O Fator de Necrose Tumoral-alfa (TNF-alfa) possui um importante papel na imunopatogênese da psoríase e agentes biológicos, como os inibidores de TNF-alfa, têm apresentado bons resultados no tratamento desta. No entanto, estes agentes foram associados ao aumento de casos de reativação de tuberculose entre os pacientes que os utilizaram. Este estudo foi realizado com o intuito de avaliar a resposta imune de pacientes com psoríase grave, ativa, sem tratamento, frente a antígenos de Mycobacterium tuberculosis (Mtb), e o efeito dos inibidores de TNF-alfa nesta resposta. Estudamos 24 pacientes com psoríase grave divididos em 2 grupos: não reatores (n = 14) e reatores (n = 10) ao teste intradérmico com PPD. Como controle, utilizamos um total de 26 indivíduos sadios, também separados em 2 grupos segundo a reatividade ao PPD (PPD-, n = 13; PPD+, n = 13). Em uma segunda etapa estudamos 11 pacientes com psoríase leve a moderada, também sem tratamento, PPD (-) para avaliarmos a importância da gravidade da psoríase na resposta aos antígenos micobacterianos. Avaliamos a resposta imunológica in vitro através da linfoproliferação, quantificação da produção de IFN-gama (ELISA) e quantificação de células produtoras de IFN-gama (ELISPOT), na presença e ausência dos inibidores de TNF-alfa (infliximab e etanercepte), utilizando os antígenos purificados ESAT-6, Ag85B e o antígeno bruto sonicado da cepa H37Rv (AgSMtb), e o mitógeno fitohemaglutinina (PHA). Os pacientes com psoríase grave PPD (-) apresentaram reposta linfoproliferativa e níveis de IFN-gama menores que nos controles PPD (-). Os pacientes com psoríase leve a moderada apresentaram resposta imune intermediária entre controles e pacientes graves. Em relação aos inibidores de TNF- alfa, verificou-se que infliximab e etanercepte apresentaram diferença em suas capacidades de inibição, sendo que somente o infliximab ocasionou a inibição total de TNF-alfa. Em contrapartida o etanercept manteve a produção de TNF-alfa, e em alguns casos elevou sua produção. Estes diminuíram apenas parcialmente a reatividade in vitro dos pacientes com psoríase, uma vez que a secreção de IFN-gama e o número de células produtoras de IFN-gama não foram alterados na presença dos inibidores. A secreção de IL-10 foi diminuída tanto na presença do infliximab, quanto na presença do etanercepte. Os dados obtidos permitem concluir que (a) os pacientes com psoríase grave PPD (-) apresentam uma baixa reatividade in vitro, principalmente das respostas que avaliam linfócitos T de memória central, aos antígenos de Mtb, sendo que essa baixa reatividade não está totalmente relacionada com a gravidade da doença, uma vez que os pacientes com psoríase leve a moderada apresentaram resposta intermediária a dos controles e pacientes com psoríase grave; (b) e que apesar dos inibidores de TNF- alfa promoverem uma inibição parcial da resposta imune, a reativação da tuberculose estaria mais relacionada à própria ausência de TNF-alfa, não compensada pela atuação isolada, e provavelmente insuficiente, de IFN-gama na manutenção do granuloma, do que a outras substanciais modificações na resposta imunológica frente aos antígenos micobacterianos. / Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) has a pivotal role in psoriasis pathogenesis and biologic agents, such as TNF-alpha inhibitors, have provided good results in its treatment. However, the use of these agents has been associated with an increase in the number of cases of tuberculosis reactivation. This study aimed to evaluate the immune response of severe psoriasis patients, with active, untreated disease to relevant Mycobcterium tuberculosis antigens, and the effect of the TNF-alpha inhibitors (infliximab and etanercept) in this response. Twenty four severe psoriasis patients were enrolled and divided in two groups according to their reactivity to the tuberculin skin test: TST (n= 14) and TST + (n=10). As controls, we studied 26 healthy donors, also divided in two groups to the TST reactivity (TST -, n=13; TST+, n=13). Eleven mild to moderate psoriasis patients, untreated, TST (-) were studied to evaluated the role of psoriasis severity in the immune response to the mycobacterial antigens. Immune responses were evaluated in vitro by the lymphocyte proliferative response (LPR) assay, ELISA for IFN-? secretion by peripheral blood mononuclear cells and enumeration of IFN-? secreted cells (ELISPOT) induced in response to the purified antigens ESAT-6, Ag85B and a crude sonicated antigen preparation from H37Rv Mtb strain (AgSMtb), as well as to the mitogen phytohemagglutinin (PHA), in the presence or absenceinflimab/etanercept. The LPR and IFN-g secretion to Mtb antigens were lower in TST- severe psoriasis patients than TST- controls. Mild to moderate psoriasis patients had intermediate responses, between controls and severe psoriasis patients. The TNF-a inhibitors infliximab and etanercept showed differences in their inhibitiory activity, since only infliximab was capable to neutralize all TNF-a. On the other hand, etanercept kept TNF-alpha production, and in some cases even increased its production. The TNF-alpha inhibitors diminished partially the in vitro patients immune responses, since the IFN-? secretion and enumeration of IFN-? secreted cells were not affected. IL-10 secretion was diminished with both TNF-a inhibitors. In conclusion: (a) TST(-) severe psoriasis patients have decreased in vitro reactivity, mainly in those responses that evaluate central memory T-cell responses, to Mtb antigens, and this decrease could not be fully explained by disease severity, since mild psotiasis patients had intermediate responses; (b) and despite the fact that TNF-alpha inhibitors promote a partial immune response inhibition, tuberculosis reactivation could be related more with the lack of TNF-alpha, which was probably not compensated by the IFN-g activity alone, probably insufficient, to the support granuloma formation, than other defects of the immune response to Mtb antigens.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-11-30T11:59:08Z No. of bitstreams: 1 fabio_p_m_santos_ioc_bcm_0037_2011.pdf: 10305796 bytes, checksum: 74de5b830c8354cd532f74bd40993c6a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-30T11:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabio_p_m_santos_ioc_bcm_0037_2011.pdf: 10305796 bytes, checksum: 74de5b830c8354cd532f74bd40993c6a (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Durante a resposta alérgica, dentre os vários mediadores inflamatórios de natureza lipídica, a prostaglandina D2 (PGD2) é considerada um mediador-chave. Em adição aos seus conhecidos efeitos quimiotáticos para eosinófilos, recentemente, foi descrito que a PGD2 é também capaz de promover a ativação dos eosinófilos, induzindo a biogênese de corpúsculos lipídicos e a síntese de leucotrieno C4 (LTC4) nessas organelas recém-formadas. Esses efeitos são atribuídos a ação da PGD2 sobre seus 2 receptores – DP1 e DP2 – os quais encontram-se expressos de maneira constitutiva na membrana dos eosinófilos. Então, o objetivo principal do estudo foi identificar o receptor específico da PGD2 envolvido no mecanismo de síntese de LTC4 por eosinófilos estimulados com PGD2. In vivo, num modelo murino de pleurisia alérgica e induzida por PGD2, a utilização dos antagonistas seletivos do receptor DP1 (BW A868c) ou do receptor DP2 (CAY10471) inibiu a síntese de LTC4 nessas respostas inflamatórias. No entanto, somente BWA868C foi capaz de inibir a biogênese de corpúsculos lipídicos nos eosinófilos recrutados para o sítio inflamatório; enquanto que o tratamento com o CAY10471, diminuiu o número de eosinófilos infiltrantes na cavidade pleural, mas não inibiu a biogênese de corpúsculos lipídicos nessas poucas células recrutadas. In vitro, eosinófilos humanos purificados estimulados com PGD2 tiveram a síntese de LTC4 inibida tanto pelo pré-tratamento com BWA868c, quanto pelo prétratamento com CAY10471. Além disso, a ativação do receptor DP1, com seu agonista seletivo (BW245c) e a ativação do receptor DP2 com o agonista seletivo do receptor DP2 (DK-PGD2) corroborou a observação de que no processo de síntese de LTC4 nos eosinófilos, ambos os receptores são necessáior, pois somente quando ambos os receptores foram ativados simultaneamente foi observada síntese de LTC4 nos corpúsculos lipídicos recém-formados (Eicosacell). Além disso, caracterizamos que uma das vias de sinalização intracelular envolvida na formação de corpúsculos lipídicos é depende da ativação de proteína quinase A (PKA). Em um outro grupo de ensaios, investigamos a PGD2 como potencial alvo terapêutico em doenças alérgicas. Recentemente, foi descrito que o extrato aquoso de C. sympodialis e a warafteína (alcalóide isolado) têm propriedades antialérgicas, visto que não somente reduzem a eosinofilia, mas também, a biogênese de corpúsculos lipídicos, assim como a produção de leucotrienos cisteinados. Dessa forma, aqui demonstramos que os pré-tratamentos tanto com o extrato quanto com o alcalóide isolado, foram capazes de inibir a produção de PGD2 ocorrida durante a resposta alérgica. In vitro, embora a warafteína não tenha inibido a biogênese de corpúsculos lipídicos em eosinófilos induzida por PGD2, observamos que é capaz de bloquear a liberação de PGD2 por mastócitos ativados – mas, não a produção de PGE2 por macrófagos ativados com A23187 – demonstrando que o mecanismo de ação dos seus efeitos antiinflamatórios não parecem envolver antagonismo de receptores em eosinófilos, e sim inibição da síntese da PGD2 em sítios alérgicos. / During allergic response, among several lipid mediators produced, prostaglandin D2 (PGD2) has emerged as key mediator. In addition to its known eosinophilotatics effects, recently PGD2 was described to be able to promote eosinophil activation, inducing lipid bodies biogenesis and LTC4 synthesis within these newly formed organelles. These effects are attributed to the action of PGD2 on its 2 receptors – DP1 e DP2 – which are expressed constituvely on eosinophil cell membranes. So, the main objective of this study was to identify the PGD2 specific receptor involved in LTC4 synthesis mechanism by stimulated eosinophils with PGD2. In vivo, in a murine allergic model of pleurisy and in a pleurisy induced by PGD2, the use of selective DP1 receptor (BWA868c) and DP2 receptor (CAY10471) antagonists showed us that both treatments inhibited LTC4 synthesis during these inflammatory responses. However, only BWA868C treatment was able to inhibit lipid bodies biogenesis within recruited eosinophils to the inflammatory sites, while CAY10471, decreased the number of infiltrated eosinophils in the pleural cavity, but did not inhibit lipid bodies biogenesis within these low number of recruited cells. In vitro, pre-treatment with BWA868c or CAY10471 inhibited LTC4 synthesis by human eosinophils stimulated with PGD2. Moreover, the activation of DP1 receptor with its selective agonist (BW245c) and DP2 activation with DP2 selective agonist (DK-PGD2) reinforced the observation that during LTC4 synthesis within eosinophils, activation of both receptors are necessary, because only simultaneous activation of DP1 and DP2, induced LTC4 synthesis within eosinophilic lipid bodies (Eicosacell). Moreover, we observed that the pathway of cellular signaling involved on lipid bodies biogenesis induced by DP1 activation is dependent on protein kinase A (PKA). In another set of experiments, we investigated PGD2 as a therapeutical target of allergic diseases. Recently, it was described that aqueous extract of C.sympodialis and warafteine (isolated alkaloid) have antiallergic properties, because of its effects on the reduction of eosinophils recruitment, lipid bodies biogenesis and cysteinyl leukotrienes synthesis. Here, we demonstrated that pre-treatments with extract and its alkaloid were able to inhibit PGD2 production during allergic response. In vitro, warafteine did not inhibit eosinophil lipid bodies biogenesis induced by PGD2, but it was capable to inhibit PGD2 release by activated mast cells – otherwise fail to blockade PGE2 production by A23187- activated macrophages – suggesting that the action mechanism of its antiinflammatory effects could occur through PGD2 synthesis inhibition in allergic sites.

INTRODUÇÃO: A importância do parênquima pulmonar na piora funcional da asma tem sido recentemente investigada. Embora a ativação da enzima óxido nítrico sintase induzida (iNOS) amplifique a responsividade e o remodelamento das vias aéreas induzidos pela inflamação crônica, seu efeito no parênquima pulmonar não foi previamente estudado. OBJETIVO: Avaliar a influência do óxido nítrico derivado da iNOS na mecânica pulmonar, na inflamação e no processo de remodelamento no tecido pulmonar periférico de cobaias com inflamação pulmonar alérgica. MÉTODOS: Os animais foram submetidos a sete inalações com doses crescentes de ovalbumina (1~5 mg/mL) ou soro fisiológico por 4 semanas. As cobaias receberam 1400-W (inibidor específico de iNOS, intraperitoneal) ou veículo por 4 dias, iniciando 30 minutos antes da sétima inalação. Após 72h da sétima inalação, os animais foram anestesiados, exsanguinados e fatias de tecido pulmonar periférico foram retiradas e suspensas em banho orgânico de Krebs, e a resistência e elastância tecidual foram avaliadas em condição basal e após desafio com ovalbumina. Após, as fatias de tecido pulmonar periférico foram submetidas à avaliação histopatológica. RESULTADOS: Os animais expostos às inalações com ovalbumina apresentaram valores maiores de porcentagem de aumento da resistência e da elastância tecidual em relação ao basal após desafio com ovoalbumina no banho (p<0.05). Houve aumento no número de eosinófilos (p<0.001), nas células iNOS positivas (p<0.001), na deposição de fibras elásticas e colágenas (p<0.05), na densidade de actina (p<0.05) e na expressão de 8-epi-PGF2a (p<0.001) no septo alveolar. A administração de 1400-W reduziu todos estes parâmetros funcionais e morfológicos (p<0.05). CONCLUSÕES: Neste modelo experimental, o bloqueio específico da iNOS atenuou a constrição, a inflamação e o remodelamento no parênquima pulmonar. Estas alterações podem estar relacionadas aos efeitos do óxido nítrico na modulação da via do estresse oxidativo. O presente estudo sugere que a inibição específica da iNOS pode amplificar as estratégias terapêuticas utilizadas na abordagem de doenças inflamatórias crônicas pulmonares. / INTRODUCTION: The importance of lung parenchyma in functional asthma impairment has been recently addressed. Although the inducible nitric oxide synthase (iNOS) activation amplifies chronic inflammation-induced airway responsiveness and remodeling, its effect on lung parenchyma has not been previously investigated. OBJECTIVE: To evaluate the influence of iNOSderived NO in the pulmonary mechanics, inflammation, and remodeling processes in peripheral lung tissue of guinea pigs with pulmonary allergic inflammation. METHODS: Animals were submitted to seven ovalbumin exposures with increasing doses (1~5 mg/mL) or saline for 4 weeks. The guinea pigs received 1400-W (iNOS-specific inhibitor, intraperitoneal) or vehicle for 4 days, beginning 30 minutes before the 7th inhalation. At 72h after the 7th inhalation, animals were anesthetized, exsanguinated and peripheral lung tissue strips were retreat and suspended in a Krebs organ bath, and the tissue resistance and elastance were evaluated at baseline condition and after ovalbumin challenge. After that, strips were submitted to histopathological evaluation. RESULTS: The ovalbumin-exposed animals presented greater values of percentage of increase of tissue resistance and elastance related to baseline after ovalbumin challenge in the bath (p<0.05). There were increase in the number of eosinophils (p<0.001) and iNOSpositive cells (p<0.001), in collagen and elastic fiber deposition (p<0.05), in actin density (p<0.05) and in 8-epi-PGF2a expression (p<0.001) in the alveolar septa. The 1400-W administration reduced all these functional and morphological parameters (p<0.05). CONCLUSIONS: In this experimental model, the iNOS-specific blockage attenuated constriction, inflammation, and remodeling in the lung parenchyma. These alterations may be related to NO effects in the modulation of the oxidative stress pathway. The present study suggests that specific iNOS inhibition can amplify the therapeutics strategies used in the management in chronic inflammatory lung diseases.

O ergosterol é um componente responsável por manter a integridade e a fluidez das membranas de Leishmania spp. A partir de uma metodologia que consiste em seleção por superexpressão gênica, foram isolados nove diferentes loci de L. (L.) major relacionados com a resistência a dois inibidores da via de biossíntese do ergosterol: Terbinafina (TBF) e Itraconazol (ITZ). Análises funcionais individuais desses nove loci na presença de TBF e ITZ (ou do análogo Cetoconazol - CTZ) apresentaram níveis significantes de resistência após transfecção em células selvagens de L. (L.) major. Nesse trabalho apresentamos a metodologia de isolamento de um desses loci (cItz2), bem como a análise in silico das regiões cromossômicas correspondentes aos insertos dos nove cosmídios no genoma de L. (L.) major / Ergosterol is an important compound responsible to maintain integrity and fluidity of Leishmania spp. membranes. Starting from an overexpression/selection method, our group has isolated nine different loci of L. (L.) major related to resistance against two inhibitors of the ergosterol biosynthesis pathway, Terbinafine (TBF) and Itraconazole (ITZ). Individual functional analysis of these nine loci in the presence of TBF and/or ITZ (or the ITZ analog Ketoconazole, CTZ), have showed significant levels of resistance after transfection into L. (L.) major wild-type cells, followed by over expression induction. In this work, we show the insert mapping and chromosomal identification of one of these loci (cItz2), as well as discuss the in silico chromosomal analysis of the nine correspondent inserts in the L. (L.) major genome

Orientador: Wilma De Grava Kempinas / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T10:45:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perobelli_JulianaElaine_D.pdf: 9640563 bytes, checksum: dea242a152c4f569490c3cdf5d5010c1 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os desreguladores endócrinos são agentes químicos capazes de agir como agonistas ou antagonistas dos hormônios endógenos, interferindo na homeostasia do organismo. Como o sistema endócrino tem papel crítico sobre o desenvolvimento e função do sistema genital, este pode ser considerado um alvo particularmente vulnerável a perturbações endócrinas. A literatura apresenta dados sobre a exposição aos antiandrogênicos durante a vida pré-natal e adulta e suas consequências sobre a função reprodutiva de machos. Entretanto, poucos estudos se atentaram para as consequências da privação androgênica durante a pré-puberdade sobre o sistema genital masculino. A pré-puberdade corresponde à fase em que o epidídimo, órgão reprodutor masculino responsável pela maturação e estocagem dos espermatozoides, passa por importantes mudanças morfofuncionais, além de consistir em período de maior susceptibilidade aos desreguladores endócrinos. O objetivo do presente estudo foi avaliar as possíveis consequências da privação de andrógenos durante a pré-puberdade sobre a morfofisiologia do sistema genital masculino de ratos púberes e adultos, com ênfase sobre o epidídimo e qualidade espermática. A escolha por um agente antiandrogênico foi devida à vasta exposição ambiental e ocupacional da população mundial a este grupo de contaminantes. Ratos machos da variedade Wistar foram alocados em: grupo flutamida (25mg/Kg/dia de flutamida, via oral, do dia pós natal 21 ao 44) e controle (óleo de milho, via oral, durante o mesmo período). Os animais foram avaliados aos 50 dias e 75 dias de idade. Foram analisados os níveis séricos dos hormônios sexuais (LH, FSH e testosterona), níveis de testosterona intratesticular, peso de órgãos, histologia testicular e epididimária, imunohistoquímica para marcação de receptor androgênico (AR), proteína espermática 22 (SP22), calmodulina (CALM) e Rab11A em tecido epididimário, além de marcação de CALM e Rab11A no testículo e western blot para AR no epidídimo. Avaliações adicionais foram realizadas nos animais de 75 dias, como comportamento sexual, fertilidade após acasalamento natural e inseminação artificial, motilidade e morfologia espermática, contagens espermáticas nos testículos e epidídimos, análise do perfil proteico de membrana espermática e contagem de células de Sertoli. No grupo tratado com flutamida, os animais púberes apresentaram redução do peso dos órgãos sexuais, relacionado à diminuição na testosterona sérica, além de alteração no padrão de imunomarcação para AR e CALM no epidídimo. Os demais parâmetros foram comparáveis entre os grupos experimentais. Nos animais de 75 dias de idade que receberam flutamida observou-se alteração no padrão de imunomarcação para AR, CALM e Rab11A no epidídimo, diminuição do potencial de fertilidade após inseminação artificial, comprometimento da motilidade espermática, diminuição do número de espermatozoides na cabeça/corpo e cauda do epidídimo, aceleração do trânsito espermático nestas regiões epididimárias e alteração na concentração de CALM e Rab11A na membrana espermática. Os demais parâmetros foram similares entre os grupos experimentais. Os resultados obtidos mostram que a privação de andrógenos durante a pré-puberdade causou alterações na qualidade dos espermatozóides prejudicando o potencial de fertilidade dos indivíduos na idade adulta. Tais resultados parecem estar associados a mudanças no perfil proteico da membrana dos espermatozoides e na expressão de determinadas proteínas no epitélio epididimário, sugerindo que o desenvolvimento pós-natal do epidídimo pode ter sido comprometido, acarretando danos funcionais permanentes ao órgão / Abstract: Endocrine disrupters are chemicals that can act as agonists or antagonists of endogenous hormones, interfering with the homeostasis of the organism. Since the endocrine system plays a critical role in the development and function of the male reproductive system, this is an especially vulnerable target of potential endocrine perturbations. The literature presents data on exposure to antiandrogens during the prenatal life and adulthood and its consequences on the male reproductive function. However, few studies have investigated the possible effects on the male reproductive system of rats after androgen deprivation during prepuberty. The prepubertal period comprehends the phase in which the epididymis, male reproductive organ responsible for the sperm maturation and storage, undergoes significant morphofunctional changes, besides being a period of more vulnerability to endocrine disrupters, possibly due to hormonal imprinting. The aim of this study was to evaluate the possible consequences of androgen deprivation during the prepuberty on morphophysiology of male reproductive system of pubertal and adult rats, focusing on the epididymis and sperm quality. The choice of an antiandrogen agent was due to extensive environmental and occupational exposure of the general population to this group of contaminants. For this purpose, Wistar male rats were divided into flutamide group (flutamide 25mg/Kg/day, orally, from postnatal day 21 to 44) and control group (corn oil, orally, during the same period). The animals were evaluated at 50 days and 75 days of age. At both ages it was evaluated the serum sexual hormone levels, intra-testicular testosterone levels, organ weights, testicular and epididymal histopathology, immunohistochemistry for androgen receptor (AR), sperm protein 22 (SP22), calmodulin (CALM) and Rab11A in epididymal tissue, besides immunostaining for CALM and Rab11A in the testis and Western blot for AR in the epididymis. Furthermore, additional parameters were assessed in 75-day-old animals, such as sexual behavior, fertility after natural mating and after artificial insemination, sperm motility and morphology, sperm counts in the testis and epididymis, proteomic of sperm membrane by bi-dimensional electrophoresis and Sertoli cells counts. Pubertal animals showed reduced reproductive organs weight, probably due to a decrease in serum testosterone and changes in the pattern of immunostaining for AR and CALM in the epididymis. The other parameters were comparable between the groups. In animals at 75 days old changes in the pattern of immunostaining for AR, CALM and Rab11A in the epididymis, decreased fertility potential after artificial insemination, impaired sperm motility, decrease in the sperm numbers in the caput/corpus and cauda epididymis, acceleration of sperm transit time through these epididymal regions, and modifications in three proteins of sperm membrane were observed. Other parameters were similar between the groups. The results show that androgen deprivation during prepuberty impairs sperm quality affecting the fertility potential of the animals at adulthood. These results seem to be related to the changes in protein profile of sperm membrane and protein expression in the epididymis, suggesting that the postnatal development of the epididymis may have been compromised, causing permanent damage to the organ function / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

A pinta preta dos citros tem como agente causal o fungo G. citricarpa. A doença causa depreciação estética dos frutos e praticamente inviabiliza a exportação de laranja in natura principalmente para a União Européia, por ser considerada uma doença quarentenária. Frutos colhidos contendo infecções quiescentes, embora sem sintomas, podem desenvolvê-los durante o processo de exportação. A utilização de fungicidas é o principal método de controle utilizado em pré e pós-colheita. No entanto, o custo do controle químico é significativamente alto e já foi relatado o surgimento de isolados resistentes. A levedura S. cerevisiae é capaz de inibir o desenvolvimento in vitro de G. citricarpa e o antagonismo se deve a produção de compostos orgânicos voláteis de ação fungistática. Em virtude da procura por novos métodos de controle menos danosos à saúde humana e meio ambiente, dos prejuízos causados pela doença e do potencial dos compostos voláteis no controle da doença na pós-colheita, o trabalho visou identificar os compostos voláteis produzidos pela levedura e elucidar os mecanismos envolvidos na inibição do fitopatógeno. Esse conhecimento é fundamental para o desenvolvimento de técnicas inovativas de controle. A produção de compostos voláteis antimicrobianos por S. cerevisiae foi dependente do substrato utilizado para o seu cultivo, sendo a glicose, sacarose e maltose fontes de carbono favoráveis. Foi verificado através da análise em SPME-GC-MS que a levedura produziu em meio BDA, principalmente compostos pertencentes ao grupo dos álcoois, constituindo 95% da composição total, além de ésteres em menor proporção. A mistura artificial de voláteis mimetizou os efeitos dos voláteis produzidos pela levedura, sendo os valores de MIC50 e MIC100 de 0,48 µL mL-1 e 2,84 µL mL-1, respectivamente. A exposição do fitopatógeno aos compostos voláteis reduziu a síntese de proteínas e inibiu a atividade de enzimas associadas à morfogênese (quitinase, b-1,3-glucanase, lacase e tirosinase). Os compostos voláteis desencadearam o processo de estresse oxidativo no fungo, fato observado através da elevação da atividade de enzimas (superóxido dismutase e catalase) associadas a mecanismos de detoxificação de espécies ativas de oxigênio. A análise das proteínas diferencialmente expressas de G. citricarpa, através de eletroforese bidimensional, indicou que os compostos voláteis alteraram a expressão de 40 proteínas, sendo 29 inibidas e 11 superexpressas. A mistura artificial de voláteis também foi ativa contra fungos de diversos grupos taxonômicos, no entanto, não apresentou atividade sobre as bactérias testadas. Os compostos 3-metil-1-butanol e 2- metil-1-butanol foram os mais ativos quando utilizados isoladamente contra Colletotrichum gloesporioides, Penicillium digitatum, Sclerotinia sclerotiorum e Fusarium oxysporum. Sementes de feijão fumigadas com a mistura artificial de voláteis exibiram redução na incidência de S. sclerotiorum. A mistura também exibiu efeito nematicida sobre Meloidogyne javanica. Portanto, os resultados demonstram que os voláteis identificados em S. cerevisiae afetam a síntese de proteínas e a atividade de enzimas associadas ao crescimento vegetativo de G. citricarpa. Finalmente, fumigação utilizando compostos voláteis apresenta potencial no controle de G. citricarpa em pós-colheita, bem como de outros organismos de importância agronômica. O trabalho também contribuiu com novos elementos sobre o papel dos voláteis na interação entre microrganismos na natureza. / The citrus black spot has as causal agent the fungus G. citricarpa. The disease causes aesthetic depreciation of fruits and practically makes them unviable for exportation mainly to European Union where the disease is considered a quarantine pest. Harvested fruits can have quiescent infections although without symptoms and can develop them during the exportation process. The use of fungicides is the main chemical control method used in pre and post-harvest, however the cost is significantly high and it was already described the development of fungicide resistant strains. The yeast S. cerevisiae is able to inhibit the in vitro G. citricarpa growth, and the antagonism is due to production of volatile organic compounds (VOCs) of fungistatic effect. Because of the search for new control methods less harmful for human health and environment, the losses caused by the disease and the potential of the VOCs in the control of the pathogen in the post-harvest, the aim of this work was to identify the VOCs produced by the yeast and to elucidate the mechanisms involved in the inhibition of the fungus. This knowledge is essential for the development of innovative control techniques. The results showed that the production of antimicrobial VOCs by S. cerevisiae was dependent on the substrate used, being glucose, sucrose and maltose favorable carbon sources. It was verified through analysis in SPME-GC-MS that the yeast, grown on PDA medium, produced mainly compounds belonging to the group of alcohols (95% of the total composition), besides esters in smaller proportion. An artificial volatile mixture reproduced the effects of the VOCs produced by the yeast, being the values of MIC50 and MIC100 of 0.48 µL mL-1 and 2.84 µL mL-1, respectively. The phytopathogen exposition to the VOCs reduced protein synthesis and inhibited the activity of morphogenesis associated enzymes like chitinase, b-1,3-glucanase, laccase and tyrosinase. The VOCs initiated the oxidative stress process, which was observed through the increase in the activity of superoxide dismutase and catalase, enzymes associated to the detoxification of active oxygen species. The analysis of the differentially expressed proteins of G. citricarpa, through two-dimensional gel electrophoresis, indicated that the VOCs modified the expression of 40 proteins, being 29 down regulated and 11 up regulated. The artificial mixture of VOCs was also active against fungi of several taxonomic groups, however, there were no activity against bacteria. The compounds 3-methyl-1-butanol and 2-methyl-1-butanol were the most active when tested alone against Colletotrichum gloesporioides, Penicillium digitatum, Sclerotinia sclerotiorum and Fusarium oxysporum. Bean seeds fumigated with the artificial mixture of VOCs showed reduction in S. sclerotiorum incidence. In addition, the VOCs exhibited nematicidal effect against Meloidogyne javanica. The results demonstrate that the VOCs produced by S. cerevisiae affect protein synthesis and the activity of enzymes associated to the vegetative growth in G. citricarpa. Thus, the fumigation using VOCs presents potential in the control of citrus black spot disease in post-harvest as well as of other organisms of agronomic importance. The present workalso contributed with new information regarding the role of the VOCs in the interactions among microorganisms in nature.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-10-17T14:27:32Z No. of bitstreams: 1 ana_carolina_r_sodero_ioc_bcm_0070_2011.pdf: 11876333 bytes, checksum: 816893b7f5b9a8a995ee8cca0e8ce5d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-17T14:27:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ana_carolina_r_sodero_ioc_bcm_0070_2011.pdf: 11876333 bytes, checksum: 816893b7f5b9a8a995ee8cca0e8ce5d1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Peptidases de parasitas são descritas como potenciais alvos terapêuticos. Novas proteases catepsina-D símile de Schistossoma mansoni foram identificadas, em adição à SmCD1, uma aspartil protease envolvida no metabolismo da hemoglobina. Isto indica que uma família de aspartil proteases está presente no parasita. Foram investigados os aspectos estruturais de inibição de aspartil proteases S. mansoni pela pepstatina e por inibidores peptidomiméticos previamente sintetizados e avaliados experimentalmente. As estruturas tridimensionais das enzimas SmCD1, SmCD2 e SmCD3 foram construídas por modelagem comparativa, seguida da metodologia de atracação molecular para gerar os complexos entre as enzimas e os inibidores. Simulações por Dinâmica Molecular foram realizadas com os complexos enzimas/pepstatina. Ligações de hidrogênio, pontes salinas e interações hidrofóbicas foram analisadas para caracterizar a relação estrutura-atividade. A enzima SmCD1 apresentou grande alteração conformacional na alça que conecta as fitas s10C e s11C, próxima ao resíduo de isovalina da pepstatina, que resultou em contatos favoráveis entre a SmCD1 e a pepstatina. Esta interação resultou na formação de um subsítio hidrofóbico em S4. Tais mudanças conformacionais não são observadas nos complexos com a SmCD2 e a SmCD3. Os resultados indicaram que a especificidade de cada enzima pode estar associada aos resíduos externos à tríade catalítica e que inibidores específicos para aspartil proteases de S. mansoni podem ser futuramente desenvolvidos. / Peptidases of parasites have been described as potential targets for chemotherapy. Novel cathepsin D-like proteases of Schistosoma mansoni were identified, in addition to SmCD1, an aspartyl protease required for hemoglobin metabolism. This indicates that a family of aspartyl proteases is present in this parasite. It was investigated the structural aspects of the SmCD proteases inhibition by pepstatin and peptidomimetic inhibitors, previously synthetized and experimentally evaluated. Tridimensional structures of SmCD1, SmCD2 and SmCD3 were modeled by comparative modeling, followed by molecular docking methodology to generate enzyme-inhibitor complexes. Molecular dynamics simulations were performed on complexes with pepstatin. Hydrogen bonds, salt bridges and hydrophobic interactions were analyzed to characterize structure-function relationships within the enzymes. SmCD1 showed a large conformational change in the loop connecting the s10C and s11C strands, near the isovaline of pepstatin, rendering favorable contacts with pepstatin. This interaction resulted in a hydrophobic pocket within the S4 subsite. Such conformational changes were not observed in the SmCD2 and SmCD3 complexes with pepstatin. The simulation results indicated that the specificity of each enzyme may be determined by non-active site residues and that specific inhibitors for aspartic proteases of S. mansoni can be further developed.

A pinta preta dos citros tem como agente causal o fungo G. citricarpa. A doença causa depreciação estética dos frutos e praticamente inviabiliza a exportação de laranja in natura principalmente para a União Européia, por ser considerada uma doença quarentenária. Frutos colhidos contendo infecções quiescentes, embora sem sintomas, podem desenvolvê-los durante o processo de exportação. A utilização de fungicidas é o principal método de controle utilizado em pré e pós-colheita. No entanto, o custo do controle químico é significativamente alto e já foi relatado o surgimento de isolados resistentes. A levedura S. cerevisiae é capaz de inibir o desenvolvimento in vitro de G. citricarpa e o antagonismo se deve a produção de compostos orgânicos voláteis de ação fungistática. Em virtude da procura por novos métodos de controle menos danosos à saúde humana e meio ambiente, dos prejuízos causados pela doença e do potencial dos compostos voláteis no controle da doença na pós-colheita, o trabalho visou identificar os compostos voláteis produzidos pela levedura e elucidar os mecanismos envolvidos na inibição do fitopatógeno. Esse conhecimento é fundamental para o desenvolvimento de técnicas inovativas de controle. A produção de compostos voláteis antimicrobianos por S. cerevisiae foi dependente do substrato utilizado para o seu cultivo, sendo a glicose, sacarose e maltose fontes de carbono favoráveis. Foi verificado através da análise em SPME-GC-MS que a levedura produziu em meio BDA, principalmente compostos pertencentes ao grupo dos álcoois, constituindo 95% da composição total, além de ésteres em menor proporção. A mistura artificial de voláteis mimetizou os efeitos dos voláteis produzidos pela levedura, sendo os valores de MIC50 e MIC100 de 0,48 µL mL-1 e 2,84 µL mL-1, respectivamente. A exposição do fitopatógeno aos compostos voláteis reduziu a síntese de proteínas e inibiu a atividade de enzimas associadas à morfogênese (quitinase, b-1,3-glucanase, lacase e tirosinase). Os compostos voláteis desencadearam o processo de estresse oxidativo no fungo, fato observado através da elevação da atividade de enzimas (superóxido dismutase e catalase) associadas a mecanismos de detoxificação de espécies ativas de oxigênio. A análise das proteínas diferencialmente expressas de G. citricarpa, através de eletroforese bidimensional, indicou que os compostos voláteis alteraram a expressão de 40 proteínas, sendo 29 inibidas e 11 superexpressas. A mistura artificial de voláteis também foi ativa contra fungos de diversos grupos taxonômicos, no entanto, não apresentou atividade sobre as bactérias testadas. Os compostos 3-metil-1-butanol e 2- metil-1-butanol foram os mais ativos quando utilizados isoladamente contra Colletotrichum gloesporioides, Penicillium digitatum, Sclerotinia sclerotiorum e Fusarium oxysporum. Sementes de feijão fumigadas com a mistura artificial de voláteis exibiram redução na incidência de S. sclerotiorum. A mistura também exibiu efeito nematicida sobre Meloidogyne javanica. Portanto, os resultados demonstram que os voláteis identificados em S. cerevisiae afetam a síntese de proteínas e a atividade de enzimas associadas ao crescimento vegetativo de G. citricarpa. Finalmente, fumigação utilizando compostos voláteis apresenta potencial no controle de G. citricarpa em pós-colheita, bem como de outros organismos de importância agronômica. O trabalho também contribuiu com novos elementos sobre o papel dos voláteis na interação entre microrganismos na natureza. / The citrus black spot has as causal agent the fungus G. citricarpa. The disease causes aesthetic depreciation of fruits and practically makes them unviable for exportation mainly to European Union where the disease is considered a quarantine pest. Harvested fruits can have quiescent infections although without symptoms and can develop them during the exportation process. The use of fungicides is the main chemical control method used in pre and post-harvest, however the cost is significantly high and it was already described the development of fungicide resistant strains. The yeast S. cerevisiae is able to inhibit the in vitro G. citricarpa growth, and the antagonism is due to production of volatile organic compounds (VOCs) of fungistatic effect. Because of the search for new control methods less harmful for human health and environment, the losses caused by the disease and the potential of the VOCs in the control of the pathogen in the post-harvest, the aim of this work was to identify the VOCs produced by the yeast and to elucidate the mechanisms involved in the inhibition of the fungus. This knowledge is essential for the development of innovative control techniques. The results showed that the production of antimicrobial VOCs by S. cerevisiae was dependent on the substrate used, being glucose, sucrose and maltose favorable carbon sources. It was verified through analysis in SPME-GC-MS that the yeast, grown on PDA medium, produced mainly compounds belonging to the group of alcohols (95% of the total composition), besides esters in smaller proportion. An artificial volatile mixture reproduced the effects of the VOCs produced by the yeast, being the values of MIC50 and MIC100 of 0.48 µL mL-1 and 2.84 µL mL-1, respectively. The phytopathogen exposition to the VOCs reduced protein synthesis and inhibited the activity of morphogenesis associated enzymes like chitinase, b-1,3-glucanase, laccase and tyrosinase. The VOCs initiated the oxidative stress process, which was observed through the increase in the activity of superoxide dismutase and catalase, enzymes associated to the detoxification of active oxygen species. The analysis of the differentially expressed proteins of G. citricarpa, through two-dimensional gel electrophoresis, indicated that the VOCs modified the expression of 40 proteins, being 29 down regulated and 11 up regulated. The artificial mixture of VOCs was also active against fungi of several taxonomic groups, however, there were no activity against bacteria. The compounds 3-methyl-1-butanol and 2-methyl-1-butanol were the most active when tested alone against Colletotrichum gloesporioides, Penicillium digitatum, Sclerotinia sclerotiorum and Fusarium oxysporum. Bean seeds fumigated with the artificial mixture of VOCs showed reduction in S. sclerotiorum incidence. In addition, the VOCs exhibited nematicidal effect against Meloidogyne javanica. The results demonstrate that the VOCs produced by S. cerevisiae affect protein synthesis and the activity of enzymes associated to the vegetative growth in G. citricarpa. Thus, the fumigation using VOCs presents potential in the control of citrus black spot disease in post-harvest as well as of other organisms of agronomic importance. The present workalso contributed with new information regarding the role of the VOCs in the interactions among microorganisms in nature.

Objetivo: Comparar o efeito da terapia da fotocoagulação panretiniana (PFC) associada à injeção intravítrea de Ranibizumabe (RBZ) versus terapia isolada com PFC em pacientes com retinopatia diabética proliferativa (RDP) precoce, virgens de tratamento, com ou sem edema macular diabético (DME) durante 6 meses de acompanhamento. Projeto: Estudo prospectivo intervencionista, randomizado e controlado. Métodos: Sessenta olhos de 30 pacientes com RDP bilateral precoce foram randomizados para o grupo de estudo (GE) que foram tratados com PFC associado a duas injeções de RBZ intravítreo (0.5mg/0.05ml) ou para o grupo controle (GC) tratados apenas com PFC. Mudanças na acuidade visual (AV) corrigida, na sensibilidade ao contraste (SC) e na espessura foveal (EF) foram comparados no início, e nos 1, 3 e 6 meses após o tratamento. Resultados: No GE, a diferença na média da AV do baseline para o mês 6 teve um aumento significativo de + 3,4 letras (p = 0,006) e uma diminuição significativa na EF de - 47.6um (p < 0,001). No GC, a diferença na média da AV teve uma diminuição de - 3,4 letras (p = 0,04) e uma mudança na EF de -3.8 um (p = 0,96). Com relação ao teste de SC dentre os 28 olhos do GE, houve uma melhora no mês 6 em relação ao baseline nos ciclos: 1,5 (p < 0.001) e 3,0 ciclo (p=0.023). Dentre os 30 olhos do GC, não houve uma diferença estatística nos momentos estudados. Conclusão: A injeção intravítrea de RBZ associado com PFC pode ser um tratamento eficaz em olhos de pacientes com RDP precoce e EMD / Purpose: To compare the efficacy of therapy with panretinal photocoagulation (PRP) and intravitreal ranibizumab (RBZ) injection versus PRP alone in patients with treatment-naive bilateral non-high risk proliferative diabetic retinopathy (PDR) with and without diabetic macular edema (DME) with a 6-month follow-up. Design: Prospective, interventional, randomized controlled trial. Methods: Sixty eyes of 30 patients with bilateral non-high risk PDR were randomized either to the study group (SG) receiving PRP plus two intravitreal ranibizumab injections (0.5mg/0.05ml), the first one week before and the second four weeks after the PRP or to the control group (CG) receiving PRP alone. Mean change in best-corrected visual acuity (BCVA), contrast sensitivity (CS) and central macular thickness (CMT) were compared at baseline and 1, 3 and 6 months after treatment. Results: Changes from baseline to 6 months showed in the SG an increased in the BCVA by + 3.4 letters (p= 0.006) with a decrease in CMT by - 47.6um (p < 0.001). In the CG, a decrease by - 3.4 letters (p = 0.04) and an decrease by -3.8um (p= 0.96). Regarding the CS in the SG, there was an improvement compared to baseline for the sixth month in the 1.5 (p < 0.001) and 3.0 cycles (p = 0.023). The CG did not show significant results from baseline to month 6. Conclusion: Intravitreal RBZ associated with PRP can be an effective treatment in eyes with non-high risk PDR and DME

INTRODUÇÃO: Embora os corticosteróides sejam considerados tratamento padrão-ouro na asma, pacientes com asma grave não são totalmente controlados com este tratamento. Estudos prévios com inibidores da Rho quinase sugeriram uma influência benéfica destas drogas na asma, atuando como uma possível alternativa anti-inflamatória. No entanto, não há estudos anteriores avaliando os efeitos destes inibidores, associados ou não com corticosteróides, na modulação da mecânica do sistema respiratório e oscilatória do tecido pulmonar distal, assim como nas alterações histopatológicas, em modelo animal de inflamação pulmonar crônica. OBJETIVOS: Avaliar se o tratamento com o inibidor específico da Rho (Y- 27632), associado ou não com a dexametasona modula a resposta de mecânica pulmonar, inflamatória, de remodelamento da matriz extracelular e ativação do estresse oxidativo em cobaias com inflamação alérgica crônica. MÉTODOS: As cobaias receberam sete inalações de ovoalbumina (1-5mg/ml; grupo OVA) durante 4 semanas. A partir da quinta inalação, os animais do grupo da Rho quinase receberam inalação de Y-27632 (1mM) (grupo OVA-RHO) e ou dexametasona (2 mg.kg-1) associada ou não a Y-27632 (grupos OVA-C ou grupos ORC), 10 minutos antes de cada inalação com OVA. Setenta e duas horas depois da sétima inalação, os animais foram anestesiados, exsanguinados, o óxido nítrico exalado foi coletado e a mecânica do sistema respiratório (Ers e Rrs) e oscilatória do tecido pulmonar distal (Et e Rt) foram realizadas em condições basais e após desafio com OVA (0,1%). Após, as fatias de pulmão foram removidas e submetidas à avaliação histopatológica. RESULTADOS: Houve um aumento no óxido nítrico exalado, nas respostas máximas de Ers, Rrs, Rt e Et após desafio antigênico, nos eosinófilos, nas células positivas para IL-2, IL-4, IL-5, IL-13, IFN-?, iNOS, MMP-9, TIMP-1,TGF- ß, NF?B e no conteúdo do 8-iso-PGF2?, no conteúdo de fibras elásticas, colágenas e de actina em vias aéreas e no parênquima pulmonar distal do grupo OVA comparado ao controle (P<0,05). Nos grupos OVA-RHO, OVA-C e ORC houve uma diminuição em todos os parâmetros comparados ao grupo OVA (P<0,05). A associação do Y-27632 com o tratamento com corticosteróide (grupo ORC) potencializou a atenuação do conteúdo de colágeno e IFN-? na parede das vias aéreas e IL-2, IFN-?, 8-iso-PGF2? e NF-?B no parênquima distal comparado aos grupos OVA-RHO e OVA-C (P<0,05). No grupo ORC houve uma redução nas células positivas para TIMP-1 e eosinófilos no septo alveolar comparado ao grupo OVA-C (P<0,05). CONCLUSÕES: A inibição da Rho quinase ou o tratamento com corticosteróides contribuíram para o controle da resposta de mecânica pulmonar, da resposta eosinofílica e linfocitária Th1 e Th2, do remodelamento da matriz extracelular e da ativação do estresse oxidativo nas vias aéreas e parênquima distal neste modelo animal. A associação do inibidor da Rho quinase com o corticosteróide potencializou o controle de parte da resposta de remodelamento e de inflamação nas vias aéreas e parênquima. A inibição da Rho quinase associada ou não a corticosteróides pode ser considerada uma ferramenta farmacológica futura para o tratamento de doenças pulmonares crônicas / INTRODUCTION: Although corticosteroids are considered gold standard of asthma treatment, patients with serious asthma are not totally controlled with this treatment. Previous studies with Rho-kinase inhibitors suggested a beneficial influence of these drugs on asthma, being a possible anti-inflammatory alternative. However, there are no previous studies evaluating in an animal model of chronic pulmonary inflammation the effects of such inhibitors, combined or not with corticosteroids, on the mechanics modulation of the respiratory system and oscillation of distal pulmonary tissue, as well as on histopathological alterations. OBJECTIVES: To evaluate whether treatment with the specific Rho inhibitor (Y-27632), combined or not with dexamethasone, modulates the responses of pulmonary mechanics, inflammation, extracellular matrix remodeling, and oxidative stress activation in guinea pigs with chronic allergic inflammation. METHODS: Guinea pigs received seven ovalbumin inhalations (1-5mg/ml; OVA group) during 4 weeks. After the fifth inhalation, the animals of the Rho-kinase group received inhalation of Y-27632 (1mM) (OVA-RHO group) and/or dexamethasone (2 mg.kg-1), combined or not with Y-27632 (OVA-C groups or ORC groups), 10 minutes before each inhalation with OVA. Seventy-two hours following the seventh inhalation, the animals were anesthetized, exsanguinated, the exhaled nitric oxide was collected, and mechanics of the respiratory system (Ers and Rrs) and oscillation of the distal lung tissue (Et e Rt) were performed in basal conditions and after challenge with OVA (0.1%). Afterwards, lung slices were removed and submitted to histopathological evaluation. RESULTS: There was an increase of exhaled nitric oxide, maximum responses of Ers, Rrs, Et and Rt after antigen challenge, eosinophil counts, cells positive for IL-2, IL-4, IL-5, IL-13, IFN-?, iNOS, MMP-9, TIMP-1,TGF-ß, NF?B, and in the content of 8-iso-PGF2?, elastic fibers, collagen fibers and actin in the airways in distal lung parenchyma of the OVA group, compared to the control (P<0.05). In the OVA-RHO, OVA-C and ORC groups there was a decrease in all parameters, when compared to the OVA group (P<0.05). The treatment combining Y-27632 with corticosteroid (ORC group) maximized the attenuation of the content of collagen and IFN-y in the airways walls, and of IL-2, IFN-?, 8-iso-PGF2? and NF-?B in distal parenchyma, when compared to the OVA-RHO and OVA-C groups (P<0.05). In the ORC group, there was a reduction of cells positive for TIMP-1 and eosinophils in the alveolar septum, compared to the OVA-C group (P<0.05). CONCLUSIONS: Rho kinase or treatment with corticosteroids contributed to the control of the pulmonary mechanics response, Th1 and Th2 lymphocyte and eosinophil responses, extracellular matrix remodeling, and activation of the oxidative stress in the airways and distal parenchyma of this animal model. The combined treatment with Rho kinase and corticosteroid maximized the control of part of the remodeling response and inflammation of the airways and parenchyma. Rho-kinase inhibition combined or not with corticosteroids can be considered a future pharmacological tool for treatment of chronic pulmonary diseases