Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:51:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337729.pdf: 1221821 bytes, checksum: 7c57ec1110e16404029739f864df5aae (MD5) Previous issue date: 2015 / O fenômeno conhecido como Tolerância à primeira exposição, do inglês "One Trial Tolerance (OTT)", vem sendo estudado durante os últimos 25 anos. Porém, os seus mecanismos subjacentes (neurobiológicos, moleculares, genéticos), ainda não foram totalmente desvendados. No OTT, uma simples experiência no labirinto em cruz elevado (LCE) reduz significativamente a ação das drogas, que exercem um efeito ansiolítico em roedores, quando estes são reexpostos ao teste. O estado farmacológico dos roedores durante a primeira exposição ao teste não influencia no desenvolvimento da tolerância criada por esta primeira passagem pelo LCE, e o fenômeno, parece persistir mesmo com um intervalo de duas semanas entre o teste e o reteste. No presente trabalho, nós investigamos o OTT em ratos machos e fêmeas, adultos, de duas linhagens diferentes, SLA16 (SHR.LEW-Anxrr16) e seu controle isogênico SHR (Spontaneously Hypertensive Rats). Inicialmente foi realizada uma caracterização comportamental de todos os grupos experimentais, sendo expostos durante cinco dias repetidos ao Teste Triplo (TT) (experimento 1) ou ao LCE (experimento 2), em um estado sem droga. Após, nós avaliamos o OTT no TT, utilizando novamente ratos machos e fêmeas adultos das linhagens SLA16 e SHR, utilizando doses baixas de midazolam (MDZ), (experimento 3). Nossos resultados para o experimento 1 sugeriram a ausência de OTT em todos os grupos. No experimento 2, os resultados sugerem que ao menos as fêmeas SLA16 apresentam total ausência de OTT em um estado sem droga quando testada também no LCE. Por fim, no experimento 3, foi observado que em machos, não ocorreu o OTT e em fêmeas a ausência do OTT foi verificada nos dias 3 e 4. Portanto, o TT demonstrou ser um teste comportamental útil para pesquisa de novos fármacos podendo ser utilizado para triagem de drogas ansiolíticas. Além disso, a linhagem SLA16, especialmente as fêmeas, parece ser uma ferramenta genética promissora para a pesquisa de novos fármacos, ou dos mecanismos biológicos subjacentes ao OTT.<br> / Abstract : The phenomenon known as "One Trial Tolerance" (OTT) has been studied for the past 25 years. However, its underlying mechanisms (neurobiological, molecular, genetic), have not been fully unraveled. In OTT, a trial in elevated plus maze (EPM) significantly reduces the action of drugs that exert anxiolytic effects in rodents, when they are re-exposed into this test. The rodents pharmacological state during the first test exposure does not influence the development of tolerance created by this first trial in the EPM, and the phenomenon seems to persist even with an interval of two weeks between the test and the retest. In this study, we investigated the OTT in males and females, adults, of two rat strains, SLA16 (SHR.LEW-Anxrr16) and its inbred control SHR (spontaneously hypertensive rats). Initially, we performed a behavioral characterization of all experimental groups exposed them for five repeated days into Triple Test (TT) (experiment 1) or EPM (experiment 2) in a drug-free state. After we evaluated the OTT in TT, again using adult male and female SLA16 and SHR strains , using low doses of midazolam (MDZ) (experiment 3). Our results for the first experiment suggested the absence of OTT in all groups. In the experiment 2, the results suggested that at least the SLA16 females have total absence of OTT in a drug-free state, also when tested in the EPM. Finally, in the experiment 3, males didn?t exhibited OTT what occurred on days 3 and 4 in females. Therefore, the TT proved a useful behavioral assay for screening of new anxiolytic drugs. Furthermore, SLA16 strain, especially females, appears to be a promising tool for genetic research on new drugs or biological mechanisms underlying the OTT.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337731.pdf: 898021 bytes, checksum: fa1c709f8c1a2c8ea3ab0c7d65f61457 (MD5) Previous issue date: 2015 / Existem evidências dos efeitos benéficos do exercício físico, tanto nos humanos como nos animais experimentais, que podem ser dependentes do nível de emocionalidade de cada um dos indivíduos. A literatura especializada também relata efeitos contraditórios associados a diferentes protocolos de exercício físico e efeitos dependentes do genótipo. Os ratos das linhagens isogênicas Lewis (LEW) e SHR (Spontaneously Hypertensive Rats) diferem em uma série de aspectos comportamentais, incluindo a ansiedade/emocionalidade. Então, nós realizamos um estudo com o objetivo de observar os efeitos do exercício físico forçado (EFF; em esteira) e voluntário (EFV; em rodinhas de correr) nos comportamentos relacionados à ansiedade/emocionalidade exibidos pelos ratos LEW e SHR no teste do campo aberto (CA) e labirinto em cruz elevado (LCE). No EFF, apenas 20% dos animais da linhagem LEW e 63% dos animais SHR completaram o treinamento. Nestes animais, nós observamos um aumento significativo de locomoção no teste do CA e um aumento de locomoção central no CA e entradas nos braços abertos do LCE. Isso sugere um aumento de atividade locomotora e uma diminuição de ansiedade/emocionalidade, nos animais das duas linhagens, após o treinamento. O EFV parece diminuir os índices de ansiedade/emocionalidade, porém apenas na linhagem SHR e no teste do CA. Entretanto, a distância total percorrida pela linhagem SHR, nas rodinhas de correr, foi significativamente maior que a percorrida pela LEW. O pré-tratamento com a talidomida, melhorou a resistência física da linhagem LEW fazendo com que 100% dos animais LEW completassem o protocolo de EFF, diminuiu o número de retrocessos na esteira, mas não afetou as medidas de ansiedade/emocionalidade. Assim, nós podemos concluir que os animais das duas linhagens exercitados em um protocolo de EFF apresentam redução de ansiedade/emocionalidade e aumento de locomoção. Também, a linhagem SHR parece ser composta de animais que correm voluntariamente, ao contrário da LEW, mas este tipo de exercício físico (EFV) não gerou alteração comportamental visível. Por fim, a talidomida parece ter aumentado a capacidade dos animais LEW em suportar todo o período de EFF em esteira, mas não causou alterações na ansiedade/emocionalidade nestes animais.<br> / Abstract : There is evidence of the beneficial effects of physical exercise, both in humans and in experimental animals that can be dependent on the level of emotionality of each individual. The literature also reports negative effects associated with different exercise protocols and genotype-related effects. Lewis (LEW) and SHR (Spontaneously Hypertensive Rats) inbred rat strains differ in a number of behavioral aspects, including anxiety/emotionality. So we carried out a study in order to observe the effects of forced (FPE; treadmill) and voluntary (VPE; on running wheels) physical exercise on the behaviors related to anxiety/emotionality exhibited by LEW and SHR rats in the open field (CA) and elevated plus maze (EPM) test. In the FPE, only 20% of the animals of the LEW strain and 63% of SHR animals completed the training. In these animals, we observed a significant increase in total and central locomotion in CA and entries into the open arms of the EPM, which suggests an increase in locomotor activity and a decrease in anxiety/emotionality in these two strains, after training. In the VPE, the results showed decreased anxiety/emotionality but only in SHR rats tested in the CA. However, the total distance traveled by the SHR, on running wheels, was significantly higher than that from LEW counterparts. Pre-treatment with thalidomide improved physical strength of the LEW strain. It made 100% of the animals LEW fulfilled the FPE protocol and diminish the number of setbacks in the treadmill, but did not affect measures of anxiety/emotionality. Thus, we can conclude that animals of both strains exercised in an FPE protocol have reduced anxiety/emotionality and increased locomotion. Also, the SHR strain seems to be composed of animals that voluntarily run, unlike LEW, but this type of exercise yielded no visible behavioral changes. Finally, the thalidomide appears to have increased physical capacity of LEW in the FPE, but did not cause changes in anxiety/emotionality in these animals.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337737.pdf: 3559818 bytes, checksum: 1d2c11521cf08f96d624d537bd15d4ba (MD5) Previous issue date: 2015 / O hepatopâncreas é um órgão digestivo presente nos crustáceos, como os camarões Macrobrachium olfersi e possui papel fundamental nos sistemas metabólicos, bem como na resposta imunológica e nos processos de maturação gonadal e reprodução, além de apresentar alta sensibilidade às mudanças ambientais. Tendo em vista as alterações celulares causadas pela radiação e que estudos analisando os efeitos da radiação UV-B no hepatopâncreas ainda não estão disponíveis na literatura, o objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade da radiação UV-B sobre a organização e dinâmica do epitélio dos túbulos do hepatopâncreas de juvenis de M. olfersi. Os juvenis foram expostos à radiação UV-B simulada e a organização e distribuição das células epiteliais do hepatopâncreas foram analisadas, assim como a presença celular de polissacarídeos e lipídios através de análises histoquímicas; o perfil de proliferação e morte nos túbulos do hepatopâncreas por imuno-histoquímica; a integridade de membranas e organelas celulares, por análises ultraestruturais. O epitélio do hepatopâncreas dos grupos controle e tratado apresentaram quatro tipos celulares (células E, R, F e B) e, ainda, um quinto tipo, a célula M. A célula fonte do epitélio, a célula E, mostrou a capacidade de se dividir nas três zonas do túbulo do hepatopâncreas. A radiação UV-B induziu à alteração do perfil de proliferação das células epiteliais do hepatopâncreas e levou ao aumento da expressão da caspase-3, desorganização epitelial do hepatopâncreas, diminuição da homogeneidade citoplasmática, aumento da presença de vacúolos e maior frequência e volume das células B. A produção e armazenamento de polissacarídeos aumentaram, já as dos lipídios diminuíram. Ocorreram alterações ultraestruturais nas células R e F, como: condensação da heterocromatina próxima ao envelope nuclear, perda das cristas mitocondriais, diminuição dos ribossomos associados ao retículo endoplasmático rugoso, dilatação das cisternas do complexo de Golgi, aumento de componentes autofágicos e, ainda, alteração na estrutura das microvilosidades. Diante dessas observações, foi analisada a expressão das proteínas Drp1 e PCNA, relacionadas com estresse celular. Os resultados mostraram que a radiação UV-B induziu o aumento da expressão dessas proteínas, indicando o comprometimento da dinâmica mitocondrial, das funções celulares e prejudicando a viabilidade celular. Os dados obtidos mostraram que o hepatopâncreas é um órgão adequado para estudos sobre os efeitos da radiação UV-B e que o estresse causado nas organelas das células epiteliais pela irradiação levou à formação de componentes autofágicos e à morte celular, alterando as diversas funções celulares do epitélio do hepatopâncreas.<br> / Abstract : The hepatopancreas is a digestive organ present in crustaceans such, as the prawn Macrobrachium olfersi, and have key role in various metabolic systems, as well as in the immune response and gonadal maturation and reproductive processes, showing high sensitivity to environmental changes. Considering the major changes to radiation in cells and that no studies available in the literature has verified the effects of UV-B radiation in the hepatopancreas, the objective of this work was to evaluate the toxicity of UV-B radiation on the organization and dynamics of the hepatopancreas tubules epithelium of juvenile M. olfersi. The juveniles were exposed to simulated UV-B irradiation and the organization and distribution of the epithelial cells were analyzed, as well as cellular presence of polysaccharides and lipids by histochemical analysis; regions of proliferation and death in the tubules of the hepatopancreas by immuno-histochemistry; integrity of membranes and organelles by ultrastructural analysis. The four cell types (E, R, F, and B-cell) as well as a fifth cell type, the M cell, were identified in the hepatopancreas' epithelium of control and treated groups. It was also observed that the cell source of the epithelium, the E cell, can divide itself into the three zones of the hepatopancreas tubule. UV-B radiation induced change in the profile of the epithelial cells proliferation of hepatopancreas and induced increased caspase-3 expression; epithelial disorganization of hepatopancreas; cells showed a decrease in cytoplasmic homogeneity, increased presence of vacuoles and increased frequency and volume of B cells. The production and storage of polysaccharides increased while the lipids decreased. Ultrastructural changes occurred in R and F cells, such as: heterochromatin condensation near to the nuclear envelope, loss of mitochondrial crests, and reduction of ribosomes associated with the rough endoplasmic reticulum, dilation of the Golgi cisterns, increased autophagic components and, furthermore change in the structure of the microvilli. In face of these observations, was analyzed the expression of Drp1 and PCNA, proteins related to cell stress. Results showed that UV-B radiation induced the increased expression of these proteins, indicating impairment of mitochondrial dynamics, cell functions and impairing cell viability. Data obtained in this study showed that the hepatopancreas is a suitable organ for studies on the effects of UV-B radiation and that the stress caused in the organelles of epithelial cells by irradiation led to the formation of autophagic components and cell death, impairing various cellular functions in the hepatopancreas epithelium.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337734.pdf: 3377384 bytes, checksum: 41c3085f595d79158f356834905b6bcd (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste estudo, foi avaliado o potencial de um novo tratamento para lesões cutâneas baseado em dois componentes da engenharia de tecidos: células e arcabouço. Foi utilizado como arcabouço o hidrogel de carragenana, um polímero termo reversível de origem natural, associado a células estromais multipotentes (CEM) humanas no tratamento de lesões cutâneas em modelo murino. Inicialmente foi realizada a caracterização química da carragenana teste, obtida da alga Kappaphycus alvarezii cultivada em Florianópolis e da carragenana comercial (Sigma®). Os resultados mostraram que a carragenana teste é da classe kappa e apresenta porcentagem de sulfato semelhante à encontrada na carragenana comercial (Sigma®). Em seguida, foi avaliada a regeneração cutânea após 3, 7 e 14 dias de pós-operatório. Os resultados mostraram que o tratamento com CEM encapsuladas no hidrogel de carragenana teste (HCT) não altera a densidade do infiltrado leucocitário, a vascularização e a espessura da epiderme, além de aumentar o tecido de granulação e o depósito de colágeno quando comparado ao grupo sem tratamento (S/T). Além disso, o tratamento com CEM + HCT apresenta um menor infiltrado leucocitário, não altera a espessura do tecido de granulação e a vascularização, aumenta o depósito de colágeno quando comparado aos grupos HCT e CEM. Os resultados mostraram também que as células humanas permanecem no tecido cicatricial murino após 3 dias de pós-operatório. Em conclusão, este estudo mostrou que a carragenana obtida da alga K. alvarezii cultivada em Florianópolis representa um material de baixo custo com potencial para aplicações terapêuticas. Apesar da associação do hidrogel de carragenana teste com as CEM humanas não apresentar melhora quando comparado ao grupo sem tratamento, demostrou bons resultados quando comparado aos tratamentos isoladamente (grupos HCT e CEM) e representa uma abordagem nova, barata e potencialmente aplicável na engenharia de tecidos.<br> / Abstract : This study evaluated the potential of a new treatment for cutaneous wound based on two components of tissue engineering: cells and scaffold. Carrageenan hydrogel, a thermo reversible polymer of natural origin was used as a scaffold for the delivery of human multipotent stromal cells (MSC) for treatment of cutaneous wound in mice. At first the chemical characterization of native carrageenan obtained from seaweed Kappaphycus alvarezii grown in Florianopolis and commercial carrageenan (Sigma®) was carried out. The results showed that the native carrageenan belongs to the kappa class and shows a percentage of sulphate similar to that found in commercial sample. Evaluation of mouse skin wound healing was carried out by three steps: excisional wound in the dorsal region, treatment application and coating with Tegaderm® dressing. The results after 3, 7 and 14 days post-wounding showed that treatment with MSC encapsulated in native carrageenan hydrogel (NCH) does not change the density of the leukocyte infiltrate, vascularity and the thickness of the epidermis, and increase granulation tissue and collagen deposition when compared to the control untreated group. Furthermore, treatment with MSC encapsulated in NCH has a lower leukocyte infiltration, does not change the thickness of the granulation tissue, epidermis and vascularity, and increase collagen deposition when compared with MSC and NCH groups. In addition, human cells were detected in the scar tissue within 72 h post-wounding. In conclusion, this study showed that the carrageenan obtained of seaweed K. alvarezii cultivated in Florianopolis is a low cost material with potential therapeutic applications. The carrageenan hydrogel association with human MSC did not showed improvement compared to untreated group, but showed good results when compared to NCH and MSC groups. Thus, MSC encapsulated NCH represents a new approach applicable in tissue engineering.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-13T03:10:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341436.pdf: 4046203 bytes, checksum: fd2def57c8033759769226c7235109fa (MD5) Previous issue date: 2016 / Lesões de espessura total na pele, como queimaduras extensas e úlceras crônicas, resultam em numerosos problemas fisiológicos, funcionais e psicológicos para os pacientes. Apesar de existirem diversos tratamentos para essas lesões, nenhum deles resulta em uma pele totalmente íntegra e funcional. Por isso, buscou-se com este trabalho um melhor método de reparo cutâneo, associando células-tronco mesenquimais dermais (dCTMs) com matrizes de celulose bacteriana (MCBs). Trabalhos têm mostrado que CTMs melhoram o reparo de tecidos lesados, por meio de sua diferenciação nos fenótipos afetados ou da liberação de fatores parácrinos. As MCBs, por sua vez, são polímeros naturais produzidos por bactérias. Essas membranas são atrativas para o reparo tecidual, por apresentarem características como biocompatibilidade, alta capacidade de retenção de água, e boa permeabilidade. Neste trabalho as MCBs produzidas foram caracterizadas fisicamente em seu estado úmido e liofilizado. As MCBs hidratadas apresentaram uma alta capacidade de retenção de água, fibras nanométricas e porosidade superficial de cerca de 30%. Quando submetidas ao processo de liofilização as MCBs não mantiveram sua conformação tridimensional, apresentando porosidade quase nula, fibras achatadas e baixa taxa de reabsorção de água, não sendo capazes de retornar ao seu estado original. Desse modo, a associação de dCTMs foi analisada apenas com as MCBs hidratadas. As dCTMs foram obtidas a partir de fragmentos de pele, de pacientes saudáveis, que se submeteram a cirurgias de lifting facial, e foram cultivadas sobre as MCBs em condições de cultivo padrão. Os experimentos demonstraram que as dCTMs permaneceram viáveis por 21 dias sobre as MCBs, análises com microscopia de varredura e confocal indicaram que as dCTMs se aderem progressivamente sobre as MCBs, são capazes de se proliferar, não migram para o interior das membranas e mantém sua morfologia típica. Nessas condições as dCTMs também mantiveram suas características imunofenotípicas de CTMs como visto por citometria de fluxo. Esses resultados mostram que as MCBs são biocompatíveis às dCTMs. Considerando estas análises, o potencial terapêutico dessa associação foi avaliado in vivo em lesões cutâneas de camundongos. Foram avaliados os seguintes parâmetros: taxa de fechamento das lesões, infiltrado inflamatório, angiogênese, espessura e homogeneidade da epiderme e comprimento das cicatrizes. Os resultados revelaram que, quando comparado com o grupo controle, o grupo tratado com dCTM+MCB apresentou um aumento significativo na angiogênese e no infiltrado de neutrófilos. Além disso, o tratamento influenciou a espessura do tecido de granulação, levou a formação de uma epiderme mais fina e homogênea, e aparentemente diminuiu as cicatrizes. Em conjunto, os resultados sugerem que a associação esteja acelerando a maturação das lesões cutâneas, e favorecendo o processo de reparo cutâneo.<br> / Abstract : Full-thickness skin injuries, such as extensive burns and chronic ulcers result in numerous physiological functional and psychological problems for the patients. Even though there are various current treatments for these lesions, none of them lead to a fully reconstituted and functional skin. For this reason, this work search for a better method to improve skin repair, associating dermal mesenchymal stem cells (dMSCs) with bacterial cellulose membranes (BCMs). Studies have shown that MSCs improve tissue repair through differentiation in affected phenotypes or by releasing paracrine factors. The BCMs, in turn, are natural polymers produced by bacteria. These membranes are attractive for tissue repair by presenting biocompatibility, high capacity of water retention, and good permeability. In the present work, the produced BCMs were physically characterized in their wet and freeze-dried states. The wet BCMs showed a high capacity for water retention, nanometric fibers and a surface porosity of about 30%. When subjected to the freeze drying process, BCMs did not keep their three-dimensional conformation, presented almost no porosity, flattened fibers and low water absorption rate, not being able to return to its original state. Thus, dMSCs association was analyzed only with wet BCMs. The dMSCs were obtained from fragments of skin of healthy patients who had undergone facelift surgery. The cells were then cultured on BCMs in standard culture conditions. The experiments showed that dMSCs remained viable for 21 days on BCMs. Scanning electron and confocal microscope analyses revealed that dMSCs progressively adhered on BCMs, were able to proliferate, do not migrate to the interior of the matrices and maintained their typical morphology. In this condition, cells maintained the MSCs immunophenotypic characteristics as assessed by flow cytometry. These results show that the MCBs are biocompatible with the dMSCs. Therefore, the therapeutic potential of the dMSCs associated with BCMs was evaluated in vivo, in mice cutaneous lesions. The following parameters were evaluated: closing rate of lesions, inflammatory infiltration, neovascularization, thickness and homogeneity of the epidermis and length of scars. The results revealed that, when compared to the control group, the treated group (MSC+BCM) showed a significant increase in neovascularization and neutrophil infiltration. Besides, the treatment also influenced the thickness of granulation tissue, and allowed the formation of a thin and uniform epidermis. The lenght of scras int he treated gruoup were relatively smaller. Together, the results suggest that the MSC+BCM treatment is accelerating the maturation of skin lesions, and promoting the skin repair process.

Orientador : Prof. Dr. Silvio Marques Zanata / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 12/12/2016 / Inclui referências : f. 65-70 / Resumo: A ubiquitinação está envolvida em vários processos no organismo, desde ciclo celular até vias de sinalização de apoptose. Por esse amplo envolvimento, é de extrema importância uma fina regulação que é realizada por enzimas chamadas deubiquitinases (DUBs) que hidrolisam ligações isopeptídicas. Dentre todas as DUBs, USP é a família mais extensa tendo como membro USP2 que possui duas isoformas fruto de processamento alternativo: USP2a (de 69kDa) e USP2b (de 45kDa) que se diferenciam apenas na região N-terminal. Alguns estudos relacionam essas isoformas com a via da p53, miogênese, tumores de próstata, agressividade de tumores de mama e manutenção dos níveis de Na+ e pressão sanguínea. Apesar desses estudos, a distribuição tecidual da USP2 ainda não está completamente estabelecida. A presença de duas isoformas distintas de processamento e a inexistência de anticorpos comerciais que possam distinguir entre as duas isoformas justifica a produção de reagentes confiáveis para o estudo de USP2. Desde modo, o objetivo foi produzir anticorpo monoclonal, isoforma específico, para USP2a e clonar, produzir proteína recombinante em bactérias e superexpressar USP2b em células eucariontes. USP2a foi produzida em E. coli BL21(DE3)STAR fusionada com etiqueta de histidina e purificada por coluna de Ni-NTA. A proteína purificada foi usada para imunizar camundongos balb/c. O soro policlonal desses animais foi testado por western blot para a presença de anticorpo anti-USP2a quanto ao reconhecimento da proteína endógena e superexpressa em linhagens de próstata LNCaP e RWPE-1 tendo dois animais positivos usados para a fusão com mieloma. Os hibridomas após a diluição limitante foram varridos por ELISA chegando-se a um clone 4GD2 que reconheceu USP2a superexpressa em HEK293T e não reconheceu USP2b superexpressa em HEK293T, indicando que obteve-se sucesso na produção de um anticorpo monoclonal isoforma específico para USP2a. Além disso, a isoforma USP2b foi clonada com sucesso nos vetores pET28a(+) e pcDNA3.1(-)6his. Esta isoforma não foi expressa em E. coli mesmo com várias mudanças no sistema, desde cepa bacteriana até temperatura, meio e tempo de expressão, mas foi superexpressa em HEK293T. As ferramentas produzidas serão de extrema importância para estudos de mapeamento tecidual, análise de cinética e busca de novos parceiros moleculares para essas isoformas. Palavras-chave: USP2, USP2a, USP2b, anticorpo monoclonal, proteína recombinante. / Abstract: Several physiological processes involve ubiquitylating modification, from cell cycle to apoptosis pathways. Because this involvement has a large range, it is extremely important that this post-translational modification be tightly regulated. Enzymes called deubiquitinases (DUBs) hydrolyze isopeptide bond and have a pivotal role in this regulation. Among all DUBs, the USP is the largest family. USP2, a member of this family, has two isoforms from alternative splicing: USP2a (69kDa) and USP2b (45kDa) and differences rely within their N-terminal regions. These isoforms have related to p53 pathway, myogenesis, prostate tumors, breast tumors aggressiveness and maintenance of Na+ levels and blood pressure. Despite these studies, the tissue distribution of USP2 is not completely established. Absences of commercial antibody that recognize specific isoforms justify the production of reliable reagents to study USP2. Thus, the aims of this study were (1) to express both USP2a and USP2b in heterologous bacterial system; (2) to overexpress USP2b in mammalian cells and (3) to produce monoclonal antibodies specific to USP2a isoform. USP2a was produced in E. coli BL21(DE3)STAR fused with polyhistidine tag and purified by Ni-NTA column. The purified protein was used to immunize Balb/c mice strain. We have tested the polyclonal serum of these animals by western blot to the presence of antibody anti-USP2a that recognize endogenous and overexpressed protein in prostate line LNCaP and RWPE-1. Two animals were positive and employed in fusion procedures. After hybridoma supernatant screenings for anti-USP2a presence by ELISA, we isolated the clone 4GD2, which was stable and still secreting antibodies after several freeze-thaw cycles. Monoclonal antibody 4GD2 recognizes USP2a overexpressed in HEK293T cells and does not cross-react with USP2b, suggesting that MoAb 4GD2 is highly specific. In addition, USP2b was successfully cloned in pET28a(+) and pcDNA3.1(-)6his vectors, both expression vectors for prokaryotic and eukaryotic systems, respectively. We were not able to express successfully USP2b in E. coli under different protocols (e.g. temperature, medium and time parameters changes), however we expressed His-tagged USP2b in HEK293T cells. The produced tools will be extremely important in further studies, such as tissue and temporal USP2 expression mapping, USP2 expression and disappearing kinetics in cell lines and characterization of new molecular partners for this DUB. Key words: USP2, USP2a, USP2b, monoclonal antibody and recombinant protein.

Orientadora : Profª. Drª. Dorly de Freitas Buchi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 20/03/2015 / Inclui referências : fls. 66-72 / Resumo: A pele, o maior órgão do corpo humano, principal interface entre o organismo e o meio ambiente, está constantemente exposta a fatores físicos, químicos e biológicos. Essas interações podem ocorrer de forma exacerbada e prejudicial, resultando em reações adversas, como processos inflamatórios cutâneos. Dentre o grupo de substâncias que podem apresentar riscos à saúde humana via exposição dérmica, têm-se os corantes têxteis. Inúmeros corantes têm sido empregados no tingimento de tecidos, entretanto, estudos têm mostrado que diversos grupos de corantes comumente utilizados são capazes de induzir efeitos deletérios aos organismos expostos, por exemplo, danos no DNA e reações alérgicas. O fato dos vestuários poderem conter substâncias químicas nocivas e o conhecimento de que, mesmo após sucessivas lavagens, os corantes são capazes de migrarem e penetrarem na pele em casos de transpiração intensa, a necessidade de uma melhor avaliação da segurança destes produtos tem se mostrado relevante e de caráter imediato. Métodos alternativos à experimentação animal (métodos in vitro) são atualmente utilizados para avaliar o potencial nocivo de diferentes produtos, tanto pelo setor acadêmico como industrial. O objetivo desse trabalho foi avaliar as respostas celulares relacionados a um possível processo inflamatório de dois corantes têxteis [Reactive Red 120 (RR120) - grupo azo e Reactive Blue 19 (RB19) - grupo antraquinona] comumente empregados no tingimento de fibras de algodão. A fim de mimetizar a via de exposição dérmica foram utilizadas duas linhagens celulares murinas, fibroblastos (BALB 3T3) e macrófagos (RAW 264.7). Para tanto, após a definição da faixa de concentração tóxica de cada corante teste por ensaios de citotoxicidade (MTT e NRU), foram avaliadas a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) em conjunto com a detecção e quantificação de citocinas inflamatórias. A condição geral das células da pele foi determinada pela avaliação da morfologia celular através de técnicas de microscopia de luz e eletrônica de varredura. Para a análise estatística foi utilizada a análise de variância ANOVA seguido do teste de Tukey. As culturas celulares expostas a estes corantes por 24 horas mostraram, tanto através da microscopia de luz quanto na eletrônica de varredura, que os corantes em estudo possuem ação citotóxica nas concentrações acima de 500 ?g/ml. As duas linhagens celulares aumentaram a liberação de ROS, com maior destaque para o corante RB19. A ação inflamatória dos corantes RR120 e RB19 foi então detectada nos fibroblastos pelo aumento na liberação das proteínas Monocyte Chemoattractant Protein-1 (MCP-1) e IL-6, caracterizando uma resposta imunológica do tipo celular. Já nos macrófagos, foram detectados aumento na liberação de IL-10, inibidora da resposta imunológica do tipo celular e ativadora de linfócitos B, e diminuição na liberação de MCP-1 e TNF, caracterizando uma resposta imunológica do tipo humoral. Estes resultados indicam que os corantes RR120 e RB19 podem ser nocivos quando em contato com o tecido cutâneo em concentrações acima de 500 ?g/ml. Nos permite concluir também que o potencial de uma substância química em causar respostas inflamatórias cutâneas possa ser previsto com testes in vitro, através da utilização de técnicas como microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura, testes bioquímicos básicos e citometria de fluxo, métodos alternativos a serem considerados na substituição à experimentação animal. Palavras-chave: corantes têxteis reativos; células de pele murina in vitro; respostas inflamatórias; exposição dérmica. / Abstract: The skin, the largest organ of the human body, the main interface between the organism and the environment, constantly exposed to physical, chemical and biological factors. These interactions may occur exacerbated and harmful, resulting in adverse reactions, such as skin inflammation. Among the group of substances that may pose risks to human health through dermal exposure, have been the textile dyes. Numerous dyes have been used in fabric dyeing, however, studies have shown that various dyes groups commonly used are capable of inducing deleterious effects to the exposed organisms, for example, DNA damage and allergic reactions. The fact of garments may contain harmful chemicals and the knowledge that, even after repeated washings, the dyes are able to migrate and penetrate the skin in cases of heavy sweating, the need for better safety assessment of these products has proven relevant and immediacy. Alternative methods to animal experiments (in vitro methods), currently used to evaluate the harmful potential of different products, both by academia and industry. The objective of this study was to evaluate the cellular responses related to a possible inflammatory process of two textile dyes [Reactive Red 120 (RR120) - azo group and Reactive Blue 19 (RB19) - anthraquinone group] commonly used in the dyeing of cotton fibres. To mimic via of dermal exposure were used two murine cell lines, fibroblasts (BALB 3T3) and macrophages (RAW 264.7). To this end, after defining the range of toxic concentration of each dye test for cytotoxicity assays (MTT and NRU) were evaluated the production of reactive oxygen species (ROS) in conjunction with the detection and quantification of inflammatory cytokines. Determined the general condition of the skin cells by evaluation of cell morphology by techniques of light and scanning electron microscopy. For statistical analysis, we used the ANOVA followed by Tukey test. Cell cultures exposed to these dyes for 24 hours showed both through light microscopy and scanning electron, the dyes studied have cytotoxic action at concentrations above 500 ?g/ml. Both cell lines increased the release of ROS, most notably the RB19 dye. Detected the inflammatory action of RB19 and RR120 dyes in fibroblasts by increasing the release of Monocyte Chemoattractant Protein-1 proteins (MCP-1) and IL-6, featuring an immune response of cellular type. However in macrophages were detected increase in the release of IL-10, an inhibitor of immune response on the cell type and activating B-lymphocytes, and reduction in release of MCP-1 and TNF, featuring an immune response of humoral type. These results indicate that the RR120 and RB19 dyes can be harmful when in contact with the skin tissue at concentrations above 500 ?g/ml. Also allows us to conclude that the potential of a chemical to cause cutaneous inflammatory responses can be predicted with in vitro tests, using techniques such as light microscopy, scanning electron microscopy, basic biochemical tests and flow cytometer, alternative methods to consider in the replacement of animal experiments. Key words: reactive textile dyes; murine skin cells in vitro; inflammatory responses; dermal exposure.

Orientadora : Profª Drª Olga Meiri Chaim / Coorientador : Prof. Dr. Silvio Sanches Veiga / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 01/02/2017 / Inclui referências : f. 110-130 / Resumo: As fosfolipases de aranhas do gênero Loxosceles, também conhecidas como toxinas dermonecróticas, são as toxinas do veneno melhor caracterizadas do ponto de vista bioquímica e biológica e estão relacionadas a diversos eventos, como hemólise, coagulação intravascular disseminada, edema e indução de resposta inflamatória. Os principais substratos lipídicos para estas toxinas são a esfingomielina e lisofosfatidilcolina que, após sua hidrólise, geram como produtos a ceramida-1-fosfato e o ácido lisofosfatídico, respectivamente, lipídeos bioativos que estão envolvidos em diversos processos celulares, incluindo a modulação da resposta inflamatória. A toxina LiRecDT1, a primeira isoforma de fosfolipase recombinante de L. intermedia caracterizada, além de promover o recrutamento de neutrófilos em pele de coelho, se liga à membrana de células endoteliais de aorta de coelho, promovem alterações morfológicas e induzem a reorganização de microdomínios de membrana caracterizados por lipid rafts, porém, os mecanismos envolvidos neste processo ainda permanecem desconhecidos. Desta forma, os objetivos deste trabalho compreenderam a análise dos mecanismos moleculares da ação do veneno e da LiRecDT1 após a interação com a membrana de células endoteliais, visando determinar as alterações morfológicas das células, alterações bioquímicas da membrana plasmática, e a possível internalização da toxina recombinante. Primeiramente, as toxinas LiRecDT1 e LiRecDT1/H12A (isoforma mutada com atividade residual) foram expressas em cepa de E. coli e então avaliadas em relação à sua atividade esfingomielinásica, de modo que as toxinas foram obtidas com alto grau de pureza e tanto o veneno como a LiRecDT1 apresentaram atividade esfingomielinásica, sendo que a LiRecDT1/H12A apresentou atividade residual. Em seguida, foi verificado que o veneno promove a desadesão de células endoteliais de aorta de coelho (RAEC) e que a LiRecDT1 promove a vacuolização citoplasmática e alteração na morfologia celular após 2 horas de incubação com a toxina, sendo que este evento é observado até 24 horas. Ainda, a interação da LiRecDT1 com a membrana plasmática destas células foi avaliada por microscopia de fluorescência confocal, TIRF, e de super-resolução, onde foi possível visualizar que a LiRecDT1 se liga à membrana das células e promove a reorganização de lipid rafts após 1 hora, e se liga à caveolina-1 presente nestes domínios de maneira tempo-dependente. Ainda, os dados da microscopia de super-resolução sugeriram a possível endocitose da LiRecDT1, o que foi comprovado pela co-localização com proteínas do sistema endossomo/lisossomo após 1 e 4 horas, por microscopia confocal. Sendo assim, fica evidente que a toxina interage com a membrana plasmática de células endoteliais, especificamente com microdomínios de lipid rafts, e é internalizada e endereçada para compartimentos do sistema endossomo/lisossomo. Contudo, novos estudos devem ser realizados a fim de caracterizar possíveis parceiros moleculares para a LiRecDT1, assim como investigar vias de sinalização ativadas/inativadas decorrentes da reorganização dos microdomínios de membrana. Além disso, é discutida a possibilidade de a LiRecDT1 estar sendo enviada para a membrana ou até mesmo ser exocitada após a sua internalização, de modo que outros destinos intracelulares para a toxina recombinante podem ser exploradas. Palavras-chace: Fosfolipases-D, L. intermedia, lipid rafts, endocitose / Abstract: Phospholipases from Loxosceles spiders, also known as dermonecrotic toxins, are the best-characterized toxins in the venom regarding their biochemical and biological activities, and they are related to several events such as hemolysis, disseminated intravascular coagulation, edema, and induction of inflammatory responses. Their main lipid substrates are sphingomyelin and lysophosphatidylcholine, that, agter hydrolysis, generate ceramide-1-phosphate and lysophosphatidic acid as subproducts, respectively, which are bioactive lipids involved in cellular processes including the modulation of inflammatory responses. The toxin LiRecDT1, the first characterized recombinant phospholipase isoform from L. intermedia, besides recruiting neutrophils in rabbit skin, binds rabbit aorta endothelial cells membrane, and induce lipid raft reorganization, however, the mechanisms that drive such process remain unknown. Thus, the objectives os this work regarded the analysis of the molecular mechanisms of action of the venom and LiRecDT1 after interaction with endothelial cell membrane, aiming to determine the cell morphological alterations, plasma membrane biochemical alterations, and the possible internalization of the recombinant toxin. First, the toxins LiRecDT1 and LiRecDT1/H12A (mutated isoform with residual activity) were expressed in an E. coli strain and then evaluated in relation to their sphingomyelinase activity. The toxins were obtained with high putiry levels and the venom and LiRecDT1 showed sphingomyelinase activity, and LiRecDT1/H12A showed only residual activity. After, it was shown that the venom promotes rabbit aorta endothelial cell (RAEC) detachment, and that LiRecDT1 induces cell vacuolization and cell morphology alteration after two hours incubation with the toxin, event still observed after 24 hours. Moreover, the interaction of LiRecDT1 with the plasma membrane of these cells was evaluated by confocal fluorescence microscopy, TIRF, and superresolution microscopy, where it was observed that LiRecDT1 binds the cell membrane and promote lipid raft reorganization after 1 hour, and binds caveolin- 1 present in these domains in a time-dependent manner. Data from the superresolution microscopy suggested the possible LiRecDT1 endocytosis, which was proved to be true after the co-localization with proteins present in endosome/lysosome compartments after 1 and 4 hours, by confocal microscopy. Thus, its evident that the toxin interacts with endothelial cell plasma membrane , especifically with lipid rafts, and is internalized and sent to endosomal/lysosomal compartments. However, more studies must be taken in order to characterize possible molecular partners for LiRecDT1, as well as investigate signaling pathways modulated by the reorganization of lipid rafts. Besides, the possibility of LiRecDT1 being sent to the membrane or even being exocytosed after its internalization is discussed, as other intracellular targets for the recombinant toxin may be explored. Key words: Phospholipases-D, L. intermedia, lipid rafts, endocytosis.

A caracterização das mutações nos genes katG, ahpC e inhA e sua correlação com a resistência à isoniazida em isolados de Mycobacterium tuberculosis tem sido descrita. A mutação S315T no gene katG é a mais freqüentemente encontrada e pode fornecer rápida informação para a seleção do tratamento anti-tuberculose, para a vigilância epidemiológica da resistência e, possivelmente rastrear a transmissão de linhagens resistentes. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi o desenvolvimento de um Ensaio de Hibridização Reversa (EHR) para a rápida identificação da mutação no códon 315 do gene katG em M. tuberculosis. Após a padronização da metodologia com 180 DNAs de M. tuberculosis isolados de cultura, o teste foi aplicado a 46 DNAs isolados de amostras clínicas e foram testados para a detecção de mutantes katG315 resistentes à isoniazida. Quando aplicado em DNA de cultura o teste pôde detectar com sucesso a mutação mais comum no katG315 (AGC ACC) em todas as linhagens estudadas em comparação com o seqüenciamento de DNA. Em relação às amostras clínicas, o EHR apresentou concordância com o seqüenciamento em todas as amostras com baciloscopia positiva. O teste desenvolvido apresenta um bom potencial para a rápida identificação da resistência à isoniazida em regiões com uma elevada prevalência de mutantes katG315 entre isolados de M. tuberculosis resistentes à isoniazida. / Mutations in katG, ahpC and inhA genes were identified and have been correlated with isoniazid resistance in Mycobacterium tuberculosis isolates, mutation in katG S315T being the most frequent. Rapid detection of this mutation could therefore improve the choice of an adequate anti-TB regimen, epidemiological monitoring of isoniazid resistance and, possibly to track transmission of resistant strains. Reverse Hybridization Assay (RHA) is a simple technique for the rapid identification of katG315 mutation in M. tuberculosis. The assay was standardized with 180 DNAs isolated from cultures of M. tuberculosis and was applied to 46 clinical specimens and tested for the detection of isoniazid-resistant katG315 mutants. When the test was applied to the DNA from cultured M. tuberculosis it was possible to successfully detect the most common mutation at katG315 (AGC ACC) in all isolates studied in comparison with DNA sequencing. For clinical samples, the RHA presented agreement with the sequencing in all samples with smear positive. The developed test presents a good potential for the rapid identification of isoniazid resistance in regions with a high prevalence of katG315 mutants among isoniazid-resistant M. tuberculosis isolates.

Nesse trabalho foi desenvolvido um Teste Colorimétrico de Hibridização Reversa (TCHR-TB) que verifica a presença de mutações em uma região específica do gene rpoB, que confere resistência à rifampicina. Foram analisados 156 DNAs de M. tuberculosis obtidos de cultura. Quando comparado com teste convencional de susceptibilidade às drogas, a sensibilidade e a especificidade do TCHR-TB foi 92.3% e 98.0% respectivamente. Comparando com o seqüenciamento, o qual é considerado padrão ouro, a sensibilidade e a especificidade do TCHR-TB foram 90% e 100%, respectivamente. Mutações no códon 531 seguido de mutações no códon 526 são as mutações mais comuns mundialmente, sendo responsáveis por aproximadamente 75% das amostras resistentes à RIF. O TCHR-TB detectou corretamente 100% destas mutações. O método desenvolvido pôde também detectar mutações no gene rpoB de DNA de M. tuberculosis extraídos diretamente de amostras clínicas. Trinta e três amostras clinicas foram testadas e os resultados do TCHR-TB foram 100% concordantes quando comparados com método das proporções. Os resultados do nosso estudo demonstraram uma alta taxa de concordância do TCHR-TB quando comparado com os testes de sensibilidade convencionais e com o seqüenciamento. O teste pode ser aplicado com sucesso quando se faz necessária uma rápida e sensível detecção de resistência à rifampicina e conseqüentemente um correto gerenciamento dos pacientes. / In this work a Reverse-Line Blot Hybridization (RLBH) assay was developed which allows the detection of mutation in a specific region of rpoB gene, that confer rifampicin resistance, in a panel of 156 DNAs of M. tuberculosis obtained from cultures. When compared to the conventional drug susceptibility testing (DST), sensitivity and specificity of the RLBH were 92.3% and 98.0%, respectively. Comparing to sequencing, which is considered a “gold standard” reference, sensitivity and specificity of the RLBH were 90% and 100%, respectively. Mutations at codon 531, followed by mutation at codon 526 are the most common mutations worldwide accounting for approximately 75% of RIF resistance. The RLBH assay correctly detected 100% of these mutations. The method developed could also detect rpoB mutations of M. tuberculosis in clinical specimens. Thirty-three clinical specimens were tested and the results of RLBH were 100% concordant when compared to DST. The results of our study demonstrate a high concordance rate when the RLBH results were compared to conventional methods and sequencing data. The test can be successfully applied when a rapid sensitivity testing is required for the correct management of patients.