Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / Os acidentes ofidicos sao considerados um problema de saude publica. Por este motivo, ha a necessidade de realizar estudos de caracterizacao do veneno, bem como os de tratamentos e da fisiopatologia do envenenamento. Os componentes do veneno possuem especificidade com varios receptores teciduais humanos, podendo desestabilizar o sistema nervoso, cardiovascular ou hemostatico. Os peptideos potenciadores de bradicinina (BPPs) foram os primeiros inibidores naturais da Enzima Conversora de Angiotensina (ECA) descritos, presentes na fracao de baixo peso molecular (Bj-FBP). No presente estudo foram avaliados as alteracoes no testiculo e musculo estriado esqueletico durante o processo de envenenamento induzido via intramuscular pela acao do veneno e da fracao de baixo peso molecular da serpente Bothropoides jararaca (Bj-V). 22 camundongos machos da linhagem Swiss foram aleatoriamente distribuidos em grupos de 6h e 24h e administrados uma dose de 20¿ÊL de NaCl 0,9% nos animais controle (n=3); 1.2 mg/kg de veneno bruto (Bj-V) (n=4) e 0.24 mg/kg da fracao de baixo peso molecular (Bj-FBP) (n=4). A fracao de baixo peso molecular foi obtida por uma filtracao com peso molecular de 10 kDa e analisado por Espectrometria de Massas onde confirmou a ausencia de indicios de proteinas ou enzimas proteoliticas. Apos o tratamento os testiculos e fragmentos do musculo reto femoral foram coletados e analisados para avaliacao morfologica dos tratamentos. O envenenamento foi caracterizado pela analise morfologica do musculo estriado esqueletico, onde verificou-se, nas amostras do tratamento com Bj-V, verificou-se presenca de hemorragia e necrose tecidual; nas amostras dos animais tratados com Bj-FBP verificou-se a integridade das fibras musculares, mas houve a presenca de migracao celular leucocitaria. Na analise histopatologica dos testiculos observou-se com maior frequencia, alteracoes na morfologia dos tubulos seminiferos dos camundongos tratados com Bj-V e Bj-FBP em comparacao ao controle. Em sintese, os resultados demonstraram que o envenenamento por Bj podem afetar os tubulos seminiferos, levando a presenca de tubulos hipoespermatogenicos, sendo assim, os individuos acometidos pelo acidente ofidico podem apresentar algum comprometimento na espermatogenese. / Snakebites are considered a public health problem. For this reason, there is a need for studies to characterize the poison and the pathophysiology and treatment of poisoning. The components of the venom have specificity with various human tissue receptors, may destabilize the nervous, cardiovascular or hemostatic system. The bradykinin potentiating peptides (BPPs) were the first natural inhibitors of Angiotensin Converting Enzyme (ACE) described, present in the low molecular weight fraction (Bj-FBP). In the present study the changes in the testis and skeletal muscle were assessed during the process of poisoning induced by intramuscular action of the poison and the fraction of low molecular weight Bothropoides snake jararaca (Bj-V). 22 male mice of the Swiss strain were randomly distributed in groups of 6h and 24h and administered a dose of 20¿ÊL of 0.9% NaCl in control animals (n = 3); 1.2 mg / kg of crude venom (Bj-V) (n = 4) and 0.24 mg / kg of low molecular weight fraction (Bj- FBP) (n = 4). The low molecular weight fraction was obtained by filtration with molecular weight 10kDa and analyzed by mass spectrometry which confirmed the absence of evidence of proteolytic enzymes or proteins. After treatment the testes and fragments of the rectus femoris muscle were collected and analyzed for morphologic evaluation of treatments. The poisoning was characterized by morphological analysis of the striated skeletal muscle, where it was found in the samples treated with Bj-V, there was the presence of hemorrhage and necrosis; in samples from animals treated with Bj-FBP was found the integrity of muscle fibers, but there was the presence of leukocyte cell migration. Histopathology of the testes was observed more frequently, changes in the morphology of the seminiferous tubules of mice treated with Bj and Bj-V-FBP compared to the control. In summary, the results showed that Bj poisoning can affect the seminiferous tubules, leading to the presence of hipoespermatogenicos tubules, so individuals affected by snakebite may have some involvement in spermatogenesis.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The kallikrein-kinin system (KKS) has been described as an important mediator of physiologic processes. Kallikreins use kininogen (KNG) as substrate to generate bradykinin, the principal active peptide of the KKS which acts through two types of receptors, the B1R and B2R. The objective of this study was to characterize some components of KKS in different compartments of ovary during the ovulation process in bovine. mRNA expression pattern of KNG, B1R and B2R was assessed in theca and granulosa cells and bradykinin concentration and kallikrein-like activity in follicular fluid of bovine peri-ovulatory follicles. In order to obtain a peri-ovulatory follicle (≥ 12mm), twenty-seven cows were submitted to estrus synchronization protocol and ovariectomized by colpotomy at 0, 3, 6, 12 or 24 hours after a GnRH-analog injection (gonadorelin; 100 μg, IM). Follicular fluid was aspirated for enzymatic assays and granulosa and theca cells were harvested for mRNA analysis. The mRNA expressions in follicular cells were evaluated by real-time RT-PCR and data represented as relative to housekeeping gene cyclophilin. Bradykinin concentration and Kallikrein-like activity was measured in follicular fluid by enzymatic immunoassay and selective substrate cleavage, respectively, and the absorbance measured using a plate reader. KNG mRNA expression was similar for both follicular cell types (P>0.05), while B2R expression in theca cells and B1R expression in theca and granulosa cells showed different profiles during peri-ovulatory period (P<0.05). Bradykinin concentration and kallikrein-like activity in follicular fluid were different (P<0.05) according the time during ovulation process. The results provide an important characterization of the presence and possible regulation of KKS during ovulation in bovine. / O sistema calicreína-cinina (KKS) tem sido descrito como um importante mediador de processos fisiológicos. Calicreínas utilizam o cininogênio (KNG) como substrato para formar a bradicinina, que é o principal peptídeo ativo do KKS o qual atua através de dois tipos de receptores, o B1R e B2R. O objetivo deste estudo foi caracterizar os principais componentes do KKS em diferentes compartimentos ovarianos durante o processo ovulatório de bovinos. A expressão de RNAm de KNG, B1R e B2R foi mensurada em células da teca e granulosa, e concentração de bradicinina e atividade de calicreína no fluido folicular de folículos peri-ovulatórios bovinos. Para obter um folículo peri-ovulatório (≥ 12mm), vinte e sete vacas foram submetidas a um protocolo de sincronização de cios e ovariectomizadas por colpotomia 0, 3, 6, 12 ou 24 horas após uma injeção de um análogo ao GnRH (gonadorelina; 100 μg, IM). O fluido folicular foi aspirado para os ensaios enzimáticos e as células da teca e granulosa dissecadas para análise do RNAm. A expressão do RNAm em células foliculares foi avaliada por PCR em tempo real e os dados representados em relação ao gene constitutivo ciclofilina. A concentração de bradicinina e atividade de calicreína foram mensuradas no fluido follicular por imunoensaio enzimático e clivagem de substrato seletivo, respectivamente, e sua absorbância mensurada por leitor de placas. A expressão de RNAm para o KNG não variou em ambos os tipos celulares nos diferentes tempos (P>0,05), enquanto que para B2R a expressão em células da teca e expressão para B1R nas células da teca e granulosa apresentaram diferentes padrões durante o período peri-ovulatório (P<0,05). A concentração de bradicinina e a atividade de calicreína no fluido follicular foram diferentes (P<0,05) de acordo com o tempo durante o processo ovulatório. Estes resultados demonstram que o KKS está presente e há indicativos de sua regulação durante a ovulação em bovinos

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:14:40Z : No. of bitstreams: 1 santos_kf_me_sjrp.pdf: 789178 bytes, checksum: c9d3ae49b4891343eda0dc12453c315f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Angiotensina II, um peptídeo hipertensivo, e bradicinina, um peptídeo hipotensivo, são fatores humorais cruciais para a regulação da pressão sanguínea. A enzima chave desse sistema é a enzima conversora de angiotensina que produz angiotensina II a partir de angiotensina I e degrada bradicinina. A descoberta dos primeiros inibidores naturais dessa enzima, os peptídeos potenciadores de bradicinina (BPPs), tornou possível o desenvolvimento dos primeiros medicamentos utilizados no controle da pressão arterial humana. Caracteristicamente, os BPPs contêm de 5 a 13 resíduos de aminoácidos apresentando um resíduo de piroglutâmico no N-terminal e um resíduo de prolina no Cterminal. O precursor de BPPs encontrado na glândula de veneno de Bothrops jararaca contém 256 resíduos de aminoácidos e codifica para sete BPPs alinhados em tandem seguidos pelo peptídeo natriurético tipo-C. Até o momento, não se conhecem os mecanismos envolvidos para a liberação desses peptídeos da proteína precursora. Dessa forma, a resolução da estrutura dessa proteína pode contribuir para a elucidação do mecanismo evolvido no processamento do precursor para a liberação dos BPPs. Duas construções da proteína precursora de BPPs (domínio BPP e domínios BPP+CNP) da glândula de veneno de B. jararaca foram expressas, purificadas e suas identidades confirmadas por experimentos de western blotting. A pureza das amostras foi avaliada por SDS-PAGE e a presença de enovelamento após expressão heteróloga foi observada por experimentos de dicroísmo circular e fluorescência. Os ensaios de cristalização não foram promissores. Isso pode ser explicado pela baixa concentração da proteína usada no experimento. Assim, devido ao baixo nível de expressão de ambas as proteínas, métodos para maximização da expressão foram empregados resultando em significante... / Angiotensin II, a hypertensive peptide, and bradykinin, a hipotensive peptide, are crucial humoral factors for the regulation of blood pressure. The key enzyme for this system is the angiotensin-converting enzyme that produces angiotensin II from angiotensin I and degrades bradykinin. The discovery of the first natural inhibitors for this enzyme, the bradykinin potentiating peptides (BPPs), made it possible to develop the early drugs aimed at controlling unbalanced cardiovascular functions. Characteristically, BPPs contain 5 to 13 amino acid residues that have a pyroglutamyl residue at the N-terminus and a praline residue at the C-terminus. The BPP precursor protein contains 256 amino acid residues coding for seven BPPs aligned in tandem followed by the C-type natriuretic peptide. At present, there are no suggested mechanisms for understanding the release of BPPs from the precursor protein. Two constructs of the BPP precursor protein (BPP domain and BPP+CNP domains) from the venom gland of Bothrops jararaca were over-expressed, purified and the identity of both recombinant proteins confirmed by western blotting experiments. The purity of the samples was assessed by SDS-PAGE and the protein fold after expression was observed by circular dichroism and fluorescence experiments. Crystallization assays were not successful, probably due to the low protein concentration used for the experiment. Considering the low expression level observed for both recombinant proteins, the experimental methods were optimized to maximize the yield and resulted in high protein amounts in inclusion bodies. Methods were applied aiming at the solubilization of the proteins from the insoluble fraction and protein purification under denaturing conditions was carried out yielding high amounts of pure protein. Until this moment, none of the procedures were successful in producing refolded proteins. Work ...(Complete abstract click electronic access below)

Interação entre angiotensina-(1-7) [Ang-(1-7)] e bradicinina (BK) foi determinada no mesentério de ratos Wistar anestesiados utilizando-se microscopia intravital. Aplicação tópica de BK e Ang-(1-7) induziram vasodilatação que foi abolida por HOE-140 e A-779, respectivamente. Ang-(1-7) (100 pmol) potencializou a vasodilatação de BK (1 pmol) mas não a vasodilatação promovida por acetilcolina, nitroprussiato de sódio, histamina e ácido araquidônico. O efeito potencializador de Ang-(1-7) sobre BK foi abolido por A-779, HOE-140, indometacina, L-NAME e TEA, entretanto, losartan não bloqueou este efeito. Enalaprilato aumentou a resposta vasodilatadora de BK e Ang-(1-7) e não alterou o efeito potencializador do segundo sobre o primeiro. Conclui-se que: 1)efeito potencializador de Ang-(1-7) sobre BK depende da interação de ambos com seus respectivos receptores; 2)é dependente de óxido nítrico, produtos da cicloxigenase e hiperpolarização de membrana via canais de potássio; 3) o mecanismo de potencialização parece não depender da atividade catalítica da ECA. / The interaction between angiotensin-(1-7) [Ang-(1-7)] and bradykinin (BK) was determined in the mesentery of anesthetized Wistar rats using intravital microscopy. The response-induced by topical application of BK (1, 10 and 30 pmol), Ang-(1-7) (1, 10, 100 and 1000 pmol) and Ang-(1-7) (100 pmol) + BK (1 pmol) was determined in mesenteric arterioles (15-20 mm diameter). The BK (1 pmol)- and Ang-(1-7) (100 pmol)- induced vasodilation was abolished by BK B2 receptor antagonist HOE-140 (100 pmol applied during 60 seconds) and the Ang-(1-7) antagonist [d-Ala7]-Ang-(1-7)] (A-779) (100 pmol applied during 15 seconds), respectively. Indomethacin (5 mg/kg; IM, 30 min before), a cyclooxygenase inhibitor; L-NAME (10 nmol; topical application, 3 min before), a NO synthase inhibitor, decreased the Ang-(1-7)-induced vasodilation. However, TEA (90 pmol; topical application), a non specific K+ channels blocker, did not alter the response to BK or Ang-(1-7). BK (1 pmol)-induced vasodilation, however, was potentiated by Ang-(1-7) 100 pmol. Sodium nitroprusside (38 pmol), acetylcholine (1,6 nmol), histamine (5,4 nmol) and arachdonic acid (10 nmol) responses were not modified by Ang-(1-7) 100 pmol. The Ang-(1-7)-potentiating effect on BK-induced vasodilation was abolished by A-779, HOE-140, indomethacin, L-NAME and TEA. Losartan (15 mg/kg.IV, 40 min before), an AT1 angiotensin receptor antagonist was without effect. On the other hand, enalaprilat treatment (10 mg/kg; IV, 30 min before), to inhibit angiotensin-converting enzyme (ACE), enhanced the BK and Ang-(1-7)-induced vasodilation but did not modify the effect of Ang-(1-7) on BK vasodilation. In conclusion, the potentiation of BK-induced vasodilation by Ang-(1-7) is a receptor-mediated phenomenon dependent on cyclooxygenase-related products, NO release and K+ channel-mediated membrane hyperpolarization. The potentiating mechanism, apparently, is not related to ACE catalytic activity.

A lesão pulmonar aguda é caracterizada por inflamação pulmonar podendo ser induzida diretamente (LPD), por inalação de lipopolissacarídeo (LPS), ou indiretamente (LPI), por mediadores inflamatórios liberados por órgãos distantes após lesão de isquemia e reperfusão (IR). A Bradicinina, mediador inflamatório, pode agir em dois receptores, um constitutivo (B2R), e um induzido por citocinas inflamatórias (B1R). Neste trabalho verificamos o papel do B1R em modelos de LPD e LPI. Em camundongos C57bl/6, a LPD foi induzida por tratamento intra-nasal com LPS, e a LPI foi induzida por 45 minutos de IR renal. Observamos alterações pulmonares em ambos os modelos de lesão 24 horas após o insulto, como aumento de infiltrado celular, hiperreatividade pulmonar à metacolina, aumento de permeabilidade vascular, e citocinas pró-inflamatórias. Bloqueamos o B1R com antagonista e vimos que a lesão pulmonar foi diminuída em ambos os modelos de lesão. Assim, sugerimos que o B1R contribui tanto para a LPD, induzida por LPS, quanto para a LPI, induzida por IR renal. / The acute lung injury (ALI) is characterized by lung inflammation and can be induced directly by lipopolysaccharides inhalation, or indirectly, by systemic inflammatory mediators released from distant organs after and ischemia and reperfusion injury (IRI). Bradykinin, an inflammatory mediator, can act in two different receptors; one is constitutive (B2R), whereas the other is induced by inflammatory cytokines (B1R). We aimed to study the role of B1R in models of direct and indirect ALI. Direct ALI was induced by LPS instillation in C57bl/6 mice, while indirect ALI was induced by 45 minutes of renal IRI. In both injuries, 24 hours after insult, animals presented an increase in cellular infiltration, vascular permeability, hyperreactivity to methacholine, and an up-regulation of pro-inflammatory cytokines in lungs. We blocked the B1R using antagonist and observed that the lung injury was attenuated in both injury models. Thus, we suggest that B1R has an important role in the development of both, direct ALI, induced by LPS, and indirect ALI induced by renal IRI.

Orientador: Sonia Jancar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-06T23:40:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Landgraf_RichardtGama_D.pdf: 1629843 bytes, checksum: d732dae7c868194b49b83ed52b21a953 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A asma é uma doença inflamatória crônica que envolve, simultaneamente, a participação de diversos tipos celulares, citocinas e mediadores inflamatórios. Apesar do grande número de estudos sobre o papel da bradicinina e do óxido nítrico (NO) na asma, vários aspectos não foram abordados e outros são controversos. Os objetivos deste trabalho foram, em modelo murino de asma: 1) caracterizar alguns parâmetros da inflamação pulmonar como infiltrado de eosinófilos e linfócitos (CD4 +, CD8 +, B, T?d e NK1.1) no espaço aéreo, reatividade das vias aéreas à metacolina e produção de muco e avaliar o efeito de antagonistas de receptor induzível (B1) e constitutivo (B2) da bradicinina nestes parâmetros; 2) comparar o efeito da supressão aguda da síntese de NO (por tratamento com inibidores da síntese) com a ausência constitucional da iNOS (utilizando animais deficientes para este gene) nestes parâmetros; 3) avaliar a cinética da expressão da iNOS no pulmão e o tipo celular responsável pela produção de NO na fase inicial da inflamação alérgica pulmonar. Camundongos foram sensibilizados por injeção intraperitoneal de ovalbumina utilizando hidróxido de alumínio como adjuvante. Uma dose de reforço foi administrada após 7 dias e o desafio antigênico realizado no 14º e 21º dia por aerosol. Os antagonistas de receptores da bradicinina e os inibidores de NO foram administrados por via intraperitoneal 30 minutos antes de cada desafio antigênico. Os resultados obtidos mostram que o tratamento com o antagonista do receptor induzível B1 da bradicinina (R-954) reduziu significativamente o número de eosinófilos no BAL, a hiperreatividade das vias aéreas e a secreção de muco, entretanto não alterou o número de linfócitos no BAL. Por outro lado, o tratamento com o antagonista do receptor constitutivo B2 da bradicinina (HOE-140) aumentou o número de eosinófilos e linfócitos no BAL, porém, não alterou a hiperreatividade das vias aéreas nem a secreção de muco. Estes efeitos dos antagonistas foram semelhantes nas linhagens C57Bl/6 e BALB/c. Estes resultados sugerem que, neste modelo de inflamação alérgica pulmonar, a ativação dos receptores constitutivos da bradicinina regula negativamente a inflamação enquanto que a ativação dos receptores induzíveis regula positivamente. O tratamento com os inibidores de NO, L-NAME ou aminoguanidina, diminuiu o número de eosinófilos e linfócitos no BAL, a hiperreatividade das vias aéreas e a secreção de muco. Surpreendentemente, camundongos deficientes para o gene da iNOS apresentaram inflamação das vias aéreas semelhantes aos camundongos não deficientes, e o tratamento destes camundongos com os inibidores de NO não afetou nenhum dos parâmetros avaliados. Estes dados mostram que a inibição aguda da iNOS tem efeito anti-inflamatório neste modelo de asma, enquanto que a ausência constitutiva desta enzima não tem efeito. Observamos ainda que no BAL obtido 12 horas após o desafio antigênico, as células que expressam marcador fluorescente de NO são células com núcleo polimórfico. Isto coincidiu com o pico de infiltração de neutrófilos para o BAL e com o pico de expressão da iNOS no pulmão. Estes resultados sugerem que neutrófilos do BAL produzem NO na fase inicial da asma murina. Assim, nossos estudos contribuíram para uma melhor compreensão do papel dos receptores constitutivos e induzidos da bradicinina, na asma e sugeriram que a utilização de antagonistas do receptor B1 poderia ter um efeito protetor. Além disso, a demonstração da produção de NO por neutrófilos que migraram para o BAL na fase inicial da inflamação alérgica sugere que inibidores da síntese de NO possam ter efeito protetor quando utilizados em fase precoce da estimulação antigênica / Absract: Asthma is a chronic inflammatory disease that involves simultaneously several cell types, cytokines and inflammatory mediators. Despite the large number of publications dealing with the role of nitric oxide (NO) and bradykinin in asthma, several aspects of the disease were not addressed and some are controvertial. In the present study, using a murine model of asthma, we: 1) characterized some parameters of pulmonary inflammation such as airways infiltration of eosinophil and lymphocytes (CD4 +, CD8 +, B, T?d e NK1.1), airways reactivity to methacholine and mucus secretion and evaluated the effect of antagonists of the inducible (B1) and constitutive (B2) bradikinin receptors in these parameters; 2) compared the effect of acute suppression of NO synthesis (by treatment with NO inhibitors) with the absence of iNOS (using mice deficient for this gene) on these parameters; 3) evaluated the temporal profile of iNOS expression in the lungs and the cell type responsible for lung NO production in the initial phase of lung inflammation. Mice were sensitized by ip injection of ovalbumin using alum as adjuvant. One booster was administered after 7 days and antigen challenge performed on day 14 and 21 by aerosol. The bradykinin receptor antagonists and the NO inhibitors were given ip, 30 min before each challenge. The results obtained show that treatment with the B1 receptor antagonist, R-954 significantly reduced the number of eosinophils in the BAL, airways hyperreactivity and mucus secretion but did not alter the number of BAL lymphocytes. Treatment with the constitutive (B2) bradykinin receptor,HOE-140), however, increased eosinophils and BAL lymphocytes number, but had no effect on airways hyperreactivity nor in mucus secretion. These effects of the antagonists were observed in both, C57Bl/6 e BALB/c mice. These results suggest that, in this model of lung inflammation, activation of constitutive bradykinin receptors would down-regulate the inflammation whereas activation of the inducible receptor would have a pro-inflammatory effect. Treatment with NO inhibitors, L-NAME or aminoguanidine, reduced eosinophils and lymphocytes in BAL, airways hyperreactivity and mucus secretion. Surprisingly, in mice deficient of iNOS gene the airways inflammation was similar to that observed in iNOS sufficient mice and treatment of the deficient mice with the NO inhibitors did not affect the parameters analyzed. These results show that acute inhibition of iNOS has anti-inflammatory effect in this model of asthma whereas the absence of this enzyme has no effect. It was also observed that in the BAL collected 12h after antigen challenge, the cells that expressed a fluorescent NO marker were cells with polymorphic nucleous. This was coincident with the peak of neutrophils infiltration to the BAL and with the peak expression of lung iNOS. These results suggest that BAL neutrophils produce NO in the initial phase of murine asthma. Thus, our studies contributed for a better understanding of the role of the constitutive and inducible bradykinin in asthma and suggest that antagonists of B1 receptor could have a beneficial effect on asthma. Moreover, the demonstration of NO production by neutrófilos that had migrated to the BAL suggests that NO synthesis inhibitors would have a beneficial effect when administered early after antigenic stimulation / Doutorado / Doutor em Farmacologia

Óxido nítrico (NO) obtido a partir de fonts exógenas estimula a via de sinalização Ras/MAP cinases ERK1/2 em células endoteliais de coelho (RAEC). A ativação desta via também envolve a transativação do receptor de EGF (EGFR) mediada por ERK1/2 (Oliveira, 2003). Agora, nós avaliamos os efeitos de NO gerado endogenamente por bradicinina e \"shear stress\" sobre a fosforilação de resíduos de tirosina em EGFR e no processo de angiogênese; Nós encontramos que após estímulo com bradicinina (1 M) ou \"shear stress\" (16 dynes/cm2) a isoforma endotelial de NO sintetase (eNOS) foi ativada em células RAEC e HUVEC. Além disso, o aumento na produção de NO correlaciona-se com um aumento na fosforilação em resíduos de tirosina de EGFR conforme verificado por imunoprecipitação e western blot. Para determinar a capacidade angiogênica da via de sinalização NO-EGFR, nós usamos um ensaio in vitro baseado em Matrigel®. Em adição nós analisamos as vias de sinalização envolvidas no processo. Nós mostramos que bradicina e \"shear stress\" induz a formação de estruturas semelhantes a capilares em células HUVEC cultivadas em Matrigel®. Células HUVEC expressando um mutante de EGFR com atividade de tirosina cinase defective não forma estruturas semelhantes a capilares após estímulo com bradicinina ou \"shear stress\". Reunidos, estes achados nos sugerem que a ativação da via de NO e EGFR é necessária na promoção de angiogênese em células HUVEC / Nitric oxide (NO) obtained from exogenous sources stimulated the Ras/MAP kinases ERK1/2 signaling pathway in rabbit endothelial cells (RAEC). Activation of this pathway also involved the transactivation of the EGF receptor (EGF-R) mediated by ERK1/2 (FRBM 35:381; 2003). Now, we evaluate the effects of endogenously generated NO elicited by bradykinin and fluid laminar \"shear stress\" on tyrosine phosphorylation of the EGF receptor and in the process of angiogenesis. We found that upon stimulation with bradykinin (1 M) or under shear stress conditions (16 dynes/cm2) the endothelial isoform of NO synthase was activated in RAEC and in human endothelial cells (HUVEC). Furthermore, increase in NO production correlated with enhanced phosphorylation of tyrosine residues of the EGF-R as seen by immunoprecipitation and western blot analysis. To determine the importance of the NO-EGFR signaling pathway in angiogenesis, we used the Matrigel®-based in vitro assay for angiogenesis. In addition, we analyzed the signaling pathway involved in the process. We showed that bradykinin and shear stress induced the formation of capillary-like structures in HUVEC cultures grown in Matrigel®. HUVEC expressing a mutant of the EGF-R lacking tyrosine kinase activity did not form capillary-like structures upon stimulation with bradykinin or shear stress conditions. Taken together, these findings suggest that the activation of the NO-EGFR signaling pathway is necessary to promote angiogenesis in HUVEC

Os hormônios peptídicos Angiotensina II (Ang II) e bradicinina (BK) ativam transdução de sinal através da ligação a Receptores Acoplados a Proteínas G (GPCR). Este trabalho propõe o estudo de propriedades conformacionais, através de espectroscopia de fluorescência da Ang II e BK e de seus análogos contendo o marcador de spin ácido 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxil-4-amino-4-carboxílico, TOAC (TOAC1-Ang II, TOAC3-Ang II, TOAC0-BK, TOAC3-BK). Os peptídeos foram estudados em solução (efeito do pH) e também na presença de membranas modelo, micelas e bicamadas, formadas por anfifílicos zwitteriônicos ou aniônicos. Foi monitorada a fluorescência intrínseca dos resíduos aromáticos (Tyr4 na Ang II e Phe5 e Phe8 na BK). O efeito de supressão da fluorescência pelo TOAC foi utilizado para obter informação sobre a proximidade desse resíduo aos grupos fluoróforos. Foi observada dependência da fluorescência com o pH e regiões de pKs dos grupamentos ionizáveis. Os espectros evidenciaram também a interação peptídeo-membrana modelo. Interações mais fortes ocorreram entre os peptídeos e membranas com carga superficial negativa, evidenciando a importância de interações eletrostáticas para a ligação. Porém, interações hidrofóbicas também estão envolvidas, como verificado pela ligação dos peptídeos a membranas zwitteriônicas. Estudos com variação de pH também mostraram o papel dessa variável na interação peptídeo-membrana e a alteração de pKs de resíduos ionizáveis decorrentes da interação. A titulação com concentrações crescentes de membranas permitiu o cálculo das constantes de associação. A ligação a membranas é função da conformação dos peptídeos. Em particular, a presença de TOAC na posição 3 parece diminuir a afinidade desses análogos por membranas. Supressão de fluorescência foi efetuada empregando três diferentes abordagens: 1) supressão pela molécula aquossolúvel acrilamida, 2) supressão da fluorescência de fosfolipídeos contendo o fluoróforo NBD em diferentes posições da molécula pelos análogos marcados com TOAC, 3) supressão da fluorescência dos peptídeos por ésteres metílicos do ácido esteárico contendo o grupamento nitróxido em diferentes posições da cadeia. Esses estudos permitiram determinar a localização dos peptídeos na interface água-membrana. Medidas de anisotropia de fluorescência também evidenciaram a ligação dos peptídeos a membranas, revelando maior imobilidade dos mesmos nessas condições. Foi ainda estudado um peptídeo que contém os resíduos 92-100 (fEL1) do receptor AT1 de Ang II humano. Predições baseadas na estrutura cristalina da rodopsina estimam que essa seqüência localiza-se na primeira alça extra-celular do receptor. A seqüência contém a Tyr92, considerada um resíduo importante para a ligação hormônio-receptor. Resultados preliminares sugeriram que fEL1 interage com Ang II e TOAC1-Ang II, mas não com TOAC3-Ang II. Este último resultado provavelmente deve-se à dobra causada por TOAC que restringe a liberdade de movimento do esqueleto peptídico. Essa característica provavelmente determina a falta de atividade biológica de TOAC3-Ang II e TOAC3-BK, enquanto os análogos marcados no N-terminal retém atividade parcial (Nakaie et al., 2002). Tem sido proposto que peptídeos ligantes de GPCR se ligariam à bicamada lipídica e atingiriam seu receptor através da difusão pela bicamada. Em solução aquosa essas moléculas são flexíveis, existindo um equilíbrio dinâmico entre várias conformações. A ligação à bicamada lipídica estabilizaria uma ou algumas conformações, entre elas aquela que o ligante adota ao ligar-se ao receptor. O presente estudo contribui para a compreensão, a nível molecular, do processo de interação entre os hormônios peptídicos e membranas lipídicas. / The peptide hormones Angiotensin II (Ang II) and bradykinin (BK) trigger signal transduction by binding to G Protein Coupled Receptors (GPCR). This work proposes the study of conformational properties of Ang II and BK, as well as their analogues containing the spin label 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-4-amino-4-carboxylic acid, TOAC (TOAC1-Ang II, TOAC3-Ang II, TOAC0-BK, TOAC3-BK) making use of fluorescence spectroscopy. Studies were performed in solution (effect of pH) and also of the interaction between the peptides and model membranes - micelles and bilayers - formed by amphiphiles, either zwitterionic or negatively charged. The intrinsic fluorescence of aromatic residues (Tyr4 in Ang II and Phe5 and Phe8 in BK) was monitored. Fluorescence quenching by the TOAC-carrying analogues provided information about the proximity between TOAC and the fluorophores. The fluorescence was pH-dependent and evinced regions corresponding to pKs of ionizable groups. Peptide-model membrane interactions were also examined. Stronger interactions were detected between the peptides and membranes formed by negatively charged amphiphiles, pointing to the importance of electrostatic interactions for binding. However, hydrophobic interactions were also involved, as suggested by the fact that the peptides also bound to zwitterionic membranes. Variable pH studies showed the effect of this parameter on peptide-membrane interaction. The peptide-membrane interactions promoted changes in the pKs of ionizable residues. Titrations with increasing membrane concentrations allowed calculation of binding constants. Binding to membranes is a function of peptide conformation. In particular, TOAC at position 3 seems to decrease the affinity of both Ang II and BK for membranes. Fluorescence quenching studies made use of three different approaches: 1) quenching by water soluble acrylamide, 2) quenching of the fluorescence of phospholipids carrying the fluorescent group NBD in different positions by the spin-labeled TOAC-bearing analogues, 3) quenching of the peptides fluorescence by methyl esters of stearic acid containing the nitroxide moiety at different positions in the acyl chain. These studies indicated that the peptides are located at the water-membrane interface. Measurements of fluorescence anisotropy also evinced binding of the peptides to the membranes and showed that the peptides undergo more restricted motion under these conditions. A peptide containing residues 92-100 (fEL1) of the Ang II AT1 human receptor was also studied. Predictions based on rhodopsin crystalline structure estimate that this sequence is located in the receptor´s first extra-cellular loop. Preliminary results suggest that fEL1 interacts with Ang II and TOAC1-Ang II, but not TOAC3-Ang II. This latter result is probably due to the TOAC-induced bend that restricts the freedom of motion of the peptide backbone. This feature is probably the cause of lack of biological activity of TOAC3-Ang II and TOAC3-BK, while the N-terminally labeled analogues retain partial activity (Nakaie et al., 2002). GPCR-binding peptides have been proposed to bind to the lipid bilayer and reach their receptors by diffusion in the bilayer. In aqueous solution these molecules exist as a dynamic equilibrium between various flexible conformations, among them, the receptor-bound conformation. The present study provides contributions for the understanding, at the molecular level, of the interaction between the peptide hormones and lipid membranes.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:41Z : No. of bitstreams: 1 Publico-091.pdf: 651136 bytes, checksum: 35401eae81afb55be34c6f47a332e47e (MD5) / Objetivo: Estudar o efeito da obesidade na regulação do sistema calicreína-cininas por meio da expressão dos receptores B1 e B2 de cininas em humanos e camundongos, e as alterações na síntese e funcionalidade dos receptores em tecidos murinos. Métodos: Foram coletados tecido adiposo branco humano e diferentes tecidos de camundongo. Desses tecidos foi extraído o RNA e analisada a expressão dos receptores de cinina por meio da reação em cadeia da polimerase em tempo real. Tecidos como estômago e aorta de camundongos ob/ob e selvagens foram utilizados para extração de proteínas e estudos fisiológicos. Por Western Blotting estudou-se a quantidade de receptor produzida nos animais. O fundus de estômago e aorta abdominal foram utilizados para se obter registros de contrações isométricas para determinação da potência e eficácia dos agonistas em camundongos obesos e magros. Foram aplicadas doses crescentes cumulativas dos agonistas peptídicos dos receptores B1 e B2, bradicinina e des-Arg9-bradicinina. Resultados: Nos experimentos de PCR em tempo real, a expressão gênica dos receptores B1 e B2 de cininas foi mostrada alterada em alguns tecidos dos animais deficientes na produção do hormônio leptina em relação ao controle. Nos tecidos: adiposo branco, aorta, fígado, hipotálamo e estômago, a expressão do receptor B1 apresentou-se aumentada, porém em tecido cardíaco e tecido adiposo marrom, essa estava diminuída. O receptor B2 teve expressão diminuída em tecido adiposo branco e hipotálamo. Nos demais tecidos estudados não houve alteração da expressão do receptor B2. Em humanos, esses receptores apresentaram-se alterados em indivíduos obesos. O estudo foi realizado em tecido adiposo humano de duas regiões de depósito diferentes, visceral e subcutâneo. Foi observada diferença na expressão do mesmo tecido, porém de regiões distintas. Nos tecidos dos camundongos obesos a resposta aos agonistas dos receptores B1 e B2, bradicinina e des-Arg9-bradicinina, respectivamente, foi mostrada diminuida. Em fundus de estômago foi observada diminuição significativa na resposta ao agonista BK em animais obesos e tratados com dieta hiperlipídica. Tais efeitos podem ser devido às conseqüências do aumento excessivo de peso, como inflamação crônica apresentada nesses animais, ou mesmo devido a diabetes tipo II, a qual consiste em uma patologia diretamente relacionada à obesidade, sugerida neste trabalho como fator capaz de alterar a ação do sistema calicreína-cininas em determinados tecidos. Conclusão: Análises de expressão gênica mostraram que a obesidade afeta os receptores de cinina em diversos tecidos de camundongo, assim como em humanos. Análises fisiológicas funcionais mostraram diminuição na resposta ao agonista de B1 em animais obesos. Os dados deste trabalho sugerem que a obesidade afeta a modulação do sistema calicreína-cininas em modelo murino e humano. Dessa forma, uma possível interação entre obesidade e sistema calicreína-cininas poderia estar envolvida nesta patologia, assim como ser um fator para desenvolvimento a sindrome metabólica. / Objectives: To study the effect of obesity on the kallikrein-kinin system through the expression of receptors B1 and B2 on humans and mice, and alterations in the synthesis and functionality of the receptor in murine tissues. Methods: white human adipose tissue and different kinds of mice tissues were collected. RNA was extracted and the kinin receptors expression analyzed through a real-time polymerase chain reaction. Tissues and organs such as stomach and aorta were used for protein extraction and physiological studies. By Western Blotting, receptor quantitation was studied. Stomach fungus and abdominal aorta were used to register isometric contractions to determine the potency and effectiveness of the agonists on obese and control mice. Increasing accumulating doses of bradykinin and des-Arg9-bradykinin, B2 and B1 receptors agonists respectively, were applied. Results: In the real-time PCR experiments, the gene expression of the B1 and B2 receptors were altered in some tissues of the animals deficient for leptin, when compared to the control. In the white adipose tissue, aorta, liver, hypothalamus and stomach, the B1 receptor expression was increased, but in cardiac tissues and brown adipose tissue, it was decreased. The expression of B2 receptor was decreased in white adipose tissue and hypothalamus. In the other studied tissues, no changes was detected in the B2 receptor expression. In humans, these receptors were altered in obese individuals. The study was performed in human adipose tissue from two different regions of depots, visceral and subcutaneous. There was a tendency of different expression in the same tissue, but from different areas. In tissues from obese mice the response to the B2 and B1 agonists, bradykinin and des-Arg9-bradykinin, respectively, had a decreasing tendency. A significant decrease was observed in stomach fundus in response to the BK agonist. Such effects can be due to the increased weight and its consequences, such as chronic inflammation or diabetes type II, which is a pathology directly related to obesity. Conclusion: expression and functional analysis show that obesity affects kinin receptors in many different mouse tissues as well as in humans. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of death and disability. This condition results in neurological and cognitive impairment. In this context, it has been demonstrated that bradykinin, the main metabolite of the kallikrein-kinins system is involved in the increased permeability of the blood-brain barrier, in edema formation and leukocyte accumulation induced by TBI. Experimental findings also indicate an connection between kinin receptors and the activity of the enzyme nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH)-oxidase, an enzyme that produces superoxide radical. It is known that the kalikrein-kinin and NADPH-oxidase activity participate of neuroinflammation triggered by TBI. However, few studies have evaluated their effects on the development of posttraumatic cognitive impairment. Hence, the present study evaluated the role of kinin receptors (B1 and B2) and the NADPH-oxidase inhibitor (apocynin)in neuromotor deficits, memory impairment, cortical lesion volume, oxidative and inflammatory damage induced by moderate lateral fluid percussion injury in mice. Therefore, we determined the effects of kinin receptors antagonists (des - Arg9-[Leu8]-bradykinin and HOE-140) and apocynin injected subcutaneously 30 min 24 hours post trauma. The present study demonstrated that both, HOE-140 and apocynin, protected against memory impairment triggered by trauma, but showed no effects in motor dysfunction caused by TBI. It should be noted that memory improvements was not due to nonspecific effects over the memory test, because the pharmacological treatment used in this study did no alter locomotor and/or anxiety-like behavioral. Treatment with HOE-140 also attenuated the NADPH-oxidase activity, reinforcing the connection between the B2 receptor and this enzyme. Moreover, both treatments attenuated the ipsilateral cortex inflammation (levels of interleukin-1β, tumoral necrosis factor-α and nitric oxide metabolites) and oxidative damage (lipid peroxidation, protein carbonylation and inhibition of Na+, K+ ATPase) induced by tested model. On the other hand, only treatment with HOE-140 reduced the cerebral edema. The results presented in this study suggest that kinins, through of the B2 receptor and possibly through NADPH-oxidase, are involved in neuroinflammation and oxidative stress caused by trauma. Moreover, it is plausible that excessive activation of B2 receptors and subsequent activation of the enzyme NADPH-oxidase facilitate the cortical lesion progression resulting in deterioration of object recognition memory. / O traumatismo crânio encefálico (TCE) é uma das maiores causas de morte e de incapacitação, resultando frequentemente em disfunções neurológicas e prejuízo cognitivo. Neste contexto, tem sido demonstrado que a bradicinina, o principal metabólito do sistema calicreína-cininas, está envolvida no aumento da permeabilidade da barreira hematoencefálica, na formação de edema e no acúmulo de leucócitos induzidos pelo TCE. Achados experimentais também indicam uma interconexão entre os receptores das cininas e a atividade da enzima Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato (NADPH)-oxidase. Esta enzima é uma conhecida produtora de radical superóxido e também parece estar envolvida na toxicidade induzida pelo TCE. Embora se conheça o envolvimento do sistema calicreína-cininas e da atividade da NADPH-oxidase na neuroinflamação desencadeada pelo TCE, poucos trabalhos têm avaliado seus efeitos no desenvolvimento do déficit cognitivo pós-traumático. Diante disto, o presente estudo avaliou o papel dos receptores das cininas (B1 e B2) e da apocinina (um inibidor da NADPH-oxidase) nos déficits neuromotor e de memória, bem como no volume de lesão cortical e nas alterações oxidativas e inflamatórias induzidas pelo modelo de lesão cerebral moderada por percussão de fluido lateral em camundongos. Para tanto, avaliou-se os efeitos dos antagonistas dos receptores das cininas dos subtipos B1 (des-Arg9-[Leu8]-bradicinina) e B2 (HOE-140) e da apocinina, injetados subcutaneamente 30 min e 24 horas após o trauma. O presente estudo demonstrou que tanto o HOE-140, como a apocinina protegeram contra o prejuízo de memória desencadeado pelo trauma, mas não apresentaram efeitos estatisticamente significantes sobre a disfunção motora. Cabe salientar que os testes de ansiedade e locomoção indicam que a melhora de memória alcançada com os tratamentos não se devem a interferências inespecíficas sobre a execução do teste de memória. O tratamento com HOE-140 atenuou ainda a atividade da NADPH-oxidase, reforçando a interconexão entre o receptor B2 e a enzima. Além disso, ambos os tratamentos foram eficazes em atenuar, em córtex ipsilateral, os parâmetros inflamatórios (níveis de interleucina-1β, fator de necrose tumoral-α e de metabólitos do óxido nítrico) e o dano oxidativo (lipoperoxidação, carbonilação proteica e inibição da Na+, K+ATPase) induzidos pelo modelo estudado. Por outro lado, apenas o tratamento com HOE-140 obteve uma redução estatisticamente significante sobre o edema cerebral. Os resultados apresentados permitem concluir que as cininas, por ação do receptor B2 e possivelmente da NADPH oxidase, estão envolvidas na neuroinflamação e no estresse oxidativo. Além disso, é plausível que a excessiva ativação dos receptores B2 seguida da ativação da enzima NADPH-oxidase facilite a progressão da lesão cortical repercutindo, desta forma, na deterioração da memória de reconhecimento de objetos.