In biology, regulatory networks are sets of macromolecules, mostly proteins and RNAs that interact to execute task. The main players in regulatory networks are DNAbinding proteins, also called transcription factors as they modulate the first step in gene expression. A gene regulatory network (GRN) is a set of genes or proteins that interact with each other to control a specific cell function. Gene regulatory networks are important in development, differentiation and to respond to environmental cues. Gene regulatory networks (GRNs) are the on-off switches of a cell operating at the gene and/or protein level. The modeling methods can be broadly categorized into continuous and discrete. In this work , we dedicate attention to discrete models on cell senescence models for Astrocyte [35], the modelling of drug synergies to control gastric cancer [38], and we also wrote a paper about Discrete and Continuous Model, advantage or disadvantage of these models and a list of available softwares for using these kind of approaches. / Em biologia, redes regulatórias são conjuntos de macromoléculas, principalmente proteínas e RNAs que interagem para executar uma tarefa. As proteínas de ligação de DNA, também chamadas de fatores de transcrição, são as principais executoras nas redes regulatórias, visto que modulam o primeiro passo na expressão gênica. Uma rede genética regulatória (RRG) é um conjunto de genes ou proteínas que interagem uns com os outros para controlar uma função celular específica. Redes regulatórias são importantes no desenvolvimento, diferenciação e para responder aos sinais ambientais. Elas são os botões de liga/desliga de uma célula operando no nível do gene e/ou proteína. Seus métodos de modelagem podem ser geralmente classificados em contínuos e discretos. Neste trabalho, dedicamos atenção aos modelos discretos em senescência celular para astrócitos [35], a modelagem de sinergias de drogas para controle do câncer gástrico [38] e também escrevemos um artigo sobre Modelos Discretos e Contínuos, vantagens e desvantagens desses modelos e listagem dos softwares disponíveis para uso nesse tipo de abordagem.

Entre os PRRs (receptores de reconhecimento padrão), NOD-like receptors (NLRs), tal como NOD2, são responsáveis pela detecção intracelular de muramil dipeptídeo (MDP); padrão molecular associado a patógeno (PAMP), encontrado no peptidoglicano (PGN) de praticamente todas bactérias GRAM positiva e negativa. Após o reconhecimento e estimulação por MDP, NOD2 recruta diretamente a serina-treonina quinase RIPK2, uma proteína adaptadora importante na ativação de NF?B mediada por NOD2. A expressão de NOD2 foi descrita em macrófagos e em outras células. Além disso, trabalhos anteriores indicaram que PRRs desempenham papel crucial na ativação de células gliais da medula espinal, na indução e manutenção da dor inflamatória crônica e dor neuropática. No presente estudo, avaliamos o papel de NOD2 na modulação da sensibilidade à dor, focando sua importância na ativação de células da glia da medula espinal, bem como a sua via de sinalização (RIPK2) e liberação de citocinas pró-nociceptivas, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-?), interleucina-6 (IL-6) e interleucina-1 beta (IL-1?). Os resultados demonstram que camundongos selvagens tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico (pico entre 3 e 5 horas) comparado com o grupo controle (veículo), retornando ao basal após 48 horas. Além disso, camundongos NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- e IL-6 -/- tratados com MDP não diferiram o limiar nociceptivo mecânico, comparado com seus respectivos grupos controle (veículo). Entretanto, camundongos TNFR1- /- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- e TRIF-/- tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico similar aos camundongos selvagens tratados com MDP. Adicionalmente, o pré-tratamento de camundongos selvagens com IL-1ra, propentofilina, minociclina, fluorocitrato e SB 203580 inibiu o desenvolvimento da hipersensibilidade mecânica induzida por MDP. Estes dados sugerem que a ativação do sensor intracellular NOD2 esta presente em células da glia da medula espinal e estimula a ativação das vias de sinalização RIPK2 e p38 MAPK com subsequente produção de IL-1?, IL-6 e TNF?, por uma via de sinalização independente de TLR4, MyD88 e TRIF. Finalmente, estes mecanismos contribuem para o processo de hipersensibilidade mecânica durante a neuropatia periférica e representam uma nova abordagem para elucidar os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da dor crônica. / Among PRRs (pattern recognition receptors), NOD-like receptors (NLRs), such as NOD2 are responsible by intracellular detection of muramyl dipeptide (MDP); pathogen-associated molecular pattern (PAMP) found in the peptidoglycan (PGN) from virtually all gram positive and gram negative bacteria. Upon recognition and stimulation by MDP, NOD2 recruits directly the receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 2 (RIPK2), an adaptor protein important in the NOD2-mediated NF?B activation. The expression of NOD2 has been described in macrophages and other cells. Moreover, previous work has indicated that PRRs play a crucial role in the activation of spinal cord glial cells, in the induction and maintenance of chronic inflammatory and neuropathic pain. In the present study, we aimed to evaluate the role of NOD2 in the modulation of pain sensitivity, focusing on its importance in the activation of spinal cord glial cells, as well as its signaling pathway (RIPK2) and release of pro-nociceptive cytokines, such as tumour necrosis factor-alpha (TNF-?), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-1beta (IL-1?). The results demonstrate that WT mice treated with MDP showed a decrease in mechanical nociceptive threshold (peak 3 to 5 hours) compared with the control group (vehicle), returning to the base line after 48 hours. Furthermore, NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- and IL-6 -/- mice treated with MDP did not differ the mechanical nociceptive threshold compared with their respective control groups (vehicle). However, TNFR1-/- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- and TRIF-/- mice treated MDP, showed a decrease in mechanical nociceptive threshold similar to WT mice treated with MDP. In addition, the pretreatment of WT mice with IL-1ra, propentofylline, minocycline, fluorocitrate and SB 203580 inhibited the development of mechanical hypersensitivity induced by MDP. These data suggest that activation of the intracellular sensor NOD2 present in spinal cord glial cells stimulates the activation of RIPK2 and p38 MAPK signaling pathways and subsequent production of IL-1?, IL-6 and TNF?, in a TLR4-, MyD88- and TRIF-independent signaling pathway. Finally, these mechanisms contribute to the process of mechanical hypersensitivity during peripheral neuropathy and represent a novel approach for elucidating the mechanisms underlying pathophysiology of chronic pain.

Entre os PRRs (receptores de reconhecimento padrão), NOD-like receptors (NLRs), tal como NOD2, são responsáveis pela detecção intracelular de muramil dipeptídeo (MDP); padrão molecular associado a patógeno (PAMP), encontrado no peptidoglicano (PGN) de praticamente todas bactérias GRAM positiva e negativa. Após o reconhecimento e estimulação por MDP, NOD2 recruta diretamente a serina-treonina quinase RIPK2, uma proteína adaptadora importante na ativação de NF?B mediada por NOD2. A expressão de NOD2 foi descrita em macrófagos e em outras células. Além disso, trabalhos anteriores indicaram que PRRs desempenham papel crucial na ativação de células gliais da medula espinal, na indução e manutenção da dor inflamatória crônica e dor neuropática. No presente estudo, avaliamos o papel de NOD2 na modulação da sensibilidade à dor, focando sua importância na ativação de células da glia da medula espinal, bem como a sua via de sinalização (RIPK2) e liberação de citocinas pró-nociceptivas, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-?), interleucina-6 (IL-6) e interleucina-1 beta (IL-1?). Os resultados demonstram que camundongos selvagens tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico (pico entre 3 e 5 horas) comparado com o grupo controle (veículo), retornando ao basal após 48 horas. Além disso, camundongos NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- e IL-6 -/- tratados com MDP não diferiram o limiar nociceptivo mecânico, comparado com seus respectivos grupos controle (veículo). Entretanto, camundongos TNFR1- /- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- e TRIF-/- tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico similar aos camundongos selvagens tratados com MDP. Adicionalmente, o pré-tratamento de camundongos selvagens com IL-1ra, propentofilina, minociclina, fluorocitrato e SB 203580 inibiu o desenvolvimento da hipersensibilidade mecânica induzida por MDP. Estes dados sugerem que a ativação do sensor intracellular NOD2 esta presente em células da glia da medula espinal e estimula a ativação das vias de sinalização RIPK2 e p38 MAPK com subsequente produção de IL-1?, IL-6 e TNF?, por uma via de sinalização independente de TLR4, MyD88 e TRIF. Finalmente, estes mecanismos contribuem para o processo de hipersensibilidade mecânica durante a neuropatia periférica e representam uma nova abordagem para elucidar os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da dor crônica. / Among PRRs (pattern recognition receptors), NOD-like receptors (NLRs), such as NOD2 are responsible by intracellular detection of muramyl dipeptide (MDP); pathogen-associated molecular pattern (PAMP) found in the peptidoglycan (PGN) from virtually all gram positive and gram negative bacteria. Upon recognition and stimulation by MDP, NOD2 recruits directly the receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 2 (RIPK2), an adaptor protein important in the NOD2-mediated NF?B activation. The expression of NOD2 has been described in macrophages and other cells. Moreover, previous work has indicated that PRRs play a crucial role in the activation of spinal cord glial cells, in the induction and maintenance of chronic inflammatory and neuropathic pain. In the present study, we aimed to evaluate the role of NOD2 in the modulation of pain sensitivity, focusing on its importance in the activation of spinal cord glial cells, as well as its signaling pathway (RIPK2) and release of pro-nociceptive cytokines, such as tumour necrosis factor-alpha (TNF-?), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-1beta (IL-1?). The results demonstrate that WT mice treated with MDP showed a decrease in mechanical nociceptive threshold (peak 3 to 5 hours) compared with the control group (vehicle), returning to the base line after 48 hours. Furthermore, NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- and IL-6 -/- mice treated with MDP did not differ the mechanical nociceptive threshold compared with their respective control groups (vehicle). However, TNFR1-/- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- and TRIF-/- mice treated MDP, showed a decrease in mechanical nociceptive threshold similar to WT mice treated with MDP. In addition, the pretreatment of WT mice with IL-1ra, propentofylline, minocycline, fluorocitrate and SB 203580 inhibited the development of mechanical hypersensitivity induced by MDP. These data suggest that activation of the intracellular sensor NOD2 present in spinal cord glial cells stimulates the activation of RIPK2 and p38 MAPK signaling pathways and subsequent production of IL-1?, IL-6 and TNF?, in a TLR4-, MyD88- and TRIF-independent signaling pathway. Finally, these mechanisms contribute to the process of mechanical hypersensitivity during peripheral neuropathy and represent a novel approach for elucidating the mechanisms underlying pathophysiology of chronic pain.

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