Made available in DSpace on 2016-08-10T10:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIEGO FRANCIEL MARQUES MUHLBEIER.pdf: 2283104 bytes, checksum: 4b3910db11a5426da6161c55a1de78bc (MD5) Previous issue date: 2012-03-12 / Sarcomas are a heterogeneous group of tumors that arise from mesenchymal tissues which represent about 1% of all diagnosed solid malignant tumors in adults. Changes that affect the tumor growth such as the deregulation of apoptosis, through overexpression of the Bcl-2 family proteins, have been associated with the prognosis of patients in various types of cancers, including soft tissue sarcomas (SPM). The Bcl-2 family proteins include anti-apoptotic and proapoptotic proteins such as proteins Bcl-2 and Bax, respectively. Despite the evidence, the prognostic value of these proteins, as well as the association with clinicopathological factors, remain controversial. The objective of this study was to investigate the clinical significance of the expression of apoptosis-related markers Bcl-2 and Bax in 86 patients with STS of extremities by immunohistochemical analysis on a tissue microarray construction. Cytoplasmic expression of Bax and Bcl-2 was detected in 25.9% and 66.7% of the cases, respectively. Overexpression of both Bcl-2 and Bax was directly associated with synovial sarcoma, histological grade and clinical stage. A significant association between Bax and Bcl-2 expression was also observed. The 5-year overall survival (OS) for the group was 57%, being lower for cases with Bcl-2 overexpression (47.6% vs 58.3%) and Bax overexpression (50% vs 66.7%), although such difference was not significant. After multivariate analysis, the histological grade remained as an independent prognostic factor (p=0.043, HR=8.0, 95% CI, 1.1-60.1). Bcl-2 family proteins have been tested as therapeutic targets in some clinical studies in several cancers. In our study, overexpression of both Bcl-2 and Bax was associated with histological grade and clinical stage of the tumors, which are classical factors of poor prognosis. Thus, we suggest the use of these proteins as potential prognostic markers in STS of extremities, providing a more appropriate therapeutic planning for each patient. / Os sarcomas constituem um grupo heterogêneo de tumores que surgem a partir de tecidos mesenquimais e que representam cerca de 1% de todos os tumores sólidos malignos diagnosticados em adultos. Alterações que afetam o crescimento tumoral, como a desregulação da apoptose, por meio da hiperexpressão de proteínas da família Bcl-2, têm sido associadas ao prognóstico dos pacientes em diversos tipos de cânceres, incluindo os sarcomas de partes moles (SPM). A família Bcl-2 inclui proteínas pró-apoptóticas e anti-apoptóticas, tais como as proteínas Bax e Bcl-2, respectivamente. Apesar das evidências, o valor prognóstico dessas proteínas, assim como a associação com fatores clínicopatológicos, ainda permanecem controversos. O objetivo desse estudo foi investigar o significado clínico da via da apoptose, por meio da avaliação da expressão imuno-histoquímica de Bcl-2 e Bax, em um grupo de 86 casos de SPM de extremidades, utilizando microarranjos de tecidos (tissue microarray). A expressão citoplasmática de Bcl-2 e Bax foi detectada em 25,9% e 66,7% dos casos, respectivamente. A hiperexpressão de ambos, Bcl-2 e Bax, foi associada aos sarcomas sinoviais, ao grau histológico e ao estadiamento clínico. Uma associação significativa entre a expressão das proteínas Bcl-2 e Bax também foi observada. A sobrevida global em cinco anos foi de 57%, sendo menor para os casos com hiperexpressão de Bcl-2 (47,6% x 58,3%) e Bax (50% x 66,7%), porém, esta diferença não foi estatisticamente significativa. Após análise multivariada, o grau histológico apresentou-se como fator prognóstico independente (p = 0.043, HR = 8.0, IC 95%, 1.1-60.1). Proteínas da família Bcl-2 vêm sendo testadas como alvos terapêuticos em diversos estudos clínicos em vários tipos de cânceres. Em nosso estudo, a expressão de Bcl-2 e Bax foi associada com o grau histológico e o estadiamento clínico, que são fatores clássicos de mau prognóstico. Assim, sugerimos o uso da expressão imunohistoquímica de Bcl-2 e Bax como potencial marcador prognóstico em SPM de extremidades, possibilitando um planejamento terapêutico mais adequado para cada caso.

Cerca de 40% dos oócitos bovinos fecundados não completam o desenvolvimento da fase de pré-implantação. A aquisição da competência para o desenvolvimento do oócito depende de alterações morfológicas, bioquímicas e moleculares. Essas alterações ocorrem tanto nos oócitos como nas células do cumulus. O presente trabalho estudou a interação cumulus e oócito no processo de morte celular programada nos complexos de cumulus oophoros (COCs) de diferentes classes morfológicas em bovinos. Os COCs foram puncionados de ovários de abatedouro, selecionados e classificados em 3 qualidades morfológicas: A: cumulus completo; B: cumulus parcial; C: cumulus expandido (todos com ooplasma homogêneo). Os COCs foram utilizados para avaliação da maturação nuclear em 0 e em 24h de cultivo do grau de fragmentação do DNA das células do cumulus (CC) antes e após a maturação in vitro, avaliação da competência do desenvolvimento embrionário partenogenético até o 9º dia pós-ativação, avaliação da qualidade dos blastocistos e estimativa dos transcritos e proteínas BCL-2 e BAX em CC maturados por 24h. Os resultados obtidos demonstraram que a maioria dos oócitos imaturos do grupo COC-A estavam em estádio de VGi e apresentavam dano mínimo ou inexistente no DNA. Ao contrário, os COCs B e C após a retirada do folículo apresentavam-se em estádio mais avançado de VG e fragmentação do DNA. Após a maturação dos COCs houve um aumento significativo dos núcleos fragmentados nos grupos COC-C e principalmente no COC-B. A morfologia dos COCs alterou a quantidade de oócitos que conseguiram ultrapassar o bloqueio embrionário e desenvolver à blastocisto e não a qualidade dos blastocistos. A expressão da proteína BCL-2 nos COCs não diferiu entre as diferentes morfologias de COCs. No entanto, a razão entre as proteínas BCL-2/BAX foi maior nos grupos com o cumulus completo e no grupo com o cumulus expandido. O grupo de COC-B foi o que apresentou maior quantidade da proteína BAX e menor relação entre as proteínas BCL-2/BAX. Com base nestes resultados, conclui-se que em COCs de diferentes morfologias existe uma correlação negativa entre fragmentação nuclear e potencial de desenvolvimento embrionário, e ainda que a baixa razão das proteínas BCL-2/BAX está relacionada com o aumento de fragmentação nuclear nas CC. No entanto, essa relação não ocorre com transcritos dos genes BCL-2 e BAX / About 40% of fertilized bovine oocytes do not complete development during the preimplantation period. It is known that the in vitro embryo production system is influenced by several factors, among them, the morphological quality of cumulus-oocyte complexes (COCs). The present work aimed to study the cumulus-oocyte interaction on the process of programmed cell death in bovine COCs of different morphological classes. The COCs were obtained from bovine ovaries and classified according to the morphology of their cumulus cell layers, as follows: class A, compact and with many layers; class B, compact with few layers; class C, expanded (all classes with homogeneous ooplasm). Before in vitro maturation (IVM), the nuclear maturation in COCs and DNA fragmentation in cumulus cells (CC) were evaluated. After IVM, oocytes and CC were analyzed for nuclear maturation, DNA fragmentation and BCL-2 and BAX transcripts and proteins. The developmental competence and quality of parthenogenetic embryos at the 9th day post-activation were also analyzed. The results showed that the majority of class A immature oocytes were at iGV stage, with minimal or inexistent DNA fragmantation, contrasting with the other classes of oocytes. In immature class B and C oocytes, the fGV stage of nuclear maturation was the most frequent, with increased DNA fragmentation. After IVM, an increase in DNA fragmentation was observed in B and C COCs, mainly in B group. The morphological type of COCs was not related with blastocyst quality, but affected the proportion of embryos capable of overcoming developmental block and reaching the blastocyst stage. BCL-2 protein in CC had the same expression level in all the COCs groups. However, the BCL-2/BAX proteins ratio was higher in A and C groups. COC-B had the highest BAX expression and lower ratio. These data demonstrate that there is a negative correlation between DNA fragmentation in CC and embryo developmental potential in different morphological types of COCs, and that the lower the BCL2/BAX protein ratio the greates the DNA fragmentation in CC, but this relation does not occur with transcripts

La progression tumorale est la conséquence de multiples altérations génotypiques et phénotypiques; L’une d’entre elles, nécessaire à la formation de métastases, est l’acquisition d’une résistance à l’anoïkis, forme d’apoptose induite par la perte d’attachement à la matrice extra-cellulaire. Afin d’étudier l’anoïkis, nous avons utilisé deux lignées colorectales humaines isogéniques : la lignée SW480 dérivée de la tumeur primaire et sensible à l’anoïkis et la lignée SW620 dérivée d’une métastase ganglionnaire de cette même tumeur et résistante à l’anoïkis. Nous avons établi que dans les cellules SW480, l’anoïkis est une forme d’apoptose intrinsèque c'est-à-dire débutant à la mitochondrie et donc sous le contrôle des protéines de la famille Bcl-2. Parmi celles-ci, nous avons trouvé que seule la protéine proapoptotique à BH3-seul Bim était régulée différemment dans les deux lignées : tandis que son expression augmente de manière très significative dans les cellules SW480 cultivées en suspension, elle n’augmente que très peu dans les cellules SW620. De manière très intéressante, et malgré cette différence, les deux lignées se sont montrées être sensibles au BH3-mimétique ABT-737 mais seulement lorsqu’elles sont cultivées en suspension. Ces résultats indiquent que, qu’elles soient sensibles ou non à l’anoïkis, les cellules détachées sont « prédisposées à la mort » et que des composés semblables à l’ABT-737 tels que le Navitoclax ou l’ABT-199 pourraient avoir des propriétés anti-métastiques dans les tumeurs solides. Dans la seconde partie de ce travail, nous montrons que la protéine transmembranaire CDCP1 ( CUB Domain Containing Protein 1) semble nécessaire mais non suffisante pour protéger ces cellules contre l’anoïkis. CDCP1 est un substrat de Src mais sa phosphorylation sur tyrosine n’est pas impliquée dans cette protection. Finalement, nous avons identifié deux nouvelles protéines qui interagissent avec CDCP1 : l’ITGB4 et l’EphA2 / Tumour progression is the consequence of multiple genotypic and phenotypic alterations. One of these, necessary for the formation of metastasis, is acquisition of a resistance to anoïkis, a form of apoptosis triggered by loss of attachment to the extra-cellular matrix. In order to study anoïkis, we used two isogenic human colon cell lines : SW480 cells derived from the primary tumour and sensitive to anoïkis, and SW620 cells derived from a lymph node metastasis in the same patient which are resistant to anoikis. We found that anoikis signaling in SW480 cells is a form of intrinsic apoptosis thus starting at the mitochondria and under the control of Bcl-2 family proteins. Among the members of this family, the BH3-only proapoptotic protein Bim was the only one that we found to be differentially regulated between the two cell lines: whereas Bim expression augments strongly during the culture in suspension of SW480, it only slightly does so in SW620 cells. Most interestingly, despite this difference, both cell lines turned to be sensisitive to the BH3-mimetic ABT-737 but only when they are in suspension. This shows that, whether or not they a sensitive to anoikis, detached colon cancer cells are “primed for death” and thus that ABT-737 related compounds such as Navitoclax or ABT-199 might have anti-metastatic properties in solid tumours. In the second part of this work, we show that the transmembrane protein CDCP1 (CUB Domain Containing Protein 1) appears be necessary but not sufficient to protect these cells against anoïkis. CDCP1 is a Src substrate but its tyrosine phosphorylation is not involved in this protection. Finally, we have identified two new proteins interacting with CDCP1: ITGB4 and EphA2.

Les protéines de la famille Bcl-2 sont des régulateurs-clés de l’apoptose (mort cellulaire), qui agissent en contrôlant la perméabilisation de la membrane mitochondriale externe par un processus encore mal connu. La dérégulation des membres de cette famille est souvent associée à la progression tumorale et à la résistance à la chimiothérapie. Notre projet a cherché à éclaircir le mode d’action de ces protéines en se focalisant sur les déterminants structuraux régissant leur interaction avec les membranes biologiques. Les connaissances glanées ont permis (i) de mieux comprendre les déterminants à l’origine de la divergence évolutive entre membres pro- et anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 ; (ii) d’ouvrir la voie à la conception de ‘poropeptides’ conçus sur le modèle des hélices d’insertion membranaire des protéines Bcl-2, et qui pourraient être utilisés pour induire l’apoptose de cellules tumorales ou des cellules endothéliales entourant les tumeurs. / Bcl-2 family proteins, which include pro- and antiapoptotic members, positively or negatively regulate mitochondrial outer membrane permeabilization, i.e. a critical step in apoptosis. Over-expression of pro-survival members is associated with tumor progression and may be responsible for chemotherapy resistance. Detailed understanding of the precise mechanisms by which Bcl-2 family members control apoptosis is therefore of considerable therapeutic interest. The overall aim of our project was to delineate a structure-function relationship of Bcl-2 family proteins with emphasis on their membrane-active domains. This analysis has provided a basis (i) to elucidate the molecular mechanisms by which different Bcl-2 proteins evolved opposite functions ; (i) to develop a new generation of pore-forming peptides targeting the mitochondrial outer membrane that may be used to kill neoplastic or tumor endothelial cells.

Les protéines de la famille Bcl-2 sont les principaux régulateurs de la mort cellulaire par apoptose. Au sein de cette famille, la protéine Bcl-xL appartient au sous-groupe des anti-apoptotiques et contribue à maintenir la survie cellulaire. Cependant, des données récentes suggèrent que les membres de la famille Bcl-2, et en particulier Bcl-xL, ont également d'autres fonctions.Dans le contexte pathologique du cancer du sein, la surexpression du gène Bcl-x n'affecterait pas la taille de la tumeur initiale mais favoriserait plutôt l'invasion ganglionnaire et la formation de métastases. La capacité des tumeurs à former des métastases repose notamment sur le potentiel migratoire et invasif des cellules cancéreuses, et de ce fait nous avons cherché à savoir si Bcl-xL pouvait contrôler ces processus. En lien avec les données cliniques, nous montrons que la perte d'expression de Bcl-xL réduit la capacité migratoire de cellules cancéreuses mammaires. De plus, le contrôle de la migration exercé par Bcl-xL est indépendant de son activité anti-apoptotique. Ainsi, l'inhibition de la poche hydrophobe de Bcl-xL par des composés BH3-mimétiques n'a pas d'effet sur la migration des cellules. Nous avons alors recherché le mécanisme par lequel Bcl-xL agit sur la migration. Nous observons que la fraction mitochondriale de Bcl-xL régule la migration cellulaire, et non la protéine localisée au réticulum endoplasmique. Au niveau de la mitochondrie, nous proposons que Bcl-xL contrôle la migration par l'intermédiaire de son domaine BH4, domaine modulant l'activité du canal mitochondrial VDAC / Proteins of the Bcl-2 family are the main regulators of apoptosis. Among the family, the Bcl-xL protein belongs to the anti-apoptotic subgroup and favors cell survival. However, increasing evidence suggest that Bcl-2 proteins, and in particular Bcl-xL, exert other functions in the cells.In the pathological context of breast cancer, Bcl-x gene overexpression seems to have only little impact on primary tumor growth but instead increases lymph nodes invasion and metastasis. Metastasis formation mainly relies on tumor cells’ ability to migrate and invade surrounding tissues. Therefore, we wondered wether Bcl-xL could control these processes.In line with clinical data, we show that Bcl-xL complete or partial loss of expression reduces cell migration of mammary cancer cell lines. Furthermore, we find that Bcl-xL control of cell migration is independent of its anti-apoptotic activity. Indeed, treatments with BH3-mimetics that bind to and inhibit Bcl-xL hydrophobic pocket have no effect on cell migration. Since Bcl-xL regulation of cell migration seems to be independent of interactions with other Bcl-2 family members, we investigated alternative mechanisms. We observe that mitochondrial Bcl-xL, but not the ER-targeted Bcl-xL, is involved in cell migration. At the mitochondria, we propose that Bcl-xL controls cell migration through its BH4 domain, by modulating the activity of mitochondrial VDAC channel

A desregulação da apoptose, principalmente da via mitocondrial, exerce papel na progressão tumoral, resistência à quimioterapia, além de favorecer a formação de metástases por permitir a sobrevivência de células tumorais na circulação e outros microambientes teciduais. No presente estudo, foram avaliados 58 mastocitomas cutâneos caninos, provenientes de 50 animais submetidos à cirurgia excisional como única forma de tratamento. Os tumores foram graduados de acordo com o sistemas de estabelecidos por Patnaik, Ehler e MacEwen (1984) e Kiupel et al. (2011). As expressões das proteínas relacionadas à via intrínseca da apoptose, BCL2, BAX, APAF1, Caspase 9 e Caspase 3, foram caracterizadas por meio de imuno-histoquímica. Os resultados obtidos das imunomarcações foram comparados às graduações histopatológicas, bem como à mortalidade em função do tumor e ao tempo de sobrevida pós-cirúrgico. Observamos maior expressão de BAX em mastocitomas de grau III, bem como menor expressão de BCL2 em tumores de alto grau. A detecção imuno-histoquímica de BAX foi considerada um indicador prognóstico para sobrevida e mortalidade em função da doença, enquanto que as de APAF1 e BCL2 adicionaram valor prognóstico às graduações histopatológicas melhorando a previsão da sobrevida pós-cirurgia / Deregulation of apoptosis, especially in the mitochondrial pathway, plays a role in tumor progression, resistance to chemotherapy, and favor the formation of metastases by allowing the survival of tumor cells in the blood stream and other tissue microenvironments. In the present study, we evaluated 58 canine cutaneous mast cell tumors, from 50 dogs, which were submitted to excisional surgery alone. The tumors were graded according to the systems proposed by Patnaik, Ehler and MacEwen (1984) and Kiupel et al. (2011). The expression of the apoptosis-related proteins BCL2, BAX, APAF1, caspase 9 and caspase 3 was characterized by immunohistochemistry. Immunohistochemical results were compared with the histopathological grades, mortality due to the tumor and post-surgical survival time. We observed increased expression of BAX in grade III mast cell tumors and lower expression of BCL2 in high-grade tumors. Immunohistochemical detection of BAX was considered an independent indicator of prognosis for survival and mortality due to the disease, whereas APAF1 and BCL2 added prognostic value to the histopathological grading systems improving the prediction of survival post surgery

Cerca de 40% dos oócitos bovinos fecundados não completam o desenvolvimento da fase de pré-implantação. A aquisição da competência para o desenvolvimento do oócito depende de alterações morfológicas, bioquímicas e moleculares. Essas alterações ocorrem tanto nos oócitos como nas células do cumulus. O presente trabalho estudou a interação cumulus e oócito no processo de morte celular programada nos complexos de cumulus oophoros (COCs) de diferentes classes morfológicas em bovinos. Os COCs foram puncionados de ovários de abatedouro, selecionados e classificados em 3 qualidades morfológicas: A: cumulus completo; B: cumulus parcial; C: cumulus expandido (todos com ooplasma homogêneo). Os COCs foram utilizados para avaliação da maturação nuclear em 0 e em 24h de cultivo do grau de fragmentação do DNA das células do cumulus (CC) antes e após a maturação in vitro, avaliação da competência do desenvolvimento embrionário partenogenético até o 9º dia pós-ativação, avaliação da qualidade dos blastocistos e estimativa dos transcritos e proteínas BCL-2 e BAX em CC maturados por 24h. Os resultados obtidos demonstraram que a maioria dos oócitos imaturos do grupo COC-A estavam em estádio de VGi e apresentavam dano mínimo ou inexistente no DNA. Ao contrário, os COCs B e C após a retirada do folículo apresentavam-se em estádio mais avançado de VG e fragmentação do DNA. Após a maturação dos COCs houve um aumento significativo dos núcleos fragmentados nos grupos COC-C e principalmente no COC-B. A morfologia dos COCs alterou a quantidade de oócitos que conseguiram ultrapassar o bloqueio embrionário e desenvolver à blastocisto e não a qualidade dos blastocistos. A expressão da proteína BCL-2 nos COCs não diferiu entre as diferentes morfologias de COCs. No entanto, a razão entre as proteínas BCL-2/BAX foi maior nos grupos com o cumulus completo e no grupo com o cumulus expandido. O grupo de COC-B foi o que apresentou maior quantidade da proteína BAX e menor relação entre as proteínas BCL-2/BAX. Com base nestes resultados, conclui-se que em COCs de diferentes morfologias existe uma correlação negativa entre fragmentação nuclear e potencial de desenvolvimento embrionário, e ainda que a baixa razão das proteínas BCL-2/BAX está relacionada com o aumento de fragmentação nuclear nas CC. No entanto, essa relação não ocorre com transcritos dos genes BCL-2 e BAX / About 40% of fertilized bovine oocytes do not complete development during the preimplantation period. It is known that the in vitro embryo production system is influenced by several factors, among them, the morphological quality of cumulus-oocyte complexes (COCs). The present work aimed to study the cumulus-oocyte interaction on the process of programmed cell death in bovine COCs of different morphological classes. The COCs were obtained from bovine ovaries and classified according to the morphology of their cumulus cell layers, as follows: class A, compact and with many layers; class B, compact with few layers; class C, expanded (all classes with homogeneous ooplasm). Before in vitro maturation (IVM), the nuclear maturation in COCs and DNA fragmentation in cumulus cells (CC) were evaluated. After IVM, oocytes and CC were analyzed for nuclear maturation, DNA fragmentation and BCL-2 and BAX transcripts and proteins. The developmental competence and quality of parthenogenetic embryos at the 9th day post-activation were also analyzed. The results showed that the majority of class A immature oocytes were at iGV stage, with minimal or inexistent DNA fragmantation, contrasting with the other classes of oocytes. In immature class B and C oocytes, the fGV stage of nuclear maturation was the most frequent, with increased DNA fragmentation. After IVM, an increase in DNA fragmentation was observed in B and C COCs, mainly in B group. The morphological type of COCs was not related with blastocyst quality, but affected the proportion of embryos capable of overcoming developmental block and reaching the blastocyst stage. BCL-2 protein in CC had the same expression level in all the COCs groups. However, the BCL-2/BAX proteins ratio was higher in A and C groups. COC-B had the highest BAX expression and lower ratio. These data demonstrate that there is a negative correlation between DNA fragmentation in CC and embryo developmental potential in different morphological types of COCs, and that the lower the BCL2/BAX protein ratio the greates the DNA fragmentation in CC, but this relation does not occur with transcripts

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A toxoplasmose é uma zoonose amplamente distribuída que afeta mais de um terço da população mundial e de grande importância na saúde pública. A maioria das infecções em humanos por Toxoplasma gondii é assintomática. Entretanto, nos últimos anos, a toxoplasmose tem sido amplamente investigada uma vez que se apresenta como uma das doenças oportunistas que acometem pacientes portadores da Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AIDS) e indivíduos transplantados. A toxoplasmose congênita pode provocar aborto ou até sérios danos ao feto provocando retardo mental e cegueira em crianças, reduzindo significativamente a qualidade de vida dos sobreviventes. Assim, a transmissão congênita pode ser muito mais importante do que se pensava. Estudos sobre a evolução da infecção por Toxoplasma gondii em diferentes tipos de células hospedeiras se fazem necessários para uma abordagem terapêutica adequada. Nesse estudo utilizamos as técnicas de imunofluorescência e imunocitoquímica ultraestrutural com o objetivo de investigar a participação de Bax e Bcl-2, proteínas da família Bcl-2 que regulam a apoptose e a dinâmica mitocondrial durante a evolução da infecção das células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC) por taquizoítos de T. gondii. A microscopia confocal revelou uma rede mitocondrial filamentosa marcada pelo Mito Tracker Red no citoplasma de HUVEC e após 2h de infecção essa rede se mostrou desorganizada, provavelmente por conseqüência da invasão da HUVEC pelo T. gondii. Porém, em 6h de infecção, observamos a reestruturação da rede mitocondrial no citoplasma de HUVEC que se manteve no tempo de 20h de infecção. Ainda por microscopia confocal observamos que a proteína pró-apoptótica Bax se localiza principalmente no citoplasma, na mitocôndria, e pela primeira vez foi detectada no núcleo de HUVEC. No tempo de 2h de infecção, observamos a expressão de Bax principalmente na mitocôndria. Entretanto, após 6h e 20h de infecção, essa expressão diminuiu tanto na mitocôndria quanto no citoplasma de HUVEC. A expressão de Bcl-2 não foi observada em HUVEC não infectada e infectada por 2h, 6h e 20h. Taquizoítos de T. gondii apresentaram marcação positiva para Bax e Bcl-2 ao longo de todos os tempos de infecção. A análise ultraestrutural confirmou a dinâmica mitocondrial observada por microscopia confocal durante toda a interação. Os resultados de imunocitoquímica confirmaram a expressão de Bax no núcleo de HUVEC e a expressão de Bax e Bcl-2 em taquizoítos de T. gondii isolados. Portanto, nossos resultados sugerem que o T. gondii modula a morfologia da mitocôndria e a expressão de Bax em HUVEC, interferindo possivelmente nos mecanismos de defesa das células hospedeiras, entre eles a progressão da apoptose. / Toxoplasmosis is a zoonosis widely distributed that affects over a third of world population and is of great importance on public health. Most Toxoplasma gondii infection in humans is asymptomatic. However, on recent years toxoplasmosis has been investigated since it comes as some opportunistic diseases in patients with the acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) and transplant patients. Congenital toxoplasmosis can cause miscarriage or serious damage to the fetus leading to mental retardation and blindness in children, significantly reducing the quality of life of survivors. Thus, congenital transmission can be much more important than previously thought. Studies on the development of Toxoplasma gondii in different host cells are necessary for an appropriate therapy. At this study we employed the immunofluorescence and ultrastructural immunocytochemical assay with the aim to investigate the involvement of Bax and Bcl-2, members of Bcl-2 family which regulate apoptosis and the mitochondrial dynamic during the infection progress of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) by tachyzoites of T. gondii. Confocal microscopy revealed a mitochondrial filamentous network stained by Mito Tracker Red within cytoplasm of HUVEC and after 2h of infection this network became desorganized, probably as a consequence of T. gondii invasion. However, at 6h of infection, we observed the restructuring of the mitochondrial network in the cytoplasm of HUVEC, which remained at the time of 20h of infection. Even by confocal microscopy we observed Bax pro-apoptotic protein located mainly in the cytoplasm, in the mitochondria, and for the first time it was detected in the nucleus of HUVEC. At the time of 2h of infection, we observed the expression of Bax mainly in mitochondria. However, after 6h and 20h of infection, this expression decreased such in mitochondria as in HUVEC cytoplasm. The Bcl-2 expression was not observed in uninfected and HUVEC infected for 2h, 6h and 20h. Tachyzoites of T. gondii presented positive labeling for Bax and Bcl-2 over all time of infection. The ultrastructural analysis confirmed the mitochondrial dynamics observed by confocal microscopy throughout the interaction. The results of immunocytochemistry confirmed Bax expression in the nucleus of HUVEC and the expression of Bax and Bcl-2 in isolated tachyzoites of T. gondii. Therefore, our results suggest that T. gondii modulates the mitochondria morphology and Bax expression in HUVEC, probably interfering on the host cells defense mechanisms, including the progression of apoptosis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A toxoplasmose é uma zoonose amplamente distribuída que afeta mais de um terço da população mundial e de grande importância na saúde pública. A maioria das infecções em humanos por Toxoplasma gondii é assintomática. A toxoplasmose é amplamente investigada visto que se apresenta como uma doença grave em pessoas imunodeprimidas (portadores da síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA), não tratados, indivíduos transplantados, paciente em tratamento quimioterápico ou em uso de drogas supressoras e gestantes). A toxoplasmose congênita frequentemente pode levar ao aborto espontâneo ou até mesmo resultar na formação de crianças com algum grau de atraso no desenvolvimento mental e/ou físicos, deste modo, a transmissão congênita pode ser muito mais importante do que se pensava, pois os parasitos encontrados na circulação sanguinea são capazes de infectar as células endoteliais dos vasos e os tecidos circunjacentes, podendo resultar no encistamento do T. gondii. Atualmente a toxoplasmose vem sendo investigada devido a sua associação a inúmeras outras doenças, assim, estudos sobre a evolução da infecção por T. gondii em diferentes tipos de células hospedeiras se fazem necessários para uma abordagem terapêutica adequada. Ao invadir a célula hospedeira o parasito possui a capacidade de recrutar as mitocôndrias promovendo mudanças na organização mitocondrial ao longo da progressão da infecção, garantindo um ambiente favorável a sua multiplicação. Diante disso, investigamos se o parasito possui a capacidade de interferir no metabolismo mitocondrial e na resposta apoptótica da célula endotelial. O presente trabalho teve como objetivo analisar o metabolismo mitocondrial através da respirometria de alta-resolução e da resposta apoptótica através do western blotting das células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC) infectadas por 2, 6 e 20 horas por taquizoítos de T. gondii. A respirometria de alta-resolução revelou que o parasito interfere no metabolismo energético da célula hospedeira. A análise do conteúdo de proteínas da família Bcl-2 por western blotting revelou maior estímulo apoptótico no tempo inicial de infecção, quando comparado aos demais tempos. Os resultados dos conteúdos de caspase 3, proteína efetora da apoptose, não demonstrou diferença nos tempos iniciais de infecção Entretanto, em tempos mais tardios, o conteúdo de caspase 3 mostrou-se significativamente aumentado quando comparado às HUVEC não infectadas. A dinâmica de replicação do parasito foi observada através do monitoramento pelo sistema Time-Lapse Nikon BioStation IMQ em tempo real das células infectadas por T.gondii. Portanto, nossos resultados sugerem que o protozoário ao recrutar as mitocôndrias da célula hospedeira interfere no metabolismo mitocondrial e na modulação da apoptose para garantir um ambiente favorável a sua multiplicação. / Toxoplasmosis is a widespread zoonosis that affects more than a third of the world population and of great public health importance. Most human infections with Toxoplasma gondii are asymptomatic. Toxoplasmosis is widely investigated since it presents itself as a serious disease in immunocompromised persons (holders of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), untreated, transplant recipients, patients undergoing chemotherapy or suppressing drugs and pregnant). Congenital toxoplasmosis can often lead to miscarriage or even result in the formation of children with some degree of developmental delay mental and / or physical, thus congenital transmission may be much more important than previously thought, because the parasites found In the bloodstream are able to infect endothelial cells of blood vessels and surrounding tissues, which may result in encystment T. gondii. Currently toxoplasmosis has been investigated because of their association with other diseases, so, studies of the evolution of T.gondii infection in different types of host cells are necessary for an adequate therapeutic approach. To invade the host cell, the parasite has the ability to recruit mitochondria promoting changes in mitochondrial organization along the progression of infection, ensuring a favorable environment for their multiplication. Therefore, we investigated whether the parasite has the ability to interfere with mitochondrial metabolism and apoptotic response of endothelial cells. This study aimed to analyze the mitochondrial metabolism by high-resolution respirometry and apoptotic response by western blotting of endothelial cells of human umbilical vein (HUVEC) infected for 2, 6 and 20 hours per tachyzoites of T. gondii. The high-resolution respirometry revealed that the parasite interferes with the energy metabolism of the host cell. The analysis of the family protein content of Bcl-2 by western blotting revealed higher apoptotic stimulus at the initial time of infection, as compared to other times. The results of the contents of caspase 3 protein effector of apoptosis, showed no difference in the initial days of infection However, in more recent times, the content of caspase 3 was significantly increased when compared to non-infected HUVEC. The dynamics of parasite replication was observed by monitoring the system Time-Lapse Nikon BioStation IMQ in real time from infected cells by T. gondii. Therefore, our findings suggest that mitochondria in recruiting protozoan host cell interfere with mitochondrial metabolism and in the modulation of apoptosis to ensure a favorable environment for multiplication.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A toxoplasmose é uma zoonose amplamente distribuída que afeta mais de um terço da população mundial e de grande importância na saúde pública. A maioria das infecções em humanos por Toxoplasma gondii é assintomática. A toxoplasmose é amplamente investigada visto que se apresenta como uma doença grave em pessoas imunodeprimidas (portadores da síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA), não tratados, indivíduos transplantados, paciente em tratamento quimioterápico ou em uso de drogas supressoras e gestantes). A toxoplasmose congênita frequentemente pode levar ao aborto espontâneo ou até mesmo resultar na formação de crianças com algum grau de atraso no desenvolvimento mental e/ou físicos, deste modo, a transmissão congênita pode ser muito mais importante do que se pensava, pois os parasitos encontrados na circulação sanguinea são capazes de infectar as células endoteliais dos vasos e os tecidos circunjacentes, podendo resultar no encistamento do T. gondii. Atualmente a toxoplasmose vem sendo investigada devido a sua associação a inúmeras outras doenças, assim, estudos sobre a evolução da infecção por T. gondii em diferentes tipos de células hospedeiras se fazem necessários para uma abordagem terapêutica adequada. Ao invadir a célula hospedeira o parasito possui a capacidade de recrutar as mitocôndrias promovendo mudanças na organização mitocondrial ao longo da progressão da infecção, garantindo um ambiente favorável a sua multiplicação. Diante disso, investigamos se o parasito possui a capacidade de interferir no metabolismo mitocondrial e na resposta apoptótica da célula endotelial. O presente trabalho teve como objetivo analisar o metabolismo mitocondrial através da respirometria de alta-resolução e da resposta apoptótica através do western blotting das células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC) infectadas por 2, 6 e 20 horas por taquizoítos de T. gondii. A respirometria de alta-resolução revelou que o parasito interfere no metabolismo energético da célula hospedeira. A análise do conteúdo de proteínas da família Bcl-2 por western blotting revelou maior estímulo apoptótico no tempo inicial de infecção, quando comparado aos demais tempos. Os resultados dos conteúdos de caspase 3, proteína efetora da apoptose, não demonstrou diferença nos tempos iniciais de infecção Entretanto, em tempos mais tardios, o conteúdo de caspase 3 mostrou-se significativamente aumentado quando comparado às HUVEC não infectadas. A dinâmica de replicação do parasito foi observada através do monitoramento pelo sistema Time-Lapse Nikon BioStation IMQ em tempo real das células infectadas por T.gondii. Portanto, nossos resultados sugerem que o protozoário ao recrutar as mitocôndrias da célula hospedeira interfere no metabolismo mitocondrial e na modulação da apoptose para garantir um ambiente favorável a sua multiplicação. / Toxoplasmosis is a widespread zoonosis that affects more than a third of the world population and of great public health importance. Most human infections with Toxoplasma gondii are asymptomatic. Toxoplasmosis is widely investigated since it presents itself as a serious disease in immunocompromised persons (holders of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), untreated, transplant recipients, patients undergoing chemotherapy or suppressing drugs and pregnant). Congenital toxoplasmosis can often lead to miscarriage or even result in the formation of children with some degree of developmental delay mental and / or physical, thus congenital transmission may be much more important than previously thought, because the parasites found In the bloodstream are able to infect endothelial cells of blood vessels and surrounding tissues, which may result in encystment T. gondii. Currently toxoplasmosis has been investigated because of their association with other diseases, so, studies of the evolution of T.gondii infection in different types of host cells are necessary for an adequate therapeutic approach. To invade the host cell, the parasite has the ability to recruit mitochondria promoting changes in mitochondrial organization along the progression of infection, ensuring a favorable environment for their multiplication. Therefore, we investigated whether the parasite has the ability to interfere with mitochondrial metabolism and apoptotic response of endothelial cells. This study aimed to analyze the mitochondrial metabolism by high-resolution respirometry and apoptotic response by western blotting of endothelial cells of human umbilical vein (HUVEC) infected for 2, 6 and 20 hours per tachyzoites of T. gondii. The high-resolution respirometry revealed that the parasite interferes with the energy metabolism of the host cell. The analysis of the family protein content of Bcl-2 by western blotting revealed higher apoptotic stimulus at the initial time of infection, as compared to other times. The results of the contents of caspase 3 protein effector of apoptosis, showed no difference in the initial days of infection However, in more recent times, the content of caspase 3 was significantly increased when compared to non-infected HUVEC. The dynamics of parasite replication was observed by monitoring the system Time-Lapse Nikon BioStation IMQ in real time from infected cells by T. gondii. Therefore, our findings suggest that mitochondria in recruiting protozoan host cell interfere with mitochondrial metabolism and in the modulation of apoptosis to ensure a favorable environment for multiplication.