OLIVEIRA, Antônia Simoni de. Produção e caracterização físico-química e biológica da cadeia alfa da lectina recombinante de Canavalia brasiliensis. 2017. 71 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia de Recursos Naturais)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Coordenação PPGBiotec (ppgbiotec@ufc.br) on 2017-11-06T17:25:54Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_asoliveira.pdf: 1748685 bytes, checksum: f28ffb97f04b08fd6458d2ad2a1f460c (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-11-09T16:58:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_asoliveira.pdf: 1748685 bytes, checksum: f28ffb97f04b08fd6458d2ad2a1f460c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T16:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_asoliveira.pdf: 1748685 bytes, checksum: f28ffb97f04b08fd6458d2ad2a1f460c (MD5) Previous issue date: 2017 / The ability to express and purify desired recombinant proteins in large quantities allows its biochemical characterization and use in industrial processes. Numerous plant lectins have been produced in heterologous systems, especially in Escherichia coli. By recognizing and specifically binding to carbohydrates, these molecules can perform various biological functions, such as cell-cell recognition, cell adhesion, fertilization, and defense mechanisms. Among plant lectins, leguminous lectins have been extensively investigated. The lectin of Canavalia brasiliensis, isolated by the first time in 1984 by Moreira and Cavada is a widely studied protein and has shown an immunostimulatory, andidepressive, antinociceptive, neroptotective, and antiproliferative effect in human leucemia cells, among onther biological activities tested. The biological properties, however, of many lectins have been attributed to isolectin blends, since it is difficult to separate isoforms using standard techniques. In this study the recombinant lectin (α chain) of Canavalia brasiliensis was produced from the synthetic gene inserted in the vector pET28a e. The strains DH5α and BL21 (DE3) were used for cloning and expression, respectively. The rConBr was expressed under all conditions tested and the condition of 16oC, 16 hours and 1,0 mM IPTG (isopropil-β-D-galatosídeo) was chosen for protein production. The protein was purified, being obtained in its active form. Lectin was active when tested against rabbit erytrocytes and was inhibited by mannose and α-methyl-mannopyranoside. The activity of rConBr is optimum at pH 4.0 to 7.0, remains stable up to 60 ° C and is not dependent on divalent cations. In addition, rConBr was not toxic against Artemia sp. and showed no cytotoxic effect on glioma cells C6 lineage. / A capacidade de expressar e purificar a proteína recombinante desejada em grande quantidade permite a sua caracterização bioquímica e o uso em processos industriais. Numerosas lectinas vegetais têm sido produzidas em sistemas heterólogos, especialmente em Escherichia coli. Por reconhecer e se ligar especificamente a carboidratos, essas moléculas podem desempenhar diversas funções biológicas, como o reconhecimento célula-célula, adesão celular, fertilização e mecanismos de defesa. Dentre as lectinas vegetais, lectinas de leguminosas têm sido extensivamente investigadas. A lectina de Canavalia brasiliensis, isolada pela primeira em 1984 por Moreira e Cavada, é uma proteína amplamente estudada e mostrou efeito imonuestimulatório, antidepressivo, antinociceptivo, antiproliferativo em linhagens celulares de leucemia humana e efeito neuroprotetor, dentre outras atividades biológicas testadas. Entretanto, as propriedades biológicas de muitas lectinas têm sido atribuídas a misturas de isolectinas, uma vez que é difícil separar isoformas utilizando técnicas convencionais. Neste estudo foi produzida a lectina recombinante (cadeia α) de Canavalia brasiliensis a partir do gene sintético inserido no vetor pET28a. As cepas DH5α e BL21 (DE3) foram utilizadas para clonagem e expressão, respectivamente. A rConBr foi expressa em todas as condições testadas e foi escolhida a condição de 16oC, 16 horas e 1,0 mM de IPTG (isopropil-β-D-tiogalactosídeo) para produção da proteína. A proteína foi purificada, sendo obtida na sua forma ativa. A lectina mostrou-se ativa quando testada contra eritrócitos de coelho e foi inibida por manose e α-metil-manopiranosídeo. A atividade da rConBr é ótima em pH 4,0 a 7,0, mantém-se estável até 60°C e não é dependente de cátion divalentes. Além disso, a rConBr não foi tóxica contra náuplios de Artemia sp. e não mostrou efeito citotóxicos em células de glioma linhagem C6.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-26Bitstream added on 2014-06-13T20:24:56Z : No. of bitstreams: 1 martins_pr_dr_botfm.pdf: 814218 bytes, checksum: a428b5a7e245fda024b1ef4b3eff8b8f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Agaricus brasiliensis is a mushroom whose medicinal properties include antitumoral and immunomodulatory activities. The main bioactive substances of this mushroom are polysaccharides obtained from the fruiting bodies, being their immunomodulatory activities attributed mainly to -glucans. In this paper we aimed to study the role of a polysaccharide–rich fraction (ATF) of this mushroom on innate immunity receptors expression such as -glucan and mannose receptors (GR and MR), toll-like receptors (TLRs:TLR2 and TLR4) , phagocytosis of Candida albicans, cytokine production (TNF-, IL-1, IL-12 and IL-10) and H2O2 and NO release by human monocytes. ATF significantly increased Candida adherence/ phagocytosis by modulating TLR2 and TLR4 expression, since this polysaccharide had no effect on GR and MR as well as on H2O2 and NO production. Moreover, this polysaccharide increased IL-1 and TNF- production, being this effect also related to its capacity to increase TLR2 and TLR4 respectively. IL-10 levels were also increased. However an association between this effect and toll like receptors expression was not detected. In summary, our results provide evidence about the role of this extract on host resistance against some infectious agents through modulation of some phagocytic cells activities, including those of human monocytes

Muitos estudos têm demonstrado que extratos de Agaricus brasiliensis têm atividade citotóxica e antimutagênica, estes efeitos foram relacionados à β-glicana, um polissacarídeo constituinte de parede celular presente em um grande numero de organismos. No entanto, os mecanismos pelos quais este composto atua ainda não foram elucidados. O propósito deste trabalho foi identificar as possíveis vias de sinalização celular pelas quais a β-glicana induz os seus efeitos. Nós empregamos o inibidor da Proteína Cinase Ativada por Mitógeno p38 (MAPK p38) para avaliar a possível participação desta proteína de sinalização celular nas atividades citotóxica e antimutagênica da β-glicana. Os efeitos da β-glicana sobre a citotoxicidade (Sulforhodamine B – SRB – e thiazolyl blue tetrazolium bromide – MTT), antimutagênese (Micronúcleos), ciclo celular (Citometria de fluxo) e indução de apoptose (Vybrant® Apoptosis Assay Kit) foram verificados na linhagem celular H460 (Adenocarcinoma de efusões pleurais). Citotoxicidade foi observada com altas concentrações do polissacarídeo, porém estas concentrações não induziram a apoptose pelo ensaio Vybrant®. No entanto, as mesmas concentrações levaram a um grande acumulo de células em G2/M, indicando que a citotoxicidade da β-glicana resulta de sua capacidade de induzir a paradas de G2/M que podem inibir a proliferação celular. Por outro lado, concentrações não citotóxicas exibiram efeito antimutagênico, reduzindo o dano ao DNA induzido pelo MMS e permitindo a progressão do ciclo celular. Além disso, tanto a antimutagênese quanto a citotoxicidade da β-glicana foram inibidas pelo uso do inibidor da MAPK p38, demonstrando que estas duas diferentes atividades são dependentes de uma mesma via de sinalização celular. / Many studies have demonstrated that Agaricus brasiliensis has cytotoxic and antimutagenic activities; these effects were related to ß-glucan, a polysaccharide constituent of the cell wall present in a large number of organisms. However, the exact mechanisms by which ß-glucan acts are not yet elucidated. The purpose of this work was to better undestand the possible signaling pathways by which ß-glucan carries its effects. We employed a p38 Mitogen Activated Protein Kinase (p38 MAPK) inhibitor (SB 202190) to evaluate the possible involvement of this signaling protein in the antimutagenic and cytotoxic activities of ß-glucan. Its effects on cytotoxicity (Sulforhodamine B – SRB – e thiazolyl blue tetrazolium bromide – MTT), antimutagenesis (Micronucleus assay), cell cycle progression (Flow Cytometry) and apoptosis induction (Vybrant® Apoptosis Assay Kit) were evaluated in H460 (human, pleural effusion, adenocarcinoma) cell line. Cytotoxicity was only observed at high concentrations of the polysaccharide. These concentrations did not induce a significant induction of apoptosis. However, these same concentrations trigger a high G2/M arrest, indicating that cytotoxicity of ß-glucan in H460 results from its capacity to induce cell cycle arrest that could prevent cell proliferation. On the other hand, low concentrations showed antimutagenesis effect, reducing MMS-induced DNA damage and allowing cell cycle progression. Besides, both antimutagenesis and cytotoxicity were greatly abrogated by the use of p38MAPK inhibitor, showing that these different activities are dependent on the same signaling pathway.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-01Bitstream added on 2014-06-13T19:14:39Z : No. of bitstreams: 1 silva_rp_me_arafcf.pdf: 536845 bytes, checksum: 3ba525b127840312a55b9b1b1e2c7d26 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A paracoccidioidomicose é micose sistêmica causada pelo fungo dimórfico Paracoccidioides brasiliensis. As manifestações clínicas incluem desde formas localizadas até doença disseminada que pode evoluir para letalidade, dependendo provavelmente da relação entre a virulência do fungo, a resposta imunológica e a habilidade deste em interagir com as estruturas superficiais do hospedeiro e invadir células epiteliais e mononucleares. P. brasiliensis tem a capacidade de invadir células epiteliais de linhagens humanas e animais, pode circunscrever os sinais celulares via actina e tubulina para invadir células normalmente não fagocíticas, assim como a citoqueratina parece desempenhar um importante papel. Neste projeto foi estudado o comportamento de P. brasiliensis quanto ao perfil de infecção aos queratinócitos e as células epiteliais pulmonares. Por outro lado, identificou-se a expressão diferencial de RNAm e de proteínas quando o fungo foi posto em contato com os dois tipos celulares, no intuito de caracterizar genes diferencialmente expressos e proteínas durante a infecção de P. brasiliensis. Verificou-se que a porcentagem de fungos que interagiu com os dois tipos celulares foi bastante semelhante. No entanto, o mecanismo de interação pode ser diferente, uma vez que as proteínas encontradas ligadas fracamente à parede do fungo apresentaram diferenças significativas no perfil eletroforético. O fungo após o contato com as células NOK aparentemente induziu alterações expressivas nas células, aparecendo prolongamentos celulares, fruto da provável alteração do citoesqueleto em que actina pode estar envolvida, principalmente em cinco e oito horas de infecção. Por outro lado, a técnica de RDA foi extremamente útil, fornecendo-nos uma visão global da situação da célula nas horas iniciais de contato... / Paracoccidioidomycosis is a systemic mycosis caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis. Clinical manifestations range from localized forms to disseminated disease that can progress to lethality, probably depending on the relationship among the virulence of the fungus, the immune response, the ability to interact with the surface structures and invade epithelial cells and mononuclear cells of the host. In order to study the steps involved from the initial contact of P. brasiliensis until the events of adhesion and invasion culminating in its entry into the cell. Using this model, it was demonstrated that not only P. brasiliensis has the ability to invade human and animal epithelial cells, as correlated for the first time, the degree of virulence with the adhesion ability of the isolates. Among the components of the cytoskeleton, P. brasiliensis probably using the actin and tubulin to invade cells, and cytokeratin seems to play an important role. In this study, we evaluated the behavior of P. brasiliensis and the profile of infection to keratinocytes and lung epithelial cells. Furthermore, we identified the differential expression of mRNA and protein when the fungus was placed in contact with the two cell types in order to characterize differentially expressed genes and proteins during P. brasiliensis infection. The percentage of fungi that interacted with the two cell types was very similar. However, the mechanism of interaction may be different, since the expressed proteins showed significant differences in electrophoretic profile. We analyzed two cDNA populations of P. brasiliensis, one obtained from contact between P. brasiliensis and pneumocytes, and other PB and keratinocytes. Our analysis identified transcripts related to 28 proteins involved in different biological processes. Transcripts were found with multiple functions... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T18:32:16Z : No. of bitstreams: 1 siqueira_kz_me_botfm.pdf: 206406 bytes, checksum: 537429d637477b520782ea075ff9330d (MD5) / O efeito interleucina-6 (IL-6) sobre a atividade fungicida e a produção de citocinas foi avaliado em cultura de monócitos humanos, infectados com cepa virulenta (Pb18) de Paracoccidioides brasiliensis. Monócitos de sangue periférico, obtidos de indivíduos saudáveis, foram pré-incubados por 24h na ausência ou presença de IL-6 recombinante humana e, a seguir, infectados com cepa virulenta Pb18 do fungo durante 4h e 18h na proporção de 50 monócitos para uma célula fúngica. A atividade fungicida de monócitos foi avaliada por plaqueamento das co-culturas em BHI-ágar e determinação da recuperação de fungos viáveis e, a produção de fator de necrose tumoral-alfa (TNF-a), IL-6 e IL-10 por monócitos foi determinada nos sobrenadantes das culturas por ensaio imunoenzimático (ELISA). Os resultados demonstraram que a pré-incubação de monócitos com IL-6 e desafio com Pb18 durante 4h induziu aumento significativo na recuperação fúngica em comparação às culturas controles não-estimuladas com esta citocina. Monócitos infectados com P. brasiliensis, na ausência de IL-6, produziram níveis de TNF-a, IL-6 e IL-10 significativamente maiores após 18h de co-cultivo em comparação aos experimentos de 4h de incubação. O tratamento de monócitos com IL-6 induziu um efeito inibitório na produção de TNF-a e IL-10 por essas células durante a infecção com P. brasiliensis, representado por 79,5% e 75,6% de redução nos níveis de TNF-a e IL-10, respectivamente, após 18h de cultivo. Por outro lado, efeito estimulatório da IL-6 sobre a produção autócrina dessa citocina foi observado nessas culturas e revelado por acréscimo de 84,8% em 4h e 59,4% em 18h de co-cultura. A redução nos níveis de TNF-a e estimulação na produção de IL-6 podem ser responsáveis pelo aumento significante no crescimento do fungo em monócitos humanos, induzido por tratamento prévio com IL-6... / The effect of interleukin-6 (IL-6) on fungicidal activity and cytokine production was evaluated in human monocytes cultures infected with virulent strain (Pb18) of Paracoccidioides brasiliensis. Peripheral blood monocytes obtained from healthy individuals were pre-incubated for 24h with or without human recombinant IL-6, and then challenged with Pb18 by co-culture during 4h and 18h in a ratio of 50:1 monocytes:fungi. Fungicidal activity of monocytes was assessed by viable fungi recovery from co-cultures plating in BHI-agar, and tumor necrosis factor-alpha (TNF-a), IL-6 and IL-10 production by monocytes were determined in culture supernatants by enzyme immunoassay (ELISA). The monocytes pre-incubation with IL-6, and further challenge with Pb18 during 4h led to significant higher fungi recovery when compared to non-treated cocultures. Monocytes infected with P. brasiliensis in the absence of IL-6, produced ? significantly higher levels of TNF-a, IL-6 and IL-10 after 18h of coculture in comparison to experiments of 4h-incubation with the fungus. The pretreatment of monocytes with IL-6 induced an inhibitory effect on TNF-a and IL- 10 production by these cells during 18h of fungus infection, respectively represented by 79.5% and 75.6% reduction in TNF-a and IL-10 levels. On the contrary an autocrine stimulatory effect on IL-6 production was detected in these cultures, revealed by an elevation of 84.8% at 4h and 59.4% at 18h in IL- 6 levels. The reduction in TNF-a levels and stimulation in IL-6 production might be responsible for the significant increase of fungus growth in human monocytes induced by previous treatment with IL-6. Together, the results suggest that IL-6 may exert a modulatory effect on monocyte-P.brasiliensis interaction by inhibiting TNF-a production and promoting the growth of a fungus virulent strain in these cells.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-10-30Bitstream added on 2014-06-13T20:12:22Z : No. of bitstreams: 1 biondo_ga_me_botfm.pdf: 10870076 bytes, checksum: c768a26cf85de27fd0f5359da74435ca (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Paracoccidioides brasiliensis, é o agente da paracoccidioidomicose, a micose profunda endêmica na América Latina. Produção de eicosanóides, como prostaglandinas e leucotrienos, durante as infecções fúngicas tem mostrado desempenhar um papel crítico na sobrevivência e/ou crescimento fúngico, bem como na modulação da resposta imune do hospedeiro. As células hospedeiras são uma fonte desses mediadores, porém outra fonte em potencial pode ser o próprio fungo. O objetivo do nosso estudo foi avaliar se cepas do P. brasiliensis com diferentes graus de virulência (Pb18, Pb265, BT79, Pb192) produzem, prostaglandina E2 (PGE2) e leucotrieno B4 (LTB4). Além disso, verificamos se P. brasiliensis pode usar fontes exógenas de ácido araquidônico (AA), bem como as vias metabólicas dependentes das enzimas cicloxigenase (COX) e lipoxigenase (5-LO), para a produção de PGE2 e LTB4, respectivamente. Finalmente, uma possível associação entre esses eicosanóides e a viabilidade do fungo também foi avaliada. Demonstramos, usando ensaios de Elisa, que todas as cepas de P. brasiliensis, independente do seu grau de virulência, produzem altos níveis de PGE2 e LTB4 após 4h cultura que foram reduzidos após 8h. No entanto, em ambos os tempos da cultura, foram detectados níveis mais elevados de eicosanóides, quando as culturas foram complementadas com uma fonte exógena de AA. Diferentemente, o tratamento com indometacina, um inibidor da COX, ou MK886, um inibidor da 5-LO, induz a uma redução nos níveis de PGE2 e LTB4, respectivamente, bem como a viabilidade do fungo. Os dados fornecem evidências de que P. brasiliensis tem a capacidade de metabolizar, tanto AA endógeno como exógeno por vias dependentes da COX e 5-LO enzimas que participam da produção de PGE2 e LTB4, respectivamente, que são indispensáveis para a sua viabilidade. / Paracoccidioides brasiliensis, is the agent of paracoccidioidomycosis, the most prevalent deep mycosis in Latin America. Production of eicosanoids, such as prostaglandins and leukotrienes, during fungal infections is theorized to play a critical role on fungal survival and/or growth as well as on host immune response modulation. Host cells are one source of these mediators; however another potential source may be the fungal itself. The purpose of our study was to assess whether P. brasiliensis strains with different degree of virulence (Pb18, Pb265, PbBT79, Pb192) produce both, prostaglandin E2 (PGE2) and leukotriene B4 (LTB4). Moreover, we asked if P. brasiliensis can use exogenous sources of arachidonic acid (AA), as well as metabolic pathways dependent on cyclooxygenase ( COX) and lipooxygenase (5-LO ) enzymes, for PGE2 and LTB4 production , respectively. Finally, a possible association between these eicosanoides and fungus viability was assessed. We have demonstrated, using Elisa assays, that all P. brasiliensis strains, independently of their virulence degree, produce high PGE2 and LTB4 levels on 4h culture that were reduced after 8 h. However, in both culture times, higher eicosanoides levels were detected when culture medium was supplemented with exogenous AA. Differently, treatment with indomethacin, a COX inhibitor, or MK886, a 5-LO inhibitor, induces a reduction on PGE2 and LTB4 levels, respectively, as well as in fungus viability. The data provide evidence that P. brasiliensis has the capacity to metabolize either endogenous or exogenous AA by pathways dependent on COX and 5-LO enzymes for producing PGE2 and LTB4, respectively, that are critical for its viability.

Orientador : Maria Terezinha Serrão Peraçoli / Resumo: O efeito interleucina-6 (IL-6) sobre a atividade fungicida e a produção de citocinas foi avaliado em cultura de monócitos humanos, infectados com cepa virulenta (Pb18) de Paracoccidioides brasiliensis. Monócitos de sangue periférico, obtidos de indivíduos saudáveis, foram pré-incubados por 24h na ausência ou presença de IL-6 recombinante humana e, a seguir, infectados com cepa virulenta Pb18 do fungo durante 4h e 18h na proporção de 50 monócitos para uma célula fúngica. A atividade fungicida de monócitos foi avaliada por plaqueamento das co-culturas em BHI-ágar e determinação da recuperação de fungos viáveis e, a produção de fator de necrose tumoral-alfa (TNF-a), IL-6 e IL-10 por monócitos foi determinada nos sobrenadantes das culturas por ensaio imunoenzimático (ELISA). Os resultados demonstraram que a pré-incubação de monócitos com IL-6 e desafio com Pb18 durante 4h induziu aumento significativo na recuperação fúngica em comparação às culturas controles não-estimuladas com esta citocina. Monócitos infectados com P. brasiliensis, na ausência de IL-6, produziram níveis de TNF-a, IL-6 e IL-10 significativamente maiores após 18h de co-cultivo em comparação aos experimentos de 4h de incubação. O tratamento de monócitos com IL-6 induziu um efeito inibitório na produção de TNF-a e IL-10 por essas células durante a infecção com P. brasiliensis, representado por 79,5% e 75,6% de redução nos níveis de TNF-a e IL-10, respectivamente, após 18h de cultivo. Por outro lado, efeito estimulatório da IL-6 sobre a produção autócrina dessa citocina foi observado nessas culturas e revelado por acréscimo de 84,8% em 4h e 59,4% em 18h de co-cultura. A redução nos níveis de TNF-a e estimulação na produção de IL-6 podem ser responsáveis pelo aumento significante no crescimento do fungo em monócitos humanos, induzido por tratamento prévio com IL-6... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The effect of interleukin-6 (IL-6) on fungicidal activity and cytokine production was evaluated in human monocytes cultures infected with virulent strain (Pb18) of Paracoccidioides brasiliensis. Peripheral blood monocytes obtained from healthy individuals were pre-incubated for 24h with or without human recombinant IL-6, and then challenged with Pb18 by co-culture during 4h and 18h in a ratio of 50:1 monocytes:fungi. Fungicidal activity of monocytes was assessed by viable fungi recovery from co-cultures plating in BHI-agar, and tumor necrosis factor-alpha (TNF-a), IL-6 and IL-10 production by monocytes were determined in culture supernatants by enzyme immunoassay (ELISA). The monocytes pre-incubation with IL-6, and further challenge with Pb18 during 4h led to significant higher fungi recovery when compared to non-treated cocultures. Monocytes infected with P. brasiliensis in the absence of IL-6, produced ? significantly higher levels of TNF-a, IL-6 and IL-10 after 18h of coculture in comparison to experiments of 4h-incubation with the fungus. The pretreatment of monocytes with IL-6 induced an inhibitory effect on TNF-a and IL- 10 production by these cells during 18h of fungus infection, respectively represented by 79.5% and 75.6% reduction in TNF-a and IL-10 levels. On the contrary an autocrine stimulatory effect on IL-6 production was detected in these cultures, revealed by an elevation of 84.8% at 4h and 59.4% at 18h in IL- 6 levels. The reduction in TNF-a levels and stimulation in IL-6 production might be responsible for the significant increase of fungus growth in human monocytes induced by previous treatment with IL-6. Together, the results suggest that IL-6 may exert a modulatory effect on monocyte-P.brasiliensis interaction by inhibiting TNF-a production and promoting the growth of a fungus virulent strain in these cells. / Mestre

Orientador: Maria José Soares Mendes Giannini / Banca: Célia Maria de Almeida Soares / Banca: Gil Bernard / Resumo: Paracoccidioides brasiliensis é um fungo dimórfico causador da paracoccidioidomicose, doença de comprometimento orgânico múltiplo e de evolução prolongada. A virulência de P. brasiliensis pode ser atenuada ou perdida após subseqüentes ciclos de subcultivos durante longos períodos e restabelecida após inoculações em animais ou pela passagem em cultura de células. Um aspecto importante na interação entre P.brasiliensis e seu hospedeiro é a habilidade do fungo em aderir aos componentes da matriz extracelular. O entendimento e identificação destas moléculas revestem-se de importância na descoberta de tratamentos eficientes para as micoses sistêmicas. Assim, neste trabalho, foram estudados 13 diferentes isolados de P. brasiliensis quanto ao padrão de infecção à cultura de células epiteliais pulmonares (A549), genotipagem com os iniciadores OPJ4, M13 e GACA4 empregando as técnicas de RAPD e PCR fingerprinting, bem como a verificação de proteínas expressas diferencialmente, e sua capacidade de ligação a componentes da matriz extracelular (MEC). Os diferentes isolados de P. brasiliensis apresentaram maior capacidade de infecção após reisolamento de células epiteliais. As amostras mais aderentes foram Pb18, Pb2508 e Pb2367 e as menos aderentes foram Pb2669, Pb2508 e Pb2367. Quanto aos genótipos, perfis diferenciais foram observados e correlação com padrão de infecção e distribuição geográfica foi observada para alguns isolados com dois dos iniciadores (OPJ4 e M13). A análise protéica dos extratos "cell free" de P. brasiliensis, por eletroforese bidimensional também forneceu perfis diferenciais entre as amostras subcultivadas e reisoladas e 62 ligantes de colágeno tipo I, 18 de laminina e 23 de fibronectina de um total de 420 proteínas expressas foram observados...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abastract: Paracoccidioides brasiliensis is a dimorphic fungus, ethiologic agent of paracoccidioidomycosis, disease of multiple organic implications and prolonged evolution. P. brasiliensis virulence can be attenuated or lost after subsequent cycles of subcultive for during long periods and reestablished after by the passage in animals or in the epithelial cells culture. The success of colonization is a complex event, generally involving a ligand coded by the pathogen (adhesins) and a cell receptor. An important aspect in the interaction between P.brasiliensis and your host is the ability to adhere to matrix extracelular components (ECM). This fungal employs a series of strategies to colonize and to disseminate, including ligands. The understanding and identification of these molecules is very important in the discovery of efficient treatments for the systemic mycoses. The aim of this study was to investigate the P. brasiliensis infection pattern to the pulmonary epithelial cells (A549), the molecular typing by RAPD and PCR fingerprinting using, respectively, the primers OPJ4, M13 and GACA4, as well as the protein expressed and the ligand to ECM of the different strains. All P. brasiliensis isolates presented different capacity to adhere to epithelial cells. The most and less adherent isolates were respectively Pb18, Pb2508ar and Pb2367ar, and Pb2669ar, Pb113 e Pb2663ar. Regarding the genomic polymorphisms, differential RAPD's profiles and PCR fingerprinting were observed and a relative correlation with the infection pattern and geographical distribution could be observed. The profile of four P. brasiliensis "cell-free" extracts from subcultivated and reisolated strains was analysed by two-dimensional electrophoresis. Differentially expressed proteins were identified. Furthermore, a lot of ligands were observed to ECM components, 62 ligands to collagen type I, 23 to fibronectin...(Complete abstract, click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria José Soares Mendes Giannini / Banca: Henrique Leonel Lenzi / Banca: Eduardo Bagagli / Resumo: A paracoccidioidomicose é micose sistêmica causada pelo fungo dimórfico Paracoccidioides brasiliensis. As manifestações clínicas incluem desde formas localizadas até doença disseminada que pode evoluir para letalidade, dependendo provavelmente da relação entre a virulência do fungo, a resposta imunológica e a habilidade deste em interagir com as estruturas superficiais do hospedeiro e invadir células epiteliais e mononucleares. P. brasiliensis tem a capacidade de invadir células epiteliais de linhagens humanas e animais, pode circunscrever os sinais celulares via actina e tubulina para invadir células normalmente não fagocíticas, assim como a citoqueratina parece desempenhar um importante papel. Neste projeto foi estudado o comportamento de P. brasiliensis quanto ao perfil de infecção aos queratinócitos e as células epiteliais pulmonares. Por outro lado, identificou-se a expressão diferencial de RNAm e de proteínas quando o fungo foi posto em contato com os dois tipos celulares, no intuito de caracterizar genes diferencialmente expressos e proteínas durante a infecção de P. brasiliensis. Verificou-se que a porcentagem de fungos que interagiu com os dois tipos celulares foi bastante semelhante. No entanto, o mecanismo de interação pode ser diferente, uma vez que as proteínas encontradas ligadas fracamente à parede do fungo apresentaram diferenças significativas no perfil eletroforético. O fungo após o contato com as células NOK aparentemente induziu alterações expressivas nas células, aparecendo prolongamentos celulares, fruto da provável alteração do citoesqueleto em que actina pode estar envolvida, principalmente em cinco e oito horas de infecção. Por outro lado, a técnica de RDA foi extremamente útil, fornecendo-nos uma visão global da situação da célula nas horas iniciais de contato... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Paracoccidioidomycosis is a systemic mycosis caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis. Clinical manifestations range from localized forms to disseminated disease that can progress to lethality, probably depending on the relationship among the virulence of the fungus, the immune response, the ability to interact with the surface structures and invade epithelial cells and mononuclear cells of the host. In order to study the steps involved from the initial contact of P. brasiliensis until the events of adhesion and invasion culminating in its entry into the cell. Using this model, it was demonstrated that not only P. brasiliensis has the ability to invade human and animal epithelial cells, as correlated for the first time, the degree of virulence with the adhesion ability of the isolates. Among the components of the cytoskeleton, P. brasiliensis probably using the actin and tubulin to invade cells, and cytokeratin seems to play an important role. In this study, we evaluated the behavior of P. brasiliensis and the profile of infection to keratinocytes and lung epithelial cells. Furthermore, we identified the differential expression of mRNA and protein when the fungus was placed in contact with the two cell types in order to characterize differentially expressed genes and proteins during P. brasiliensis infection. The percentage of fungi that interacted with the two cell types was very similar. However, the mechanism of interaction may be different, since the expressed proteins showed significant differences in electrophoretic profile. We analyzed two cDNA populations of P. brasiliensis, one obtained from contact between P. brasiliensis and pneumocytes, and other PB and keratinocytes. Our analysis identified transcripts related to 28 proteins involved in different biological processes. Transcripts were found with multiple functions... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-09-30T03:40:23Z No. of bitstreams: 1 2006_Carine Ribeiro Pessoa.pdf: 968782 bytes, checksum: 645626ff01f51ee15826cfb0d9a84107 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-05T00:15:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Carine Ribeiro Pessoa.pdf: 968782 bytes, checksum: 645626ff01f51ee15826cfb0d9a84107 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-05T00:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Carine Ribeiro Pessoa.pdf: 968782 bytes, checksum: 645626ff01f51ee15826cfb0d9a84107 (MD5) Previous issue date: 2006-07 / O fungo Paracoccidioides brasiliensis é dimórfico e patogênico ao homem. Ele é o agente etiológico da paracoccidioidomicose (PCM), a micose sistêmica de maior incidência da América Latina. O estabelecimento da infecção é dependente da transição de micélio para levedura e este processo in vitro é reversível e regulado pela mudança de temperatura de 22 °C para 36 °C. O projeto ¿Genoma funcional e diferencial do fungo Paracoccidioides brasiliensis¿ identificou 6.022 PbAEST, que correspondem a genes expressos no fungo, representando aproximadamente 80% do genoma do fungo. Na interação patógeno-hospedeiro, a resposta eficiente do patógeno contra o ataque oxidativo imposto pelas células fagocitárias do hospedeiro facilita a sua sobrevivência no hospedeiro. Os genes potencialmente envolvidos na resposta ao estresse oxidativo em P. brasiliensis, identificados no projeto transcriptoma, foram categorizados em 4 classes: enzimas antioxidantes (12 PbAESTs), biossíntese e metabolismo da glutationa e regeneração de NADPH (11 PbAESTs), homeostase de íons metálicos (3 PbAEST) e fatores transcricionais (7 PbAESTs). Entre as seqüências anotadas no transcriptoma, foram estudadas neste trabalho aquelas que codificam para a CuZn superóxido dismutase GPI-ancorada (PbSOD3) e a citocromo c peroxidase (PbCCP). A superóxido dismutase retira do ambiente radical superóxido produzindo peróxido de hidrogênio e por sua vez, a citocromo c peroxidase, uma das peroxidases existentes nas células, reduz o peróxido de hidrogênio a água. A seqüência de cDNA que codifica para a enzima CuZnSOD GPI-ancorada (PbSOD3) de P. brasiliensis foi completamente seqüenciada. Esta enzima possui massa molecular deduzida de 24,3 kDa e a assinatura característica da família CuZnSOD e da região de ancoragem a GPI na região carboxi-terminal. A análise comparativa das seqüências protéicas PbSOD3 e Sod5 de C. albicans indicou cerca de 40% de similaridade em toda a extensão da proteína, sendo mais conservadas as regiões da assinatura do sítio catalítico e de ancoragem a GPI. A análise no programa PSORT II indicou que a PbSOD3 deve estar localizada na parede celular (34,8% de probabilidade) ou com a mesma probabilidade, na membrana celular. A seqüência de cDNA que codifica para a citocromo c peroxidase (PbCCP) está parcial e a seqüência da proteína deduzida mostra a presença do sítio ativo da peroxidase, sendo bastante conservada quando comparada com CCPs de outros fungos. A análise de Southern blot indicou que os genes que codificam para as enzimas PbSOD3 e CCP estão presentes no genoma do fungo em cópia única. A análise da expressão dos genes que codificam para a PbSOD3 e PbCCP durante a transição dimórfica in vitro, mostrou que ocorreu uma oscilação; entretanto, não ocorreu uma alteração do padrão de expressão significativamente diferente entre as formas de micélio e levedura. Também não foi observada variação significativa da expressão para ambos os genes, em nível transcricional, durante o choque térmico a 42 °C. Os ensaios de medida de atividade enzimática extracelular para a enzima SOD de P. brasiliensis, utilizando o meio de cultura das células de levedura, não detectaram atividade desta enzima, sugerindo que a mesma deve estar associada à parede celular e/ou membrana celular. A atividade enzimática da CCP de P. brasiliensis durante o choque térmico a 42 °C diminuiu em função do tempo de incubação das células de levedura, entretanto os valores ainda eram altos no fim do choque térmico, indicando que provavelmente este patógeno é capaz de responder ao estresse oxidativo durante esta condição de drástica alteração fisiológica. Os dados sugerem fortemente que o P. brasiliensis está apto, desde a forma de micélio, a responder contra as injúrias provocadas pelo estresse oxidativo, uma vez que este patógeno apresenta níveis similares de expressão dos genes sod3 e ccp nas duas formas, micélio e levedura. Experimentos de RNAi ou nocaute dos genes sod3 e ccp de P. brasiliensis devem ser realizados para efetivamente demonstrar a função destas enzimas na proteção contra o estresse oxidativo. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Paracoccidioides brasiliensis is a dimorphic and human pathogenic fungus. It is the causative agent of paracoccidiodoμycoses (PCM), an endemic disease widespread in Latin América. The establishment of infection depends on the transition from mycelium to yeast form and this process in vitro is reversible and dependent on temperature shifts from 22 C to 36 C. The transcriptome project identified 6.022 PbAEST that corresponds to expressed genes in fungus, representing approximately 80% of fungus genome. This data has allowed the identification of genes related in different biological processes of the fungus such as dimorphism, virulence and pathogenicity. In pathogen−host interaction, an efficient pathogen.s response against oxidative attack imposed from host phagocytic cells facilitates the pathogen survival in host. The genes potentially related in oxidative stress response in P. brasiliensis identified in transcriptoma project were categorized in 4 groups: antioxidant enzymes (12 PbAESTs); biosynthesis and metabolism of glutathione and NADPH regeneration (11 PbAESTs); ions homeostasis (3 PbAESTs) and transcription factors (7 PbAESTs). Among the annoted sequences in transcriptome, that ones coding for enzymes superoxide dismutase GPI−anchored (PbSOD3) and cytochrome c peroxidase (PbCCP) were analyzed in this study. The enzyme superoxide dismutase removes superoxide radical producing hydrogen peroxide and cytochroμe c peroxidase, one of peroxidases existing in cells, reduces hydrogen peroxide to water. The cDNA sequence coding for CuZnSOD GPI−anchored enzyμe from P. brasiliensis was completely sequenced. The deduced amino acid sequence of PbSOD3 has the molecular mass predicted of 24,3 kDa and pI of 6,05; furthermore, it has the protein signature of CuZnSOD family and a region for GPI anchoring in carboxyl−terminus. The comparative analysis of protein sequences of PbSOD3 and Sod5 of C. albicans indicated approximately 40% of similarity for the entire protein, where the most conserved regions are catalytic site of enzyme and GPI anchoring. The PSORTII program analysis revealed that PbSOD3 may be located in cell wall (34,8% of probability) or membrane plasmatic with the same probability. The cDNA sequence coding for cytochroμe c peroxidase is parcial and the protein deduced sequence has the active site of peroxidases and this region is very conserved when compared with CCPs of other fungi. The Southern blot analysis revealed that the genes coding for enzymes PbSOD3 and PbCCP are present as single copies in the fungus genome. The expression analysis of the same genes demonstrated an oscillation during dimorphic transition in vitro, however, do not occur any significantly difference in the gene expression pattern between mycelium and yeast forms. Also, it has not shown any significant difference in gene expression pattern during heat shock at 42 C, at transcriptional level, for both genes. The extracellular enzymatic activity assay, using yeast culture medium (or supernatant), was done to verify P. brasiliensis SOD activity with no activity detected. This result suggests that this enzyme may be associated to cell wall and/or plasmatic membrane. The enzymatic activity of P. brasiliensis CCP during heat shock at 42 C decreases in function of incubation time of yeast cells, but the values remained high at the end of heat shock, indicating that probably this pathogen is able to respond to oxidative stress during this drastic physiological change. These data strongly suggest that P. brasiliensis is capable, since mycelium form, to counteract injuries from oxidative stress, because this pathogen presents siμilar levels of gene expression for sod3 and ccp in mycelium and yeast forms. Experiments in vitro and in vivo through gene silencing (RNAi) or nocaute may be designed utilizing P. brasiliensis sod3 e ccp genes to efficiently determine if these enzimes are important to protect against oxidative stress.