Made available in DSpace on 2015-04-14T14:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 401649.pdf: 937750 bytes, checksum: 1be2b50a72c9a07775715c1800439014 (MD5) Previous issue date: 2008-03-31 / O fator estimulador de col?nias de granul?citos e macr?fagos (GM-CSF) ? uma citocina pertencente a um grupo de glicoprote?nas que regula a prolifera??o e a diferencia??o de c?lulas hematopoi?ticas, mais especificamente macr?fagos e granul?citos. O GM-CSF humano ? uma prote?na de 14,5 kDa constitu?da de 127 amino?cidos e possui 52% de similaridade com a prote?na de rato. A prote?na humana possui 4 res?duos de ciste?na formando duas pontes dissulfeto, por?m apenas as ciste?nas 54 e 96 s?o requeridas para a atividade biol?gica da mesma. Este biof?rmaco tem sido usado em pacientes neutrop?nicos que receberam altas doses de quimioterapia ou transplantados. Al?m disso, GM-CSF ? usado para restabelecer disfun??es hematopoi?ticas, estimular a hiper-produ??o de c?lulas efetoras pr?-induzidas ( primed ) funcionalmente e promover a defesa do hospedeiro contra doen?as infecciosas e malignas. O uso dos mesmos est? relacionado ? redu??o no n?mero de infec??es associadas ? quimioterapia, no uso de antibi?ticos e no tempo total de interna??o do paciente bem como no n?mero de mortes. A patente internacional do biof?rmaco Molgramostima (nome gen?rico) expirou em 2006 e, al?m disso, tornou-se um interessante produto para ind?strias farmac?uticas, inclusive para aquelas estabelecidas no Brasil. Molgramostima ? vendida no Brasil como um biof?rmaco importado, o qual, desta forma, torna-se muito custoso para o governo brasileiro. Contudo, o objetivo deste trabalho ? desenvolver uma metodologia para a posterior produ??o industrial de uma molgramostima a n?vel nacional. Neste trabalho, o gene para o hGM-CSF foi constru?do por PCR, clonado no vetor de express?o pET30a(+) e expresso na cepa BL21(DE3) de Escherichia coli na sua forma insol?vel. Para o isolamento e solubiliza??o dos corpos de inclus?o um eficiente protocolo foi desenvolvido utilizando m?ltiplos passos de lavagem e um m?todo de purifica??o usando somente duas colunas cromatogr?ficas de troca cati?nica e ani?nica, respectivamente. O teste de atividade biol?gica in vitro demonstrou que o rhGM-CSF produzido tem potencial equivalente ao padr?o internacional utilizado. A prote?na foi obtida por meio de um processo simples e econ?mico, sendo de extrema import?ncia em procedimento industrial e para sa?de da popula??o

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-08-25T16:23:46Z No. of bitstreams: 1 DIS_LUIZA_REALI_NAZARIO_PARCIAL.pdf: 804114 bytes, checksum: d4d4d3525f9a5a4a62c1c8080197776f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T16:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_LUIZA_REALI_NAZARIO_PARCIAL.pdf: 804114 bytes, checksum: d4d4d3525f9a5a4a62c1c8080197776f (MD5) Previous issue date: 2016-03-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS / The LPS mechanism of action is still not completely elucidated on vertebrates like fish, and indeed differs from higher vertebrates. In zebrafish, LPS is capable of increasing the recruitment of immune cells and the expression of genes related to the immune response. The purinergic system has a great relation to the regulation of the immune system and inflammatory responses. The nucleotide ATP is able to induce cytokine secretion, recruitment and differentiation of immune cells. ATP can be dephosphorylated sequentially generating adenosine. In the context of inflammation adenosine serves as an innate immunomodulatory molecule. The control of adenosine extracellular levels is performed by nucleoside transporters and ecto-5'-nucleotidase. The ecto-5'-nucelotidase is an ectonucleotidase with pacemaker role in the production of adenosine and is one of the focuses of this study. Considering the analysis of the input images approach to the study of inflammation context, it is known that in rodents the uptake of 18F-FDG, an analogue of glucose, is increased under inflammation, which generates a differential image. The micro Positron Emission Tomography/ Computed Tomography (?PET /CT) is used for research in small animals and take images using a radiopharmaceutical. The use of ?PET/CT contributes with information at the molecular, structural and functional level and allows too monitor the effect of drugs in physiological / pathological situations in the range of a small animal as the zebrafish. The technology ?PET/CT is relatively new and so far there are no published scientific studies applying radiopharmaceuticals in zebrafish. In this context, the aim of the project was to study the involvement of the enzyme ecto-5'-nucleotidase in the development of inflammation induced by LPS using the cytological, biochemical, molecular and image (?PET) in different tissues of adult zebrafish (Danio rerio). To induce inflammation in zebrafish, the animals were injected with a solution of LPS (10 ug/g body weight, i.p) after being subjected to anesthesia (tricaine 0.1 g/L). The animals were kept for 2 hours or 24 hours in this treatment. For confirmation of inflammation were analyzed the gene expression of specific markers (tnf-? and cox-2) in encephalon, heart, kidney and intestine and differential counts of cells of the immune system. The activity and expression of ecto-5'-nucleotidase enzyme was analyzed in the encephalon, heart, kidney and intestine of control and treated animals. To keep the animals in ?PET/CT was performed anesthetic concentration curve (tricaine - 0.1, 0.12, 0.15 g/L) and standardized an apparatus to keep the fish in the presence of water, but yet still. A curve of time after injection of 18F-FDG was performed to obtain images in ?PET/CT (0, 10, 20 and 30 min) for standardizing the radiation quantitation in a gamma counter (15, 30, 60 90 and 120 min). Exposure to the LPS was able to increase the tnf-? expression in nearly all tissues studied (heart, kidney and intestine) and cox-2 in the kidney. The number of active peripheral blood white cells was also increased, confirming the induction of the inflammatory response. Hydrolysis of AMP in animals injected with LPS was increased in the heart in 24 hpi [72% compared to control] with no change in gene expression of ecto-5'-nucleotidase. The gene expression of ecto-5'-nucleotidase was adjusted temporarily in the kidney and intestine without altering the enzyme activity. After patterning images with ?PET/ CT and quantitation radiation by gamma counter for each organ examined, 30 minutes was defined as the best time for the biodistribution of 18F-FDG. After acquiring inflamed animal ?PET images it was not identified changes in the uptake of 18F-FDG compared to the control. Tissue quantification radiation registered a decrease in bone samples in animals treated with LPS, while other tissues have not changed. These data indicate that zebrafish responds to LPS by altering gene expression of specific markers, especially in kidney, and activation of white blood cells. The inflammation appears to be accompanied by a fine adjustment tissue-specific expression and activity of ecto-5'-nucleotidase in response to the inflammatory process. Although inflammation has been confirmed, the registration images by ?PET and radiation determination in different tissues have not been able to register differences in metabolic activity in animals treated with LPS. However, standardization of these techniques provides an advance in the use of radiopharmaceuticals in small animals, such as zebrafish. / O mecanismo de a??o do LPS ainda n?o ? completamente elucidado em vertebrados como os peixes, e se diferencia dos vertebrados superiores. Em zebrafish, o LPS ? capaz de aumentar o recrutamento de c?lulas imunes e a express?o de genes relacionados com a resposta imune. O sistema purin?rgico tem uma grande rela??o com a regula??o do sistema imune e as respostas inflamat?rias. O ATP ? um nucleot?deo importante na secre??o de citocinas e no recrutamento e diferencia??o de c?lulas imunes, podendo ser sequencialmente desfosforilado gerando adenosina. No contexto da inflama??o, a adenosina atua como uma mol?cula imunomodulat?ria inata. Participam do controle dos n?veis extracelulares da adenosina, os transportadores de nucleos?deos e a ecto-5?-nucleotidase. A ecto-5?-nucleotidase ? uma enzima com papel de marcapasso na produ??o de adenosina e constitui um dos focos do presente estudo. Considerando a contribui??o da abordagem de an?lise de imagens no contexto do estudo da inflama??o, ? sabido que a capta??o do radiof?rmaco 18F-FDG, um an?logo da glicoseest? aumentada em roedores submetidos ? inflama??o, o que gera uma imagem diferenciada. O micro Tom?grafo por Emiss?o de P?sitron/Tomografia Computadorizada (?PET/CT) ? utilizado para pesquisas em animais de pequeno porte e obt?m imagens utilizando um radiof?rmaco. O uso da ?PET/CT contribui com informa??es a n?vel molecular, funcional e estrutural em tempo real e permite acompanhar o efeito de f?rmacos em situa??es fisiol?gicas/patol?gicas na escala de um animal diminuto como o zebrafish. A tecnologia do ?PET/CT ? relativamente nova e at? o momento n?o existem estudos cient?ficos publicados aplicando radiof?rmacos em zebrafish. Neste contexto, o objetivo do projeto foi estudar o envolvimento da enzima ecto-5?-nucleotidase no desenvolvimento de inflama??o induzida por LPS utilizando-se de par?metros citol?gicos, bioqu?micos, moleculares e de imagem por ?PET em diferentes tecidos de zebrafish adulto (Danio rerio). Para induzir inflama??o no zebrafish, os animais foram injetados com uma solu??o de LPS (10 ?g/g de peso corporal; i.p) ap?s terem sido submetidos ? anestesia (trica?na 0.1 g/L). Os animais permaneceram por 2 h ou 24 h neste tratamento. Para confirma??o da inflama??o foram analisadas a express?o g?nica de marcadores espec?ficos (tnf-? e cox-2) em enc?falo, cora??o, rim e intestino e contagem diferencial de c?lulas do sistema imune. A atividade e express?o da enzima ecto-5?-nucleotidase foi analisada no enc?falo, cora??o, rim e intestino dos animais controle e tratados. Para manter os animais no ?PET/CT foi realizada uma curva de concentra??o de anest?sico MS-222 (0.1, 0. 12, 0.15 g/L) e determinado um aparato para manter o peixe na presen?a de ?gua mas, ainda im?vel. Uma curva de tempo ap?s a inje??o de 18F-FDG foi realizada para a obten??o de imagens em ?PET/CT (0, 10, 20 e 30 min) e para a padroniza??o da quantifica??o de radia??o em um Gamma counter (15, 30, 60, 90 e 120 min). A exposi??o ao LPS foi capaz de aumentar a express?o de tnf-? em quase todos os tecidos estudados (cora??o, rim e intestino) e de cox-2 no rim. O n?mero de c?lulas brancas ativas do sangue perif?rico tamb?m foi aumentado, confirmando a indu??o da resposta inflamat?ria. A hidr?lise de AMP em animais injetados com LPS foi aumentada no cora??o em 24 hpi [72% em rela??o ao controle] com nenhuma altera??o na express?o g?nica da ecto-5?-nucleotidase. A express?o g?nica do ecto-5?-nucleotidase foi ajustada temporalmente no rim e intestino sem altera??o da atividade enzim?tica. Ap?s a padroniza??o de imagens com ?PET/CT e da quantifica??o de radia??o por Gamma counter para cada ?rg?o analisado, definiu-se 30 min como o melhor tempo para a biodistribui??o do 18F-FDG. Ap?s a aquisi??o de imagens em ?PET de animais inflamados n?o se identificou altera??es na capta??o do 18F-FDG comparado com o controle. A quantifica??o tecidual de radia??o registrou uma queda nas amostras de ossos nos animais tratados com LPS, embora os demais tecidos n?o tenham sido alterados. Estes dados indicam que o zebrafish responde ao LPS alterando express?o g?nica de marcadores espec?ficos, especialmente no rim e ativando c?lulas brancas do sangue. A inflama??o induzida parece estar acompanhada por um t?nue ajuste tecido-espec?fico da atividade e express?o da ecto-5?-nucleotidase em resposta ao processo inflamat?rio. Ainda que a inflama??o tenha sido confirmada, o registro de imagens por ?PET e a determina??o de radia??o nos diferentes tecidos n?o foram capazes de registrar diferen?as na atividade metab?lica em animais tratados com LPS. Entretanto, a padroniza??o destas t?cnicas oferece um avan?o no uso de radiof?rmacos em animais de pequeno porte, como o zebrafish.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 451784.pdf: 974193 bytes, checksum: b53f42e8acb1653e7c655d1d1345a38b (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / Annexin V is an endogenous human protein Ca+2 dependent, with a molecular weight of 35.8 kDa, widely distributed intracellularly, with very high concentrations in the placenta and lower concentrations in endothelial cells, kidneys, myocardium, skeletal muscle, skin, red cells, platelets and monocytes. Annexin V binds preferably to phosphatidylserine, a phospholipid commonly present on inner leaflet of lipid bilayer, which during cell apoptosis is translocated to outer leaflet of cell membrane. Despite of Annexin V is a relatively large protein, it was shown early on that the protein can be internalized at sites of ischemic injury both in the heart and in the brain and cross the intact blood-brain barrier, being increasingly used as a tool to detect apoptosis in several diseases such as Alzheimer and Ischemia and in drug. Therefore, production of recombinant human Annexin V using recombinant DNA technique along with High Cell Density Culture and protein purification becomes applicable to commercialize it in Brazil, increasing and facilitating the access of pharmaceutical industries and research laboratories in purchase product. We developed a protocol to produce recombinant human annexin V in large scale, in which approximately 20 mg of recombinant protein was yielded from 3 g of E. coliBL21(DE3) wet cells. N-terminal amino acid sequencing and massspectrometry analysis provided evidence for the identity and purity of therecombinant protein, as well as an apoptosis/necrosis in vitro detectionkit produced performed similarities with an imported commercialized kit in Brazil. / A Anexina V ? uma prote?na humana end?gena dependente de Ca+2, com peso molecular de 35,8 kDa, amplamente distribu?da intracelularmente em altas concentra??es na placenta e em concentra??es mais baixas nas c?lulas endoteliais, renais, mioc?rdicas, epiteliais, esquel?ticas musculares, eritr?citos, plaquetas e mon?citos. Apresenta como principal caracter?stica a capacidade de se ligar ? fosfatidilserina, um fosfolip?deo presente na camada interna da bicamada lip?dica, que durante a apoptose celular ? translocada para a camada externa da membrana celular. Apesar de ser uma prote?na de tamanho relativamente grande, a Anexina V apresentou a capacidade de penetrar em s?tios de inj?ria isqu?mica tanto mioc?rdica quanto cerebral, atravessando a Barreira Hemato-Encef?lica, sendo cada vez mais utilizada para dete??o de apoptose em diversas doen?as como Alzheimer e Isquemia e em monitoramento de drogas antic?ncer. Por esses motivos, se torna relevante a produ??o da prote?na Anexina V humana atrav?s da t?cnica do DNA recombinante em larga escala para que possa ser comercializada no Brasil, aumentando e facilitando o acesso de laborat?rios de pesquisa e ind?strias farmac?uticas na aquisi??o deste produto. Desenvolvemos um protocolo para cultivoem biorreator de grandes quantidades de Anexina V recombinante, no qual aproximadamente 20 mg de prote?na recombinante podem ser obtidos a partir de 3 g de c?lula ?mida de E. coli BL21(DE3). As an?lises porsequenciamento N-terminal de amino?cidos e espectrometria de massas proveram evid?ncias para a identidade e pureza da prote?na recombinante, assim como um desenvolvimento de um kit para marca??o de apoptose in vitro apresentou muita semelhan?a com outro kit importado j? comercializado no Brasil.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 451788.pdf: 1287455 bytes, checksum: d1990d71c198ca3db981a675db0e192b (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / The granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) is a major hematopoietic cytokine involved in the immune defense against infectious agents, stimulating and regulating the proliferation, survival and differentiation of neutrophils precursor cells in the bone marrow. The G-CSF molecule has a 174 amino acids sequence, with a molecular weight of approximately 18.8 kDa. As a strategy for neutropenia prevention, G-CSF (or filgrastim) has been successfully used in cancer patients whose treatment requires high doses of chemotherapy, in both adults and children. Moreover, this biopharmaceutical may be used to strengthen the immune system in patients with HIV, pneumonia, infections resulting from diabetes, leukemia and febrile neutropenia. Currently, filgrastim is not produced in Brazil, which obligates the government to import this medicine. Due to its wide clinical application, the large scale production of G-CSF is required to supply the demand of national market. In this work, a protocol to obtain this protein was developed using overexpression and cultivation in a bioreactor, solubilization and purification of recombinant G-CSF. The protein was expressed in Escherichia coli host cells C41(DE3) cultures grown in bioreactor using a fed-batch strategy. The expression of the recombinant protein was induced by IPTG. A linear ascending feeding strategy permitted high plasmid stability, low accumulation of acetate in the culture medium, a biomass of approximately 31 g/ L and high expression levels of the protein in the form of inclusion bodies which were solubilized using 2 M urea and alkaline pH. The recombinant protein was purified and yielded approximately 1.22 mg of homogeneous recombinant protein per gram of wet cells, corresponding to a volumetric yield of 151.5 mg of rhG-CSF per liter of culture medium. A mass spectrometry analysis was performed, confirming the identity of the recombinant protein. Our work shows a simple and effective strategy to obtain recombinant hG-CSF, stimulating and encouraging a future production of a national biosimilar. / O fator estimulador de col?nias de granul?citos (G-CSF) ? uma das principais citocinas hematopoi?ticas envolvidas na defesa do sistema imune contra agentes infecciosos, estimulando e regulando a prolifera??o, sobreviv?ncia e diferencia??o das c?lulas precursoras de neutr?filos na medula ?ssea. ? uma mol?cula que possui uma sequ?ncia de 174 amino?cidos, com peso molecular de aproximadamente 18,8 kDa. Como estrat?gia de preven??o da neutropenia, o G-CSF (ou filgrastima) ? utilizado clinicamente com sucesso em pacientes com c?ncer, cujo tratamento requer altas doses de quimioterapia, tanto em adultos como em crian?as. Al?m disso, o G-CSF pode ser utilizado para refor?ar o sistema imunol?gico em pacientes com HIV, pneumonia, infec??es decorrentes da diabetes, leucemia e neutropenia febril. Atualmente, a filgrastima n?o ? produzida no Brasil, consequentemente, todo medicamento adquirido pelo governo ? importado. Tendo em vista sua ampla aplica??o cl?nica, a produ??o em larga escala do G-CSF se faz necess?ria para suprir a demanda do mercado nacional e diminuir os custos com importa??o desse biof?rmaco. Neste trabalho um protocolo para a produ??o desta prote?na foi desenvolvido, utilizando t?cnicas de DNA recombinante por meio de experimentos de superexpress?o e cultivo em biorreator, solubiliza??o e purifica??o da G-CSF recombinante. A prote?na foi expressa em c?lulas Escherichia coli C41(DE3) em cultivos de batelada alimentada em biorreactor, utilizando indu??o com IPTG e uma estrat?gia de alimenta??o linear ascendente, que nos permitiu obter um alto percentual de estabilidade plasmidial, baixo ac?mulo de acetato no meio de cultivo, uma biomassa de aproximadamente 31 g/ L e elevados n?veis de express?o da prote?na em forma de corpos de inclus?o, que foram solubilizados utilizando ureia 2 M e pH alcalino. A prote?na recombinante foi purificada obtendo-se aproximadamente 1,22 mg de prote?na recombinante homog?nea por grama de c?lulas ?mida, correspondendo a um rendimento volum?trico de 151,5 mg de rhG-CSF por litro de meio de cultura. Uma an?lise por espectrometria de massa tamb?m foi realizada, confirmando a identidade da prote?na recombinante. Nosso trabalho mostra uma estrat?gia simples e eficaz para obter hG-CSF recombinante, contribuindo e estimulando a futura produ??o de um biossimilar nacional.