Energetic efficiency is important for health (e.g. genesis of obesity in humans), socio-economically important for meat production systems (e.g. feed cost to produce high quality protein) and important for the environment (e.g. use of natural resources and production of green house gases for meat production). Mitochondria are organelles that play an essential role in cellular metabolism and homeostasis related to energy utilization. These processes involve several proteins to ensure continuous availability of energy to the cells. The Shc proteins play a key role in substrate oxidation and energy metabolism. Additionally, the mitochondrial uncoupling proteins (UCPs) participate in physiological processes that may account for variation in energy expenditures in tissues. However, the mechanisms behind energy expenditure in animals are largely unknown. Thus, in order to study the energy metabolism and mitochondria function, studies using a nutritional, biochemical and molecular approaches were conducted with mice and cattle. The purpose of the first study was to determine if Shc proteins influence the metabolic response to acute (5-7 days) feeding of a high fat diet (HFD). To this end, whole animal energy expenditure and substrate oxidation were measured in the Shc knockout (ShcKO) and wild-type (WT) male mice consuming either a control or HFD diet. The activities of enzymes of glycolysis, the citric acid cycle, electron transport chain (ETC), and &beta;-oxidation were investigated in liver and skeletal muscle. The study showed that ShcKO increases (P < 0.05) energy expenditure (EE) adjusted for either total body weight or lean mass. This change in EE could explain the decrease in weight gain observed in ShcKO versus WT mice fed an HFD. Thus, our results indicate that Shc proteins should be considered as potential targets for developing interventions to mitigate weight gain on HFD by stimulating EE. Although decreased levels of Shc proteins influenced the activity of some enzymes in response to high fat feeding, such as increasing the activity of acyl-CoA dehydrogenase, it did not produce concerted changes in enzymes of glycolysis, citric acid cycle or the ETC. However, the physiological significance of these changes in enzyme activities remains to be determined. The purpose of experiment 2 was to study the association among heat production, blood parameters and mitochondrial DNA (mtDNA) copy number in Nellore bulls with high and low residual feed intake (RFI). The RFI values were obtained by regression of dry mater intake (DMI) in relation to average daily gain and mid-test metabolic body weight. Thus, 18 animals (9 in each group) were individually fed in a feedlot for 98 days. The heart rate (HR) of bulls was monitored for 4 consecutive days and used to calculate the estimated heat production (EHP). Electrodes were fitted to bulls with stretch belts and oxygen consumption was obtained using a facemask connected to the gas analyzer and HR was simultaneously measured for 15 minutes period. Daily EHP was calculated multiplying oxygen pulse (O2P) by the average HR, assuming 4.89 kcal/L of O2. Blood parameters such as hematocrit, hemoglobin, and glucose were assayed between 45 and 90 days. Immediately after slaughter, liver, muscle and adipose tissues (subcutaneous and visceral fat) were collected and, subsequently, mtDNA copy number per cell was quantified in tissues by quantitative real-time PCR. The proteome of hepatic tissue and levels of mitochondrial UCPs were also investigated. We found similar EHP and O2 consumption between RFI groups, while low RFI bulls (more efficient in feed conversion) shown lower HR, hemoglobin and hematocrit percentage (P < 0.05), confirming previous data from our group. In addition, 71 protein spots in liver were differentially expressed (P < 0.05) and no differences were detected for UCPs levels between RFI groups. Finally, there was no association between amounts of mtDNA and the RFI phenotypes, suggesting that mitochondrial abundance in liver, muscle, and adipose tissue was similar between efficient and inefficient groups. However, additional studies to confirm this hypothesis are needed. / A eficiência energética é importante para a saúde humana (gênese da obesidade), sistemas de produção de carne (custo dos alimentos para produzir proteínas de alta qualidade) e para o meio ambiente (uso de recursos naturais e mitigação de gases de efeito estufa). As mitocôndrias são organelas que desempenham papel central no metabolismo e homeostase relacionada a utilização da energia. Nas células, diversas proteínas são importantes para melhorar a eficiência energética. Como exemplos, as proteínas de sinalização Shc são fundamentais na oxidação de substratos e metabolismo energético e, nas mitocôndrias, existem as proteínas desacopladoras (UCPs), que participam do gasto energético e produção de calor. Entretanto, os mecanismos que controlam o gasto energético nos animais ainda é bastante desconhecido. Assim, para estudar o metabolismo energético e a função das mitocôndrias foram conduzidos dois estudos utilizando-se estratégias nutricionais, bioquímicas e moleculares com camundongos (1) e bovinos (2). Objetivou-se, no estudo 1, determinar se as proteínas Shc influenciam a resposta metabólica à alimentação contendo dieta rica em gordura (HFD) por 7 dias. Enzimas da via glicolítica, ciclo de Krebs, cadeia transportadora de elétron (CTE) e &beta;-oxidação foram analisadas no fígado e músculo de camundongos com baixa expressão de Shc (knockout ou ShcKO) e comuns (wild-type ou WT) submetidos à uma dieta controle ou à HFD. O gasto energético foi medido por câmara calorimétrica de respiração nos animais. O genótipo ShcKO apresentou maior gasto energético (P < 0.05) ajustado para o peso corporal total ou massa magra. Essa mudança poderia explicar o menor ganho de peso observado no genótipo ShcKO comparado ao WT quando consumindo a HFD. Esses resultados sugerem que as proteínas Shc podem contribuir no desenvolvimento de estratégias para mitigar o ganho de peso. Embora a redução dos níveis de Shc (ShcKO) tenha modificado a atividade de enzimas da &beta;-oxidação em resposta a HFD, tal condição não produziu mudanças semelhantes na via glicolítica, ciclo de Krebs ou CTE. Por isso, mais estudos são necessários para compreender a significância fisiológica dessas alterações. No experimento 2, objetivou-se estudar a associação entre produção de calor, variáveis sanguíneas e número de cópias de DNA mitocondrial (mtDNA) em bovinos Nelore agrupados pelo consumo alimentar residual (CAR). O CAR foi obtido por regressão do consumo de matéria seca em relação ao ganho de peso diário e peso metabólico do teste de desempenho (fase de crescimento). Assim, 18 bovinos (9 alto CAR versus 9 baixo CAR) foram confinados em baias individuais por 98 dias (fase de terminação). Os batimentos cardíacos (BC) dos bovinos foram monitorados por quatro dias consecutivos e, então, utilizados para o cálculo da produção de calor estimada (PCe). O consumo e pulso de oxigênio (O2) foram obtidos por meio de analisador de gás conectado à uma máscara facial, com medição simultânea dos BC por 15 minutos. A PCe diária foi calculada por multiplicação do pulso de O2 pela média dos BC, assumindo-se a constante 4.89 kcal/L de O2. Foram analisadas variáveis sanguíneas como hematócrito, hemoglobina e glicose (alto vs. baixo CAR). Imediatamente após o abate dos animais, amostras de fígado, músculo e tecido adiposo foram coletadas para determinação do mtDNA por PCR em tempo real. Adicionalmente, o proteoma do tecido hepático e os níveis de UCPs nos tecidos foram também investigados. Não houve diferença para PCe e consumo de O2 (P > 0.05) entre os grupos experimentais, entretanto, os animais baixo CAR (mais eficientes em conversão alimentar) demonstraram menor BC, concentração de hemoglobina e percentagem de hematócrito (P < 0.05), confirmando resultados previamente observados em nossos estudos. No fígado, 71 spots proteicos foram diferentes (P < 0.05) entre os grupos alto e baixo CAR, mas nenhuma diferença foi observada para os níveis de UCPs no músculo, fígado ou tecido adiposo. Por fim, não existiu diferença (P > 0.05) entre o número de cópias do mtDNA por célula entre os fenótipos estudados, sugerindo que o número de mitocôndrias e possivelmente a fosforilação oxidativa foi semelhante entre os grupos de animais eficientes e ineficientes. Contudo, são necessários estudos adicionais para confirmar essa hipótese.

Energetic efficiency is important for health (e.g. genesis of obesity in humans), socio-economically important for meat production systems (e.g. feed cost to produce high quality protein) and important for the environment (e.g. use of natural resources and production of green house gases for meat production). Mitochondria are organelles that play an essential role in cellular metabolism and homeostasis related to energy utilization. These processes involve several proteins to ensure continuous availability of energy to the cells. The Shc proteins play a key role in substrate oxidation and energy metabolism. Additionally, the mitochondrial uncoupling proteins (UCPs) participate in physiological processes that may account for variation in energy expenditures in tissues. However, the mechanisms behind energy expenditure in animals are largely unknown. Thus, in order to study the energy metabolism and mitochondria function, studies using a nutritional, biochemical and molecular approaches were conducted with mice and cattle. The purpose of the first study was to determine if Shc proteins influence the metabolic response to acute (5-7 days) feeding of a high fat diet (HFD). To this end, whole animal energy expenditure and substrate oxidation were measured in the Shc knockout (ShcKO) and wild-type (WT) male mice consuming either a control or HFD diet. The activities of enzymes of glycolysis, the citric acid cycle, electron transport chain (ETC), and &beta;-oxidation were investigated in liver and skeletal muscle. The study showed that ShcKO increases (P < 0.05) energy expenditure (EE) adjusted for either total body weight or lean mass. This change in EE could explain the decrease in weight gain observed in ShcKO versus WT mice fed an HFD. Thus, our results indicate that Shc proteins should be considered as potential targets for developing interventions to mitigate weight gain on HFD by stimulating EE. Although decreased levels of Shc proteins influenced the activity of some enzymes in response to high fat feeding, such as increasing the activity of acyl-CoA dehydrogenase, it did not produce concerted changes in enzymes of glycolysis, citric acid cycle or the ETC. However, the physiological significance of these changes in enzyme activities remains to be determined. The purpose of experiment 2 was to study the association among heat production, blood parameters and mitochondrial DNA (mtDNA) copy number in Nellore bulls with high and low residual feed intake (RFI). The RFI values were obtained by regression of dry mater intake (DMI) in relation to average daily gain and mid-test metabolic body weight. Thus, 18 animals (9 in each group) were individually fed in a feedlot for 98 days. The heart rate (HR) of bulls was monitored for 4 consecutive days and used to calculate the estimated heat production (EHP). Electrodes were fitted to bulls with stretch belts and oxygen consumption was obtained using a facemask connected to the gas analyzer and HR was simultaneously measured for 15 minutes period. Daily EHP was calculated multiplying oxygen pulse (O2P) by the average HR, assuming 4.89 kcal/L of O2. Blood parameters such as hematocrit, hemoglobin, and glucose were assayed between 45 and 90 days. Immediately after slaughter, liver, muscle and adipose tissues (subcutaneous and visceral fat) were collected and, subsequently, mtDNA copy number per cell was quantified in tissues by quantitative real-time PCR. The proteome of hepatic tissue and levels of mitochondrial UCPs were also investigated. We found similar EHP and O2 consumption between RFI groups, while low RFI bulls (more efficient in feed conversion) shown lower HR, hemoglobin and hematocrit percentage (P < 0.05), confirming previous data from our group. In addition, 71 protein spots in liver were differentially expressed (P < 0.05) and no differences were detected for UCPs levels between RFI groups. Finally, there was no association between amounts of mtDNA and the RFI phenotypes, suggesting that mitochondrial abundance in liver, muscle, and adipose tissue was similar between efficient and inefficient groups. However, additional studies to confirm this hypothesis are needed. / A eficiência energética é importante para a saúde humana (gênese da obesidade), sistemas de produção de carne (custo dos alimentos para produzir proteínas de alta qualidade) e para o meio ambiente (uso de recursos naturais e mitigação de gases de efeito estufa). As mitocôndrias são organelas que desempenham papel central no metabolismo e homeostase relacionada a utilização da energia. Nas células, diversas proteínas são importantes para melhorar a eficiência energética. Como exemplos, as proteínas de sinalização Shc são fundamentais na oxidação de substratos e metabolismo energético e, nas mitocôndrias, existem as proteínas desacopladoras (UCPs), que participam do gasto energético e produção de calor. Entretanto, os mecanismos que controlam o gasto energético nos animais ainda é bastante desconhecido. Assim, para estudar o metabolismo energético e a função das mitocôndrias foram conduzidos dois estudos utilizando-se estratégias nutricionais, bioquímicas e moleculares com camundongos (1) e bovinos (2). Objetivou-se, no estudo 1, determinar se as proteínas Shc influenciam a resposta metabólica à alimentação contendo dieta rica em gordura (HFD) por 7 dias. Enzimas da via glicolítica, ciclo de Krebs, cadeia transportadora de elétron (CTE) e &beta;-oxidação foram analisadas no fígado e músculo de camundongos com baixa expressão de Shc (knockout ou ShcKO) e comuns (wild-type ou WT) submetidos à uma dieta controle ou à HFD. O gasto energético foi medido por câmara calorimétrica de respiração nos animais. O genótipo ShcKO apresentou maior gasto energético (P < 0.05) ajustado para o peso corporal total ou massa magra. Essa mudança poderia explicar o menor ganho de peso observado no genótipo ShcKO comparado ao WT quando consumindo a HFD. Esses resultados sugerem que as proteínas Shc podem contribuir no desenvolvimento de estratégias para mitigar o ganho de peso. Embora a redução dos níveis de Shc (ShcKO) tenha modificado a atividade de enzimas da &beta;-oxidação em resposta a HFD, tal condição não produziu mudanças semelhantes na via glicolítica, ciclo de Krebs ou CTE. Por isso, mais estudos são necessários para compreender a significância fisiológica dessas alterações. No experimento 2, objetivou-se estudar a associação entre produção de calor, variáveis sanguíneas e número de cópias de DNA mitocondrial (mtDNA) em bovinos Nelore agrupados pelo consumo alimentar residual (CAR). O CAR foi obtido por regressão do consumo de matéria seca em relação ao ganho de peso diário e peso metabólico do teste de desempenho (fase de crescimento). Assim, 18 bovinos (9 alto CAR versus 9 baixo CAR) foram confinados em baias individuais por 98 dias (fase de terminação). Os batimentos cardíacos (BC) dos bovinos foram monitorados por quatro dias consecutivos e, então, utilizados para o cálculo da produção de calor estimada (PCe). O consumo e pulso de oxigênio (O2) foram obtidos por meio de analisador de gás conectado à uma máscara facial, com medição simultânea dos BC por 15 minutos. A PCe diária foi calculada por multiplicação do pulso de O2 pela média dos BC, assumindo-se a constante 4.89 kcal/L de O2. Foram analisadas variáveis sanguíneas como hematócrito, hemoglobina e glicose (alto vs. baixo CAR). Imediatamente após o abate dos animais, amostras de fígado, músculo e tecido adiposo foram coletadas para determinação do mtDNA por PCR em tempo real. Adicionalmente, o proteoma do tecido hepático e os níveis de UCPs nos tecidos foram também investigados. Não houve diferença para PCe e consumo de O2 (P > 0.05) entre os grupos experimentais, entretanto, os animais baixo CAR (mais eficientes em conversão alimentar) demonstraram menor BC, concentração de hemoglobina e percentagem de hematócrito (P < 0.05), confirmando resultados previamente observados em nossos estudos. No fígado, 71 spots proteicos foram diferentes (P < 0.05) entre os grupos alto e baixo CAR, mas nenhuma diferença foi observada para os níveis de UCPs no músculo, fígado ou tecido adiposo. Por fim, não existiu diferença (P > 0.05) entre o número de cópias do mtDNA por célula entre os fenótipos estudados, sugerindo que o número de mitocôndrias e possivelmente a fosforilação oxidativa foi semelhante entre os grupos de animais eficientes e ineficientes. Contudo, são necessários estudos adicionais para confirmar essa hipótese.

A caquexia associada ao câncer, cujo mais notável sintoma é a rápida e severa perda de peso, afeta cerca de metade dos pacientes com câncer e está presente na grande maioria (mais de dois terços) dos pacientes com câncer em estágio avançado. Estudos recentes têm mostrado que mediadores inflamatórios desempenham um papel importante no desenvolvimento e manutenção da caquexia associada ao câncer, sendo esta hoje em dia definida como uma doença inflamatória crônica e sistêmica. O tecido adiposo branco é um dos primeiros compartimentos do organismo afetados, sofrendo uma elevada taxa de lipólise. Atualmente este tecido é considerado um órgão endócrino, secretando ativamente hormônios, proteínas e citocinas, capazes de regular diretamente o metabolismo. Um ponto comum na expressão das citocinas pró-inflamatórias pelo tecido adiposo e a lipólise é a ativação do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-<font face=\"symbol\">kB). A alta taxa de secreção de citocinas pró-inflamatórias e PGE2 contribuem para a inflamação sistêmica característica da caquexia. O objetivo deste estudo foi examinar a via de sinalização clássica do NF-<font face=\"symbol\">kB: Expressão gênica (Ikkalpha, IKKbeta, Ikkgama, IkBalpha, IkBBeta, p65/RelA e p50) e avaliar a ligação das proteínas p65/RelA e p50 à região promotora alvo do NF-kB (5\'-GGGACTTTCC-3 \'). Além disso, estudamos o papel do TNF-alfa e da PGE2 na ativação da via do NF-<font face=\"symbol\">kB. O estudo envolveu 35 pacientes: 10 no grupo controle (C, pacientes em tratamento de hérnia) e 25 no grupo tumor (câncer gástrico), subdivididos em peso estável e caquéticos. O grupo caquéticos (TC) consistiu de pacientes com perda de peso não intencional declarada > 5% nos últimos 12 meses, fadiga e aumento da concentração sérica do marcador inflamatório proteína C-reativa (Evans et al, 2008). O grupo de peso estável (T ) consistiu de pacientes em tratamento de câncer, sem perda de peso não intencional declarada > 5% nos últimos 12 meses. Parâmetros bioquímicos foram analisados e correlacionados com os dados disponíveis. Os resultados de expressão gênica mostraram p65/RelA (p = 0,0101), IkbAlpha (p = 0,0287), IkkAlpha (p = 0,0306), e IKKbeta (p = 0,0141), significativamente mais expressas no grupo Tumor e p65/RelA (p = 0,0101), também no grupo caquético. TNF-alfa induziu maior ativação do NF-<font face=\"symbol\">kB em comparação com PGE2 (p <0,0001). Propomos que a expressão das proteínas da via clássica de sinalização do NF-<font face=\"symbol\">kB no tecido adiposo branco serviria como um marcador precoce da inflamação sistêmica característica da caquexia associada ao câncer. / Cancer Cachexia, whose most notable symptom is severe and rapid weight loss, affects about half of all cancer patients and is present in the vast majority (more than two thirds) of patients with advanced cancer. Recent studies have shown that inflammatory mediators play an important role in the development of cachexia, nowadays envisaged as a chronic inflammatory disease. The white adipose tissue is one of the first compartments of the organism affected in cancer cachexia, and suffers a high rate of lypolisys. This tissue is an endocrine organ, secreting several hormones, proteins and cytokines, capable of directly regulating intermediate metabolism. Adipose tissue up regulation of pro-inflammatory cytokines and PGE2 secretion contribute to systemic inflammation. A common pathway in the regulation of the expression of pro-inflammatory cytokines and lypolisys in the white adipose tissue is the activation of the nuclear transcription factor kappa B (NF-<font face=\"symbol\">kB). The pourpose of the study was to examine the NF-<font face=\"symbol\">kB classical signalling pathway proteins gene expression (Real time PCR - Ikkalpha, IkkBeta, Ikkgama, IkBalpha, IkBBeta, p65/RelA and p50) and the evaluation of the binding of p65/RelA and p50 to the target promoter region of NF-<font face=\"symbol\">kB (5-GGGACTTTCC-3). Additionally, we examined the TNF-Alpha and PGE2 role in activating the NF-<font face=\"symbol\">kB pathway by gene reporter assay. The study involved 35 patients: 10 in the control group (C, hernia patients) and 25 in the Tumour group, further divided into cachectic and weight stable. The Cachectic group (TC) consisted of patients with a self-declared unintentional weight loss of >5% in the previous 12 months, fatigue and increased inflammatory marker C-Reactive protein (Evans et al, 2008); the weight stable group (T) consisted of patients in treatment for cancer without declared weight loss >5% in the past 12 months. Biochemical parameters were analysed and correlated with the available data. Gene expression results showed p65/RelA (p = 0.0101), IkbAlpha (p = 0.0287), IkkAlpha (p = 0.0306) and IkkBeta (p = 0.0141) to be significantly more expressed in the Tumour group and p65/RelA (p = 0.0101), also in the cachectic group. TNF-Alpha elicited higher NF-<font face=\"symbol\">kB activation as compared with PGE2 (p <0.0001). We propose that NF-<font face=\"symbol\">kB pathway related protein expression in White adipose tissue may serve as an early marker of cancer-related systemic inflammation.

Frutooligossacarídeos (FOS), açúcares não convencionais, são oligossacarídeos de ocorrência natural principalmente em produtos de origem vegetal. Os FOS são produzidos através de uma reação enzimática de transfrutosilação em resíduos de sacarose resultando em 1-kestose (GF2), nistose (GF3) e frutofuranosil nistose (GF4). Com o objetivo de produzir frutooligossacarídeos (FOS) a partir do melaço de cana-de-açúcar, linhagens das leveduras Saccharomyces cerevisiae e Kluveromyces marxianus foram cultivadas em meio contendo sacarose ou melaço de cana de açúcar. Após diferentes períodos de cultivo, foram retiradas alíquotas para analisar açúcares redutores (AR) e redutores totais (ART) pelo método do DNS (ácido 3,5-dinitrossalicílico); o crescimento celular por turbidimetria a 600nm e a viabilidade celular por coloração com azul de metileno. A produção de frutooligossacarídeos foi acompanhada por cromatografia em papel ou cromatografia líquida. Através da análise qualitativa em cromatografia em papel foi observada a presença de FOS quando o meio contendo melaço foi cultivado por Kluveromyces marxianus o mesmo não ocorrendo para o Saccharomyces cerevisiae. Em meio contendo sacarose as duas leveduras não apresentaram nenhuma atividade de produção de FOS. / Fructooligosaccharides (FOS), sugars unconventional, are oligosaccharides of naturally occurring mainly in products of plant origin. The FOS are produced through an enzymatic reaction of transfructosylation of sucrose resulting in 1-kestose (GF2), nistose (GF3) and fructofuranosyl nistose (GF4). Aiming to produce fructooligosaccharides (FOS) from sugar cane molasses, strains of yeast Saccharomyces cerevisiae and Kluveromyces marxianus were grown in medium containing sucrose or sugar cane molasses. After different periods of cultivation, aliquots were removed to analyze reducing sugars (AR) and reducing total sugars (ART) by the method of DNS (3.5- dinitrossalicilic acid), the cell growth by turbidimetry to 600nm and cell viability by staining with methylene blue. The production of fructooligosaccharides was accompanied by chromatography on paper and liquid chromatography. Through qualitative analysis on chromatography on paper was observed the presence of FOS when the medium containing molasses cultivated by Kluveromyces marxianus otherwise cultivation by Saccharomyces cerevisiae did not resulted in the production of the FOS. Both of the yeast did not show any activity for the production of FOS when the medium contained sucrose.

Para serem apresentados pelo MHC I em células dendríticas, os antígenos são processados pelo imunoproteassomo. O objetivo do trabalho foi examinar o efeito de pró-oxidantes em DC para avaliação da proliferação de linfócitos T CD8+, com foco no sistema ubiquitina-proteassomo. Os resultados mostram que o sistema Xantina/Xantina Oxidase aumentou a proliferação de T CD8+ isolados de camundongos imunizados com DNA-HSP65 após a co-cultura destas células com DC tratadas com XaXO. O XaXO promoveu maior maturação de DC em relação ao LPS, assim como uma queda da atividade catalítica do IP, sugerindo que o aumento da proliferação de T CD8+ não está diretamente relacionado à atividade do IP. A incubação de DC com XaXO não alterou a expressão da unidade catalítica 20S, da unidade regulatória 19S ou da subunidade <font face=\"Symbol\">&#9465i. Observou-se aumento da expressão da unidade regulatória 11S e do conteúdo de proteínas ubiquitinadas. Sugere-se que 11S se acoplaria a 20S deslocando 19S, promovendo o acúmulo de proteínas ubiquitinadas e direcionando mais fragmentos para a apresentação antigênica. / To be presented in dendritic cells MHC I, antigens are processed by immunoproteasome. The aim of the study was to examine the effect of pro-oxidants in dendritic cell-induced T CD8+ lymphocyte proliferation with focus on ubiquitin-proteasome system. The co-culture of DC incubated with Xanthine/Xanthine Oxidase system and T CD8+ isolated from mice immunized with DNA-HSP65 promoted T CD8+ proliferation. XaXO incubation was more efficient in promoting DC maturation compared to LPS. In addition, XaXO incubation decreased IP catalytic activity in relation to LPS, suggesting that increased T CD8+ proliferation is not directly related to IP activity. XaXO incubation did not alter the expression of 20S catalytic subunit, 19S regulatory unit or <font face=\"Symbol\">&#9465i subunit. XaXO incubation increased 11S regulatory unit content as well as that of ubiquitinated proteins. We suggest that the DC incubation with XaXO increased 11S content favoring its coupling to 20S in detriment of 19S. This would increase ubiquitinated protein levels and direct more peptide fragments for antigen presentation.

A caquexia associada ao câncer, cujo mais notável sintoma é a rápida e severa perda de peso, afeta cerca de metade dos pacientes com câncer e está presente na grande maioria (mais de dois terços) dos pacientes com câncer em estágio avançado. Estudos recentes têm mostrado que mediadores inflamatórios desempenham um papel importante no desenvolvimento e manutenção da caquexia associada ao câncer, sendo esta hoje em dia definida como uma doença inflamatória crônica e sistêmica. O tecido adiposo branco é um dos primeiros compartimentos do organismo afetados, sofrendo uma elevada taxa de lipólise. Atualmente este tecido é considerado um órgão endócrino, secretando ativamente hormônios, proteínas e citocinas, capazes de regular diretamente o metabolismo. Um ponto comum na expressão das citocinas pró-inflamatórias pelo tecido adiposo e a lipólise é a ativação do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-<font face=\"symbol\">kB). A alta taxa de secreção de citocinas pró-inflamatórias e PGE2 contribuem para a inflamação sistêmica característica da caquexia. O objetivo deste estudo foi examinar a via de sinalização clássica do NF-<font face=\"symbol\">kB: Expressão gênica (Ikkalpha, IKKbeta, Ikkgama, IkBalpha, IkBBeta, p65/RelA e p50) e avaliar a ligação das proteínas p65/RelA e p50 à região promotora alvo do NF-kB (5\'-GGGACTTTCC-3 \'). Além disso, estudamos o papel do TNF-alfa e da PGE2 na ativação da via do NF-<font face=\"symbol\">kB. O estudo envolveu 35 pacientes: 10 no grupo controle (C, pacientes em tratamento de hérnia) e 25 no grupo tumor (câncer gástrico), subdivididos em peso estável e caquéticos. O grupo caquéticos (TC) consistiu de pacientes com perda de peso não intencional declarada > 5% nos últimos 12 meses, fadiga e aumento da concentração sérica do marcador inflamatório proteína C-reativa (Evans et al, 2008). O grupo de peso estável (T ) consistiu de pacientes em tratamento de câncer, sem perda de peso não intencional declarada > 5% nos últimos 12 meses. Parâmetros bioquímicos foram analisados e correlacionados com os dados disponíveis. Os resultados de expressão gênica mostraram p65/RelA (p = 0,0101), IkbAlpha (p = 0,0287), IkkAlpha (p = 0,0306), e IKKbeta (p = 0,0141), significativamente mais expressas no grupo Tumor e p65/RelA (p = 0,0101), também no grupo caquético. TNF-alfa induziu maior ativação do NF-<font face=\"symbol\">kB em comparação com PGE2 (p <0,0001). Propomos que a expressão das proteínas da via clássica de sinalização do NF-<font face=\"symbol\">kB no tecido adiposo branco serviria como um marcador precoce da inflamação sistêmica característica da caquexia associada ao câncer. / Cancer Cachexia, whose most notable symptom is severe and rapid weight loss, affects about half of all cancer patients and is present in the vast majority (more than two thirds) of patients with advanced cancer. Recent studies have shown that inflammatory mediators play an important role in the development of cachexia, nowadays envisaged as a chronic inflammatory disease. The white adipose tissue is one of the first compartments of the organism affected in cancer cachexia, and suffers a high rate of lypolisys. This tissue is an endocrine organ, secreting several hormones, proteins and cytokines, capable of directly regulating intermediate metabolism. Adipose tissue up regulation of pro-inflammatory cytokines and PGE2 secretion contribute to systemic inflammation. A common pathway in the regulation of the expression of pro-inflammatory cytokines and lypolisys in the white adipose tissue is the activation of the nuclear transcription factor kappa B (NF-<font face=\"symbol\">kB). The pourpose of the study was to examine the NF-<font face=\"symbol\">kB classical signalling pathway proteins gene expression (Real time PCR - Ikkalpha, IkkBeta, Ikkgama, IkBalpha, IkBBeta, p65/RelA and p50) and the evaluation of the binding of p65/RelA and p50 to the target promoter region of NF-<font face=\"symbol\">kB (5-GGGACTTTCC-3). Additionally, we examined the TNF-Alpha and PGE2 role in activating the NF-<font face=\"symbol\">kB pathway by gene reporter assay. The study involved 35 patients: 10 in the control group (C, hernia patients) and 25 in the Tumour group, further divided into cachectic and weight stable. The Cachectic group (TC) consisted of patients with a self-declared unintentional weight loss of >5% in the previous 12 months, fatigue and increased inflammatory marker C-Reactive protein (Evans et al, 2008); the weight stable group (T) consisted of patients in treatment for cancer without declared weight loss >5% in the past 12 months. Biochemical parameters were analysed and correlated with the available data. Gene expression results showed p65/RelA (p = 0.0101), IkbAlpha (p = 0.0287), IkkAlpha (p = 0.0306) and IkkBeta (p = 0.0141) to be significantly more expressed in the Tumour group and p65/RelA (p = 0.0101), also in the cachectic group. TNF-Alpha elicited higher NF-<font face=\"symbol\">kB activation as compared with PGE2 (p <0.0001). We propose that NF-<font face=\"symbol\">kB pathway related protein expression in White adipose tissue may serve as an early marker of cancer-related systemic inflammation.

Para serem apresentados pelo MHC I em células dendríticas, os antígenos são processados pelo imunoproteassomo. O objetivo do trabalho foi examinar o efeito de pró-oxidantes em DC para avaliação da proliferação de linfócitos T CD8+, com foco no sistema ubiquitina-proteassomo. Os resultados mostram que o sistema Xantina/Xantina Oxidase aumentou a proliferação de T CD8+ isolados de camundongos imunizados com DNA-HSP65 após a co-cultura destas células com DC tratadas com XaXO. O XaXO promoveu maior maturação de DC em relação ao LPS, assim como uma queda da atividade catalítica do IP, sugerindo que o aumento da proliferação de T CD8+ não está diretamente relacionado à atividade do IP. A incubação de DC com XaXO não alterou a expressão da unidade catalítica 20S, da unidade regulatória 19S ou da subunidade <font face=\"Symbol\">&#9465i. Observou-se aumento da expressão da unidade regulatória 11S e do conteúdo de proteínas ubiquitinadas. Sugere-se que 11S se acoplaria a 20S deslocando 19S, promovendo o acúmulo de proteínas ubiquitinadas e direcionando mais fragmentos para a apresentação antigênica. / To be presented in dendritic cells MHC I, antigens are processed by immunoproteasome. The aim of the study was to examine the effect of pro-oxidants in dendritic cell-induced T CD8+ lymphocyte proliferation with focus on ubiquitin-proteasome system. The co-culture of DC incubated with Xanthine/Xanthine Oxidase system and T CD8+ isolated from mice immunized with DNA-HSP65 promoted T CD8+ proliferation. XaXO incubation was more efficient in promoting DC maturation compared to LPS. In addition, XaXO incubation decreased IP catalytic activity in relation to LPS, suggesting that increased T CD8+ proliferation is not directly related to IP activity. XaXO incubation did not alter the expression of 20S catalytic subunit, 19S regulatory unit or <font face=\"Symbol\">&#9465i subunit. XaXO incubation increased 11S regulatory unit content as well as that of ubiquitinated proteins. We suggest that the DC incubation with XaXO increased 11S content favoring its coupling to 20S in detriment of 19S. This would increase ubiquitinated protein levels and direct more peptide fragments for antigen presentation.

Frutooligossacarídeos (FOS), açúcares não convencionais, são oligossacarídeos de ocorrência natural principalmente em produtos de origem vegetal. Os FOS são produzidos através de uma reação enzimática de transfrutosilação em resíduos de sacarose resultando em 1-kestose (GF2), nistose (GF3) e frutofuranosil nistose (GF4). Com o objetivo de produzir frutooligossacarídeos (FOS) a partir do melaço de cana-de-açúcar, linhagens das leveduras Saccharomyces cerevisiae e Kluveromyces marxianus foram cultivadas em meio contendo sacarose ou melaço de cana de açúcar. Após diferentes períodos de cultivo, foram retiradas alíquotas para analisar açúcares redutores (AR) e redutores totais (ART) pelo método do DNS (ácido 3,5-dinitrossalicílico); o crescimento celular por turbidimetria a 600nm e a viabilidade celular por coloração com azul de metileno. A produção de frutooligossacarídeos foi acompanhada por cromatografia em papel ou cromatografia líquida. Através da análise qualitativa em cromatografia em papel foi observada a presença de FOS quando o meio contendo melaço foi cultivado por Kluveromyces marxianus o mesmo não ocorrendo para o Saccharomyces cerevisiae. Em meio contendo sacarose as duas leveduras não apresentaram nenhuma atividade de produção de FOS. / Fructooligosaccharides (FOS), sugars unconventional, are oligosaccharides of naturally occurring mainly in products of plant origin. The FOS are produced through an enzymatic reaction of transfructosylation of sucrose resulting in 1-kestose (GF2), nistose (GF3) and fructofuranosyl nistose (GF4). Aiming to produce fructooligosaccharides (FOS) from sugar cane molasses, strains of yeast Saccharomyces cerevisiae and Kluveromyces marxianus were grown in medium containing sucrose or sugar cane molasses. After different periods of cultivation, aliquots were removed to analyze reducing sugars (AR) and reducing total sugars (ART) by the method of DNS (3.5- dinitrossalicilic acid), the cell growth by turbidimetry to 600nm and cell viability by staining with methylene blue. The production of fructooligosaccharides was accompanied by chromatography on paper and liquid chromatography. Through qualitative analysis on chromatography on paper was observed the presence of FOS when the medium containing molasses cultivated by Kluveromyces marxianus otherwise cultivation by Saccharomyces cerevisiae did not resulted in the production of the FOS. Both of the yeast did not show any activity for the production of FOS when the medium contained sucrose.

Neste estudo avaliamos a ativação de macrófagos por: (i) neutrófilos e (ii) melatonina e seus produtos de oxidação N1-acetil-N2-formil-5-metoxiquinuramina (AFMK) e N1-acetil-5-metoxiquinuramina (AMK). Para estudarmos o papel dos neutrófilos na ativação de macrófagos utilizamos um modelo experimental onde camundongos C57BL/6 receberam anticorpo anti-granulócitos (i.v.) e após 36 horas receberam o mitógeno Con A. Verificamos que a depleção dos neutrófilos diminuiu a atividade do sistema NADPH oxidase e a capacidade fagocítica e microbicida dos macrófagos, entretanto não comprometeu a atividade das enzimas mieloperoxidase (MPO) e óxido nítrico sintase (iNOS). Para estudarmos o efeito de melatonina, AFMK e AMK sobre a ativação de macrófagos, avaliamos a produção de citocinas e a atividade microbicida destas células. Primeiramente, acompanhamos a liberação de citocinas em cultura de células mononucleares humanas. Melatonina, AFMK e AMK inibiram a liberação de TNF-&#945;, IL-12 e IFN-&#947;, mas não afetaram a liberação de IL-10. Num estudo posterior, macrófagos murino ativados com IFN-&#947; e infectados com T. cruzi foram incubados com melatonina, AFMK e AMK. Esta incubação resultou na diminuição de NO e aumento da replicação intracelular do parasita T. cruzi. Em conclusão, mostramos duas maneiras nas quais a ativação de macrófagos pode ser modulada. A primeira mostra que a interação de neutrófilos com macrófagos, no foco inflamatório parece ser um fator determinante para a atividade microbicida de macrófagos. E a segunda mostra que a interação da melatonina e seus produtos de oxidação com macrófagos contribui para a desativação do processo inflamatório, ampliando o conhecimento sobre o papel imunomodulador descrito para melatonina. / This study we evaluate macrophage activation by (i) neutrophils and (ii) melatonin and its oxidation products N1-acetyl-N2-formyl-5-methoxykynuramine (AFMK) and N1-acetyl-5-methoxykynuramine (AMK). Neutrophils role in macrophage activation was studied by an experimental model when mice C57BL/6 was injected with antigranulocyte antibody and 36 hours later they received the mitogenic ConA. We verified that neutrophil depletion decreased NADPH oxidase system activity, macrophage phagocytic and microbicide capacity. However, mieloperoxidase (MPO) and nitric oxide sintase (iNOS) activity was not compromised. Melatonin, AFMK and AMK effect in macrophage activation was evaluated by the cytokines production and microbicide activity of theses cells. We verified cytokines release in human mononuclear cells culture. Melatonin, AFMK and AMK inhibited TNF-&#945;, IL-12 and IFN-&#947; release, but IL-10 was not affected. After that, IFN-&#947;-activated murine macrophage was infected with T. cruzi and incubated with melatonin, AFMK and AMK. We verify NO decrease and that intracellular replication of the parasite T. cruzi increased. In conclusion, we showed that there is two modulation ways for macrophage activation. First, neutrophil -macrophage interaction in inflammatory site seems to be a determinant factor to macrophage microbicide activity. And second, macrophage interaction with melatonin hormone and its oxidation products leads to deactivation of the inflammatory process, raising knowledge of immunomodulatory role described to melatonin.

A proteína de fase aguda, amilóide sérica A (SAA), exerce função importante na resposta inflamatória, estimulando a expressão e a liberação de TNF-&#945;, IL-8 e IL-1&#946; em neutrófilos e células mononucleares (1, 2, 3, 4). Visando obter mais informação sobre o processo, estudamos as vias de sinalização envolvidas na liberação dessas citocinas, após as células serem estimulas com SAA. Para tal, avaliamos o efeito de alguns inibidores da cascata de sinalização e evidenciamos indiretamente a participação das proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPK) e da fosfatidil inositol 3 quinase (PI3K) (2, 3). Com a utilização de inibidores específicos, observamos que há inibição da liberação de IL-8 quando utilizamos um antagonista da proteína Gi e observamos também a participação do fator de transcrição, NF-KB na liberação de IL-8 e TNF-&#945; promovida por SAA. Utilizando pacientes deficientes no sistema NADPH oxidase, ou seja, portadores da doença granulomatosa crônica (DGC) mostramos que não havia a participação desse sistema na síntese e liberação dessas citocinas, visto que observamos hiper-sensibilidade nos neutrófilos desses pacientes, com uma maior produção de TNF-&#945; e de IL-8, tanto em células estimuladas e não estimuladas (5). As concentrações séricas de SAA e IL-8 nos pacientes estudados apresentaram-se também aumentados em relação ao grupo controle. Adicionalmente SAA apresenta outro efeito pró-inflamatório, demonstramos que ela é capaz de tornar neutrófilos mais responsivos a estímulo opsonizado (6). Este conjunto de dados nos levou a acreditar na possibilidade da SAA exercer uma função importante na progressão de doenças crônicas, que se caracterizam pelo aumento permanente da SAA sérica. Neste sentido estudamos o efeito da SAA no diabetes mellitus tipo 2 e mostramos que neutrófilos e células mononucleares desses pacientes quando estimuladas por SAA têm um aumento na liberação de IL-8 e IL-1&#946; e um aumento na quimiotaxia quando comparadas com células do grupo controle. Desta forma acreditamos que SAA contribua na manutenção do estado inflamatório crõnico no diabetes e no aparecimento de complicações vasculares. / We previously described that the acute phase protein serum amyloid A (SAA) is a potent stimulus for the expression and release of TNF-&#945;, IL-8 and IL-1&#946;(1, 2, 3, 4). The signaling involved in this process was here studied through the effect of signaling inhibitors. The participation of MAPK, PI-3K pathways, Gi protein coupled receptors and the NF-kB on the signaling cascade was indirect evidenced (2, 3). The NADPH oxidase system seems to be not required in the release of cytokines promoted by SAA because neutrophils from patients with Chronic Granulomatous Disease (CGD - NADPH system deficiency) also responded to SAA. Indeed neutrophils from CGD patients release larger amounts of IL-8 and TNF-&#945; than neutrophils from control individuals, under basal and stimulated conditions (5). Moreover SAA showed to be a priming agent rendering the neutrophils more responsive to opsonized particles (6). These data reinforce our hypothesis that SAA has a participation in the progression of chronic diseases in wich the serum concentration of this protein is permanently increased. To evaluate the proinflammatory character of SAA we choosen diabetes mellitus type 2. This study makes the novel observation that neutrophils and mononuclear cells of diabetics were more responsive to SAA in the induction of the proinflammatory cytokine IL-1&#946; and the proangiogenic and chemotactic protein IL-8 secretion. Cell migration wa also increased. It is well known that patients with diabetes mellitus have an increased prevalence of vascular disease and correlation exists between the increased prevalence of vascular disease and cytokine production. Thus, we believe that the hyperresponsivity of leukocytes to SAA may be relevant to the proinflammatory conditions associated to vascular complications in diabetic patients.