Orientador: Maria Aparecida Custódio Domingues / Resumo: Introdução: A Leucemia Mieloide Crônica (LMC) consiste em uma neoplasia hematopoiética maligna de células-tronco, caracterizada pela aquisição do gene de fusão BCR-ABL1 associado à translocação [t(9;22) (q34;q11)]. O início é insidioso com progressão lenta seguida por uma fase acelerada, que culmina na crise blástica. Os nichos da medula óssea estão relacionados com o microambiente tumoral, afetando a sobrevivência e a proliferação das células-tronco leucêmicas. Objetivos: Análise da quantidade e distribuição de células-tronco hematopoiéticas nos diferentes nichos na LMC em diferentes fases e correlação destes achados com a distribuição de galectina-3 nas fases acelerada e blástica. Material e métodos: Revisão clínico-morfológica de 20 pacientes na fase crônica da LMC, 1 paciente na fase acelerada e 1 paciente na crise blástica. Análise imunofenotípica (CD34, CD31, CD44, CD117 e galectina-3) em Tissue Microarrays para avaliação dos diferentes nichos e sua correlação com a matriz proteica. Resultados: Observou-se aumento na expressão de todos os marcadores na fase crônica quando comparados ao controle. Na fase acelerada há aumento na expressão de CD44 e galectina-3 quando comparado ao controle enquanto que na crise blástica há aumento na expressão de CD44 e CD117. Conclusão: A LMC constitui uma neoplasia mieloproliferativa em que o remodelamento dos nichos malignos favorece a manutenção das células-tronco leucêmicas. O presente estudo demonstrou elevação em todos os marcadores... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Chronic Myeloid Leukemia (CML) is a malignant hematopoietic stem cell neoplasm, characterized by the acquisition of the translocation-associated BCR-ABL1 gene [t(9;22)(q34;q11)]. The onset is insidious with the slow progression followed by an accelerated phase, culminating in the blast crisis. The bone marrow niches are related to the tumor microenvironment, the survival and proliferation of the leukemic stem cells. Objectives: To analyze the amount and distribution of hematopoietic stem cells in different niches in CML in different phases and correlate these findings with the galectin-3 distribution in the accelerated and blastic phases. Material and methods: Clinical-morphological review of 20 patients in CML chronic phase, 1 patient in the accelerated phase and 1 patient in the blast crisis. Immunophenotypic analysis (CD34, CD31, CD44 and galectin-3) in Tissue Microarrays to evaluate the different niches and correlation with the protein matrix. Results: We observed the presence of all markers in the chronic phase when compared to the control. In the accelerated phase there is an increase in expression of CD44 and galectin-3, when compared to control while in blast crisis there is an increase in expression of CD44 and CD117. Conclusion: CML is a myeloproliferative neoplasm in which remodeling of malignant niches favors the maintenance of leukemic stem cells. The present study demonstrated an increase in expression of all immunohistochemical markers at differen... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Willian Fernando Zambuzzi / Resumo: Mudanças nas forças tensionais do shear-stress estão associadas a um repertório de cascatas de sinalização celular, as quais modulam em conjunto o fenótipo vascular tornando o tecido endotelial susceptível a variações patofisiológica e, portanto, compreensão do repertório molecular neste cenário é necessária. Com este propósito, nós submetemos células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC) a um circuito de diferentes forças tensionais in vitro, considerando os grupos seguintes: 1. condição de fluxo de shear-stress fisiológico (nomeado Normo); 2. fluxo de shear-stress hipertenso (nomeado Hyper), e 3. células do grupo 2 foram retornadas para a condição Normo (nomeado Return). As amostras foram apropriadamente coletadas para seguir em diferentes metodologias. Nossos resultados mostraram um forte envolvimento de c-Src no controle da cascata de mecanotransdução modulando sinalização necessária para o fenótipo de adesão, sobrevivência (PI3K/AKT) e proliferação celulares. Além disso, c-Src parece desenvolver importante papel durante o remodelamento da Matriz Extracelular (MEC), cujo performance de matriz metaloproteinases (MMPs) mostrou mudanças significativas. Além disso, através de análise proteômica, mostramos um forte envolvimento de Heat Shock Protein 70 (HSP70) nas células estressadas de modo Hyper, reduzindo significativamente no grupo Return. Esse resultado levou-nos a investigar o proteassoma 20S como uma alternativa proteolítica intracelular para promover o turnover ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Shear-stress changes are associated with a repertory of signaling cascade, modulating vascular phenotype. As shear stress-related tensional forces might be associated with pathophysiological susceptibility, a more comprehensive molecular map needs to be addressed. Thus, we subjected human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) to a circuit of different tensional forces in vitro considering the following three groups: one in a physiological blood flow shear-stress condition (named Normo), another in which these cells followed to a hypertensive blood flow shear-stress (named Hyper), and finally one that these hyper-stressed cells were returned to Normo condition (named Return). The samples were properly collected to allow different methodologies analysis. Our data showed a pivotal involvement of c-Src on driving the mechanotransduction cascade by modulating signaling related with adhesion, survival (PI3K/Akt) and proliferative phenotype. Moreover, c-Src seems to develop important role during Extracellular Matrix (ECM) remodeling, which showed significative changes. Additionally, proteomic analysis showed strong involvement of Heat Shock Protein 70 (HSP70) in the hypertensive-stressed cells; it being significantly decreased in Return phenotype. This result prompted us to investigate 20S proteasome as an intracellular proteolytic alternative to promote the turnover of those proteins. Surprisingly, our data reveled significant over expression of sets of proteasome subunit α-typ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Willian Fernando Zambuzzi / Resumo: As células endoteliais (ECs) e células musculares lisas (AoSMCs) são os principais componentes celulares do endotélio. As interações entre estes tipos celulares desempenham funções na homeostase e na estrutura vascular. Como uma interface entre o sangue e a parede do vaso, as ECs ocupam um local único diretamente exposto ao shear stress (SS), a força mecânica de atrito lateral produzido pelo fluxo de sangue na membrana apical da célula endotelial, que pode influenciar o comportamento de ambas ECs e AoSMCs. Geralmente, AoSMCs não sofrem diretamente às forcas de cisalhamento, no entanto, estas são diretamente expostas ao fluxo sanguíneo quando ocorre alguma injúria vascular, como por exemplo em algumas lesões ateroscleróticas ou por técnicas invasivas, como a angioplastia. As forças hemodinâmicas influenciam as propriedades funcionais do endotélio, porém estas não são profundamente compreendidas quanto aos mecanismos bioquímicos de respostas de células endoteliais e de musculatura lisa. Assim, a proposta desta dissertação foi estabelecer um modelo de cultivo in vitro que mimetize as forças tensionais de cisalhamento (shear stress), buscando compreender mecanismos celulares, bioquímicos e epigenéticos. Cultura de células primárias endoteliais e de musculatura lisa humanas foram obtidas da empresa LONZA e mantidas conforme recomendações do fabricante. Estas células foram mantidas rotineiramente em condições convencionais em incubadora de CO2. Para mimetizar o fluxo sanguíneo, esta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

O nicho endosteal da medula óssea abriga as células-tronco hemopoéticas (CTH) em quiescência/autorrenovação. As CTH podem ser classificadas em dois grupos: células que reconstituem a hemopoese em longo prazo (LT-CTH) e curto prazo (CT-CTH). Investigamos, neste trabalho, os efeitos da desnutrição proteica (DP) no tecido ósseo e a participação do nicho endosteal na sinalização osteoblasto-CTH. Para tanto, utilizamos camundongos submetidos à DP induzida pelo consumo de ração hipoproteica. Os animais desnutridos apresentaram pancitopenia e diminuição nas concentrações de proteínas séricas e albumina. Quantificamos as CTH por citometria de fluxo e verificamos que os desnutridos apresentaram menor porcentagem de LT-CTH, CT-CTH e de progenitores multipotentes (PMP). Avaliamos a expressão das proteínas CD44, CXCR4, Tie-2 e Notch-1 nas LT-CTH. Observamos diminuição da expressão da proteína CD44 nos desnutridos. Isolamos as células LT-CTH por cell sorting e avaliamos a expressão gênica de CD44, CXCR4 e NOTCH-1. Verificamos que os desnutridos apresentaram menor expressão de CD44. Em relação ao ciclo celular, verificamos maior quantidade de LT-CTH nas fases G0/G1. Caracterizamos as alterações do tecido ósseo femoral, in vivo. Observamos diminuição da densidade mineral óssea e da densidade medular nos desnutridos. A desnutrição acarretou diminuição da área média das seções transversais, do perímetro do periósteo e do endósteo na cortical do fêmur dos animais. E na região trabecular, verificou-se diminuição da razão entre volume ósseo e volume da amostra e do número de trabéculas, aumento da distância entre as trabéculas e prevalência de trabéculas ósseas em formato cilíndrico. Avaliamos a expressão de colágeno, osteonectina (ON) e osteocalcina (OC) por imuno-histoquímica, e de osteopontina (OPN) por imunofluorescência no fêmur e verificamos diminuição da marcação para OPN, colágeno tipo I, OC e ON nos desnutridos. Evidenciamos, pela técnica do Picrosírius, desorganização na distribuição das fibras colágenas e presença de fibras tipo III nos fêmures dos desnutridos, além de maior número de osteoclastos evidenciados pela reação da fosfatase ácida tartarato resistente. Os osteoblastos da região femoral foram isolados por depleção imunomagnética, imunofenotipados por citometria de fluxo e cultivados em meio de indução osteogênica. Observamos menor positividade para fosfatase alcalina e vermelho de alizarina nas culturas dos osteoblastos dos desnutridos. Avaliamos, por Western Blotting, a expressão de colágeno tipo I, OPN, osterix, Runx2, RANKL e osteoprotegerina (OPG), e, por PCR em tempo real, a expressão de COL1A2, SP7, CXCL12, ANGPT1, SPP1, JAG2 e CDH2 nos osteoblastos isolados. Verificamos que a desnutrição acarretou diminuição da expressão proteica de osterix e OPG e menor expressão gênica de ANGPT1. Avaliamos a proliferação das células LSK (Lin-Sca1+c-Kit+) utilizando ensaio de CFSE (carboxifluoresceína succinimidil ester). Foi realizada cocultura de células LSK e osteoblastos (MC3T3-E1) na presença e ausência de anti-CD44. Após uma semana, verificamos menor proliferação das LSK dos desnutridos. O bloqueio de CD44 das LSK do grupo controle diminuiu a proliferação destas em três gerações. Entretanto, nos desnutridos, esse bloqueio não afetou a proliferação. Concluímos que a DP promoveu alterações no tecido ósseo e nas CTH. Entretanto, não podemos afirmar que as alterações observadas no sistema hemopoético foram decorrentes de alterações exclusivas do nicho endosteal. / The bone marrow endosteal niche hosts hematopoietic stem cells (HSC) in quiescence/self-renewal. HSC can be classified into two groups: cells capable of renewing indefinitely (LT-HSC) or repopulating in the short term (ST-HSC). In this work, we investigated the effects of protein malnutrition (PM) on bone tissue and the involvement of the endosteal niche in osteoblast-CTH signaling. Therefore, we used mice subjected to PM induced by the consumption of hypoproteic feed. Malnourished animals presented pancytopenia and decreased concentration of serum protein and albumin. We quantified the HSC by flow cytometry and found that the malnourished ones had lower percentage of LT-HSC, ST-HSC and multipotent progenitors (MPP). We assessed the expression of the CD44, CXCR4, Tie-2 and Notch-1 proteins in LT-HSC. We observed decreased expression of CD44 protein with the malnourished ones. We isolated the LT-HSC cells by means of cell sorting and assessed the gene expression of CD44, CXCR4 and NOTCH-1. We found that malnutrition had lower expression of CD44. Regarding the cell cycle, we see greater amount of LT-HSC in the G0 and G1 phases. We characterized the changes of the femoral bone tissue in vivo. We observed a decrease in the bone mineral density and medullar density in malnourished animals. As for malnourished animals, the femoral cortical region showed a significant decrease in tissue area, periosteal and endosteal perimeter. The femoral trabecular region of malnourished animals showed decreased bone volume/tissue volume ratio, decreased trabecular number, increased trabecular separation and prevalence of rod-like trabeculae. We investigated the expression of collagen, osteonectin (ON) and osteocalcin (OC) by means of immunohistochemistry and the expression of osteopontin (OPN) by immunofluorescence and we found that malnourished animals showed decreased labeling for OPN, type I collagen, OC and ON in the cortical region of the femur. Picrosirius staining was used to analyze disorganization of collagen fibers and presence of type III fibers in the femurs of the malnourished. Cortical and trabecular regions of malnourished animals presented a higher number of osteoclasts as shown by tartrate-resistant acid phosphatase reaction. Moreover, osteoblasts were isolated from the femoral region by immunomagnetic depletion and immunophenotyped by flow cytometry and cultured in osteogenic induction medium. Results proved less positive for alkaline phosphatase and alizarin red in the cultures of osteoblasts of malnourished animals. We assessed, by means of Western blotting, type I collagen expression, OPN, osterix, Runx2, RANKL and osteoprotegerin (OPG) and, by real time PCR, the expression of COL1A2, SP7, CXCL12, ANGPT1, SPP1, JAG2 and CDH2 with the isolated osteoblasts. We found that malnutrition led to osterix and OPG decreased protein expression and lower ANGPT1 gene expression. We evaluated LSK cell (Lin-Sca1+c-Kit+) proliferation by CFSE (carboxyfluorescein succinimidyl ester). LSK cells and osteoblasts (MC3T3-E1) cocultures were performed in the presence and absence of anti-CD44. After a week, we found lower proliferation of LSK in the malnourished. The LSK CD44 blocking in the control group decreased the proliferation of these three generations. However, as for the malnourished, such blockage did not affect proliferation. We concluded that the PM has promoted changes in bone tissue and the CTH. However, we can\'t claim that the alterations observed in hematopoietic system were due to endosteal niche-only changes.

Em vista das limitações éticas em torno da obtenção de células-tronco de fetos humanos, o cão é uma alternativa para estes estudos. Além disso, a terapia celular proporciona novas expectativas para o tratamento na espécie. Realizamos o estudo comparativo das células isoladas de saco vitelino, fígado e medula óssea de fetos caninos. As células foram analisadas microscopicamente e ultra estruturalmente. O imunofenótipo das células foi avaliado através de marcadores. Caracterizamos a plasticidade, o cariótipo e o potencial teratogênico destas células. Após expansão as células progenitoras formaram colônias com morfologia fibroblastóide. As células progenitoras do saco vitelino e medula óssea são compostas por: células com alta proporção núcleo-citoplasma e células com citoplasma rico em organelas, enquanto que as células progenitoras do fígado eram semelhantes à célula epitelial e células ricas em organelas. As células-progenitoras dos três tecidos fetais foram positivas para os anticorpos nestina e vimentina, mas negativas para CD45 e CD13. Células progenitoras de medula óssea foram positivas para o marcador CD44. Células progenitoras do fígado e medula óssea expressaram a proteína citoqueratina-18, enquanto as do saco vitelino expressaram ve-caderina. Células positivas para Oct3/4 foram detectadas em todas as células progenitoras. As células-progenitoras do saco vitelino e medula óssea diferenciaram-se em tecidos ósseo, cartilaginoso e muscular; já as do fígado para tecido ósseo e muscular. Nenhum tipo celular diferenciou-se em adipócitos. As células progenitoras da medula óssea diferenciaram em células semelhantes a neurônios. Sugere-se a presença de progenitores semelhantes a células mesenquimais e epiteliais. Todas as células mantiveram o cariótipo estável e não formaram tumores. Células progenitoras de medula óssea apresentaram maior capacidade de proliferação e diversidade de diferenciação. Sugere-se que estas células são possíveis candidatas para a terapia celular. / The use the human fetuses for stem cells isolation have ethical limitations. In this context the dog is an excellent candidate to fetal stem cells. Furthermore, these cells can be used in cell therapy of canine diseases We aimed at isolation and comparative characterization of progenitor cells from yolk sac, liver and bone marrow of canine fetuses. Cells were characterized using stem cells antibodies. Differentiation assays as well as karyotype analysis were performed. Teratogenic properties this cells were evaluated. After establishment of primary culture, best proliferation potential was observed in bone marrow progenitor cells. Bone marrow and liver progenitor cells were more efficient in CFU-F assay, then yolk sac progenitor cells. Evidenced by TEM cells with a high nuclear-to-cytoplasmic ratio and cells with cytoplasm rich in organelles. Cells isolated from liver showed epithelial-like morphology and cytoplasm rich in organelles. The yolk sac, liver bone marrow cells reacted positively with nestin and vimentin, being negative to CD45 and CD13 antibodies. Additionally bone marrow progenitor cells were positive to CD44. Bone marrow and liver progenitor cells reacted positively with cytokeratin 18. Yolk sac progenitor cells were positive to ve-cadherin. A few Oct3/4 positive cells were found in yolk sac, liver and bone marrow. Yolk sac and bone marrow progenitor cells showed successful osteogenic, chondrogenic, myogenic differentiation. Differentiation liver progenitor cells were able to bone and muscle cells. The bone marrow progenitor cells were able to produce neuron-like cells. None of progenitor cells showed adipogenic differentiation. The study suggests the presence of mesenchymal-like and epithelial-like progenitor cells. All the karyotype remained and failed to induce the formation of tumors. Stem cells from bone marrow showed high diversity of differentiation than other cell types. It is suggested that these cells are possible candidates for cell therapy.

Neste trabalho foi estudada a reação de metanação do CO em catalisador de Ru/C e sua aplicação em purificação de hidrogênio para utilização em célula a combustível. Tendo como meta a otimização da produção de metano em baixas temperaturas foram preparados materiais de RuxPd(1-x)/C, que também foram tratados termicamente em atmosfera úmida e redutora. Ao final do estudo com CO, também foi investigado o efeito da presença de CO2 no fluxo de hidrogênio, tal qual num sistema real utilizando-se gás de síntese. Os dados obtidos por espectroscopia de energia dispersiva de Raio-X (EDX) mostraram uma boa correspondência entre as composições teóricas e as obtidas experimentalmente dos catalisadores preparados neste trabalho. Analisando-se os difratogramas de Raio-X (DRX) foi possível observar a presença de fases metálicas principalmente de Ru, observando-se também o aumento da cristalinidade do material, promovido pelo tratamento térmico. Além disso, os tamanhos médios de cristalito (TMC) dos materiais foram obtidos com a equação de Scherrer e situaram-se em torno de 2,5 nm. As micrografias de TEM confirmaram o tamanho reduzido das partículas, mas apontaram para uma baixa dispersão dos materiais sobre o suporte, principalmente no caso do Ru/C. Com as medidas de XPS foram identificadas espécies de Ru metálico, Ru(IV), Ru(VII), RuOxHy e Ru.xH2O. O tratamento térmico somente afetou a população de espécies do material Ru/C, que passou a apresentar maior percentual de Ru metálico, em detrimento aos óxidos. Os catalisadores Ru/C e Ru7Pd3/C antes e após o tratamento térmico foram acomodados em filtro de linha gasosa (reator de leito fixo), sendo possível concluir que o tratamento térmico somente promoveu melhora no desempenho metanador para o catalisador Ru/C. Quando utilizados em camada difusora anódica este efeito foi ainda mais pronunciado, sendo observada a produção de CH4 em regime estacionário em Ru/C tratado termicamente quando a temperatura de metanação foi 85 °C. O material mais eficiente foi o de Ru/C após o tratamento térmico, sendo capaz inclusive de hidrogenar seletivamente o CO na presença de CO2. A melhora no desempenho da célula que utilizou este material foi mais notável a 105 °C, possibilitando a operação com 33 mV de sobrepotencial a 1 A.cm-2 quando alimentada com H2 contendo 75 ppm de CO. / In this work the CO methanation reaction over Ru/C catalyst and its practical applications for use as hydrogen purifier for low temperature fuel cell anodes were studied. Aiming at optimizing the low temperature methane production, two main procedures were proposed: The use of RuxPd(1-x)/C materials and its corresponding thermal treatment of the Ru/C catalyst under wet and reductive atmosphere. The effect of the presence of CO2 was then investigated under the same conditions as for CO in order to establish the catalysts selectivity for the CO methanation in the presence of CO2, as in a real system using syngas. EDX data showed a good agreement between the expected compositions and that actually obtained for catalysts prepared in this work. DRX spectra have indicated the presence of metallic phases, particularly of Ru, and the increase of the material crystallinity, promoted by the thermal treatment. Furthermore, the materials mean crystallite sizes were obtained by the use of the Scherer equation and they resulted around 2,5 nm for all samples. TEM micrographs confirmed the small particle size but also showed a poor material dispersion of the metals over the carbon support, especially in the case of Ru/C. XPS measurements have evidenced the presence of ruthenium species such as Ru(IV), Ru(VII), RuOxHy and Ru.xH2O in the prepared ruthenium material. The thermal treatment only affected the Ru species population, showing more metallic ruthenium and less oxides. The Ru/C and Ru7Pd3/C, prior and after the treatment, were accommodated inside a gas filter, and mass spectrometry investigations indicated that the thermal treatment only increased the methanation performance for the Ru/C catalyst. When used in anodic gas diffusion layer, this improvement was even more pronounced, and resulted in stationary methane production even at 85 °C. The most efficient material for CO methanation was Ru/C thermally treated, that promoted the CO methanation in a preferable way even when CO2 was present with percentages as high as 25%. The increase of the electrochemical performance of the fuel cell with this catalyst in the diffusion layer was better when at 105 °C.

Bilirrubina oxidase de Myrothecium verrucaria é uma multicobre oxidase capaz de reduzir O2 pela oxidação de fenóis, aminas aromáticas e polipirróis. Eletroquimicamente, essa reação de redução ocorre pela transferência de elétrons entre a enzima e um eletrodo. Nesta tese, foi investigada a eficiência da enzima como agente redutor de O2 na superfície de eletrodos modificados pela função orgânica naftil-2-carboxilato por acoplamento de diazônio. Essa modificação na superfície do eletrodo aumenta em até quatro vezes a atividade do filme catalítico em relação à obtida por eletrodos em que a adsorção da enzima foi feita de forma convencional, sem a modificação. Foram estudados os efeitos da temperatura sobre a atividade da enzima para a redução de O2, sendo observado um aumento linear da atividade do eletrodo com o aumento da temperatura até 30 °C, de tal forma que temperaturas mais altas proporcionaram o aumento da inativação natural das moléculas de enzima. Esse efeito de inativação foi confirmado pela diminuição da atividade com o tempo na presença de O2, por cronoamperometria, sendo a atividade interrompida pela inserção de argônio e retomada do mesmo ponto pela reinserção de O2, descartando a idéia da queda de corrente proveniente da dessorção de enzima. Foi estudado também o efeito do pH na máxima atividade da bilirrubina oxidase, conduzidos entre pH 5,0 e 8,0, e verificando-se que a máxima atividade da enzima foi obtida entre pH 5,5 e 6,0 e, além disso, verificou-se que a corrente catalítica em baixos valores de pH aumenta diretamente com o aumento do sobrepotencial aplicado. Porém, em altos valores de pH, a curva de redução toma a forma sigmoidal e passa a ser independente do sobrepotencial aplicado, sendo a reação governada por etapas químicas de transferência de prótons. O uso de eletrodos de disco rotatório possibilitou resolver parâmetros de Michaelis-Menten para a cinética do filme catalítico de forma mais precisa (a resposta de corrente é menos dependente do transporte de massa de reagentes) e esses dados foram obtidos dentro de um intervalo de pH importante para aplicações práticas. O sobrepotencial da reação de redução de O2 catalisada por bilirrubina oxidase foi comparado com o sobrepotencial obtido para a mesma reação catalisada por Platina eletrodepositada sobre a superfície de grafite pirolítico, onde foi observado um sobrepotencial de 140 mV para a catálise enzimática, demasiado menor que o valor de 415 mV obtidos para a Platina, sob as mesmas condições experimentais, em pH neutro. A metodologia proposta para a construção de um cátodo para aplicação em células a combustível enzimáticas e os subsequentes estudos possibilitaram uma investigação minuciosa para caracterizar a enzima bilirrubina oxidase como talvez o catalisador mais eficiente na redução eletroquímica de oxigênio molecular em células a combustível até o momento. / Bilirubin oxidase from Myrothecium verrucaria is a multicopper oxidase reducing O2 at the expenses of phenols, aromatic amines and polypyrrols oxidation. Electrochemically, this reduction reaction undergoes through the electron transfer between enzyme and electrode. In this thesis, the enzyme was investigated as an efficient O2 reducing agent on electrode surfaces modified by naphthil-2-carboxylate functionalities through diazonium coupling. This modification of the electrode surface increases the activity of the catalytic film up to four times comparing to that obtained by electrodes in which the enzyme molecules were adsorbed conventionally, without modification. It was studied the effect of temperature on O2 reduction, in which catalysis increased linearly with temperature up to 30 °C, and higher temperatures increased the natural enzyme inactivation. This inactivation was confirmed by the activity drop off with time in the presence of O2, by chronoamperometry, ceased out when argon was inserted into the cell and re-established from the same point when argon was purged out by insertion of O2. These results cast aside the idea of activity drop off caused by enzyme desorption. It was also investigated the pH effect on the maximum activity of bilirubin oxidase, carried out between pH 5.0 and 8.0, being the highest activity obtained at pH 5.5-6.0. Furthermore, it was observed that the catalytic current directly increases with applied overpotential, at low pH values, and the reduction wave shape becomes sigmoidal and independent on applied overpotential at high pH values. The reaction is then governed by chemical steps, as the proton transfer. The use of rotating-disc electrodes favored solving the Michaelis-Menten kinetics for the catalytic film in a much greater accuracy (the current response is much less dependent on reagent mass transport) and these data were obtained for pH interval important for practical applications. The overpotential for the O2 reduction reaction catalyzed by bilirubin oxidase was compared to the overpotential obtained by the same reaction catalyzed by Platinum electrodeposited onto a pyrolytic graphite electrode. An overpotential of only 140 mV was observed for the enzymatic catalysis, much lower compared to the 415 mV obtained for the Platinum electrode, under the same experimental conditions, at neutral pH. The proposed method for constructing a cathode for enzymatic fuel cell application and subsequent investigation described allowed an in-depth study of bilirubin oxidase characterization as perhaps the most efficient catalysts for the electrochemical reduction of molecular oxygen in fuel cells to date.

INTRODUCTION: Breast cancer is the most common cancer in women worldwide and metastatic dissemination is the principal factor related to death by this disease. Breast cancer stem cells (bCSC), defined in this work as the ALDH1high/LIN-/ESA+ population, are thought to be responsible for metastasis and chemoresistance. The objective of this work is to find gene master regulators, in particular transcription factors (TFs), which are controlling the bCSC phenotype. METHODS: We used in this work two groups of datasets with transcriptome data, the discovery dataset group contains one dataset obtained by ourselves containing three paired samples comparing the bCSC and the bulk of the tumor (My Data - bCSC/Bulk dataset), a dataset with eight paired samples comparing the bCSC and cancer cells (Wicha - bCSC/CC dataset) and a dataset with 115 samples of breast cancer tissue (clinical response dataset). The second group, validation datasets, contains the BRCA-TCGA dataset with information of 621 samples, 4142 breast cancer samples of the Kmplot tool, 17 primary samples of BasL subtype and their information of grafting in patient derived xenografts and analyzes of cell lines (MF10A and HMLE). For the analyzes we used the paired t-test in the Limma R package, the ARACNE algorithm for the inference of regulons in the clinical response dataset, MRA-FET to define the master regulators of the bCSC phenotype, and GSEA to identify the biological meaning of the findings in the different datasets. RESULTS: We identified 12 TFs as master regulators of the bCSC phenotype, with nine of them forming two highly interconnected networks, one positively related with the bCSC phenotype formed by SNAI2, TWIST, PRRX1, BNC2 and TBX5 with its regulons, defined here as the mesenchymal transcription network and one negative correlated to the phenotype formed by SCML4, ZNF831, SP140 and IKZF3, defined as the immune response transcription network, totally unknown in the context of breast cancer in the literature. Although still with weak evidence, ZEB1 seems to control the two networks and can be responsible for the expression of ALDH1 and of the three remaining TFs: ID4, HOXA5 and TEAD1. As their names portray, our data showed in the different datasets, and independently of the molecular subtype and of the platform used, that the mesenchymal transcription network seems to be responsible for the bCSC phenotype and the immune response transcription network to the adaptive immune response in the tumor and a better prognosis for the patients. We also defined 10 membrane proteins as new markers and/or therapeutic targets of the bCSC. CONCLUSION: We found and described two TF networks that seem to control the bCSC phenotype, one of them totally unknown until now and correlated to a good prognosis. Our findings have a clear potential for clinical use. / INTRODUÇÃO: O cancer de mama é no mundo o câncer mais comum em mulheres e a disseminação metastática é o principal fator relacionado com a morte pela doença. Acreditasse que as células tronco do câncer de mama - bCSC, na sigla em inglês e definida neste trabalho com a população ALDH1high/LIN-/ESA+ - é responsável pela metástase e pela quimioresistência. O objetivo deste trabalho é encontrar genes que são essenciais para o controle do fenótipo das bCSC, em particular fatores de transcrição. MATERIAIS E MÉTODOS: Nesse trabalho nós utlizamos dois grupos de datasets com dados do transcriptoma, o grupo de datasets de descoberta contém um dataset gerado por nós com 3 amostras pareadas comparando as bCSC com o tumor total (My Data - bCSC/Bulk dataset), um dataset com 8 amostras pareadas comparando as bCSC com as células cancerígenas (Wicha - bCSC/CC dataset) e um dataset com 115 amostras de tecido de câncer de mama (Clinical Response dataset). O segundo grupo, grupo de validação, contém o dataset BRCA-TCGA com 621 amostras, as 4142 amostras de câncer de mama da ferramenta Kmplot, as 17 amostras humanas primárias do subtipo BasL e sua informação sobre a geração, ou não, de tumores em camundongos imunosuprimidos e a análise de linhagens celulares (MF10A e HMLE). Para a análise dos dataset utilizamos o test-t pareado no pacote Limma da liguagem R, o algoritmo ARACNE para a inferência de regulons no dataset Clinical Response, a análise MRA-FET para definir os Reguladores Mestres para o fenótipo das bCSC e a análise GSEA para identificar o significado biológico de nosso achados nos diferentes datasets. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nós identificamos 12 TFs como reguladores mestres, com 9 deles formando duas redes altamente conectadas, uma positivamente relacionada ao fenótipo bCSC formada por SNAI2, TWIST, PRRX1, BNC2 e TBX5 com seus regulons, e definida aqui como a rede de transcrição mesenquimal, e uma rede correlacionada negativamente, formada por SCML4, ZNF831, SP140 e IKZF3, definida aqui como a rede de transcrição da resposta imune e totalmente desconhecida da literatura no contexto do câncer de mama. Embora ainda com fraca evidencia, ZEB1 para controlar as duas redes e ser responsável pela expressão de ALDH1 e dos 3 TFs restantes: ID4, HOXA5 e TEAD1. Como mostram seus nomes, e independente do dataset, do subtipo molecular ou da plataforma utilizada, a rede de transcrição mesenquimal, parece ser responsável pela manutenção do fenótipo de células tronco cancerígenas e a rede de transcrição da resposta imune pela resposta imune adaptativa ao tumor e a um bom prognóstico para as pacientes. CONCLUSÃO: Nós encontramos e descrevemos duas redes de fatores de transcrição que parecem controlar o fenótipo das bCSC, uma delas totalmente desconhecida até agora e relacionada a um bom prognóstico. Nosso achados possuem um claro potencial para uso clínico.

Este estudo investigou se o tratamento com glicocorticoide durante a gestação altera o metabolismo energético, hormonal e molecular materno, a função das ilhotas pancreáticas e mudanças correlativas sobre miRNAs. Foram utilizadas 80 ratas dividas em dois grupos de 40 animais, sendo um grupo destinado para envelhecimento até um ano após o desmame da prole, e o seguinte grupo destinado para experimentação no 20º dia de gestação, ambos dispostos em: CTL - controle, CTL-Dex - controle tratadas com dexametasona por 6 dias, P - prenhes e P-Dex - prenhes tratadas com dexametasona do 14º-19º dia de gestação. A expressão de miRNA das ilhotas foram analisadas em larga escala. Os genes alvos foram rastreados em banco de dados e confirmados. Por fim, investigou-se o mecanismo de modulação da homeostasia glicêmica. Inúmeras modificações resultaram da terapia com DEXA na gestação concluindo que a associação do tratamento ao período gravídico modula positivamente membros da família miRNA-29 ocasionando um desequilíbrio na homeostasia glicêmica por meio de falha na maquinaria exocitótica em longo prazo, desencadeado pela modulação negativa de progesterona e seu receptor promovendo prejuízo no processo de remodelação da ilhota pancreática na fase final da gestação. / This study investigated whether treatment with glucocorticoids during pregnancy alters the energetic, hormonal and molecular maternal metabolism, function of pancreatic islets and correlative changes of miRNAs. Were used 80 rats divided into two groups of 40 animals, one group designed to aging up one year after weaning, and the next group destined to experimentation at 20th day of gestation, both arranged: CTL - control, CTL-Dex - control treated with dexamethasone for 6 days, P - pregnant rats and P-Dex - pregnant rats treated with dexamethasone from 14th to 19th day of pregnancy. Pancreatic islets were collected for large-scale analysis of miRNA expression. The target genes were screened and confirmed by qPCR. Finally it was investigated the mechanism of modulation of glucose homeostasis through qPCR and Western Blot. We can be observed numerous changes resulting from therapy with DEXA in pregnancy concluded that the association of treatment to the pregnancy period modulates members of the miRNA-29 family causing an imbalance in glucose homeostasis through long-term failure in exocytotic machinery, triggered by the downregulation of the progesterone and its receptor promoting injury in the pancreatic islet remodeling process in late pregnancy.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-03-22T13:16:52Z No. of bitstreams: 1 Andreza Manoela da Silva.pdf: 844176 bytes, checksum: d74f4674838b0ad783cbf1e69e2a059c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T13:16:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreza Manoela da Silva.pdf: 844176 bytes, checksum: d74f4674838b0ad783cbf1e69e2a059c (MD5) Previous issue date: 2011-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study investigated the behavior of the chemical composition, somatic cell counts and microbial counts of raw milk inspected by the State Service in three states in the Northeast (Pernambuco, Paraiba and Rio Grande do Norte) in the years 2007 to 2009. The data used in the analysis were acquired from bulk tank milk samples collected from properties that have registered at the State Inspection Service (SIE). 2.550 samples were used to perform the analysis of chemical composition, somatic cell count (CCS), somatic cell score (ECS), total bacterial count (CBT) score and total bacterial (EBT). Statistical analysis was processed using the PROC GLM, PROC CORR and applied the Tukey test at 5% probability (SAS, 2007). The year 2009 had the highest average for fat, protein, lactose and total solids, 3.71%, 3.27%, 4.49% and 12.11% respectively. In relation to the states during the three years of evaluation Rio Grande do Norte had higher averages for fat, lactose and total solids, 3.77%, 4.38% and 12.20% respectively, and Pernambuco had higher levels of protein ( 3.31%). To CCS and ECS the highest averages occurred in Rio Grande do Norte 729,000 and 5.86 respectively. To CBT and EBT for the highest averages were found in Paraiba that were 1103.000 and 6.04 respectively. The correlations between CCS, ECS, CBT, EBT and milk components showed different responses and most often significant. The results are consistent with those established by IN51. / O presente trabalho objetivou estudar o comportamento da composição química, contagem de células somáticas e contagem microbiológica do leite cru inspecionado pelo Serviço Estadual em três estados da região Nordeste (Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte) nos anos de 2007 a 2009. Os dados utilizados nas análises foram adquiridos de amostras de leite de tanques coletados nas propriedades que possuem cadastro no Serviço de Inspeção Estadual (SIE). Foram utilizadas 2.550 amostras para realização das análises de composição química, contagem de células somáticas (CCS), escore de células somáticas (ECS), contagem bacteriana total (CBT) e escore bacteriano Total (EBT). As análises estatísticas foram processadas através do PROC GLM, PROC CORR e aplicado o Teste de Tukey a nível de 5% de probabilidade (SAS, 2007). O ano de 2009 apresentou as maiores médias para gordura, proteína, lactose e sólidos totais, 3,71%, 3,27%, 4,49% e 12,11% respectivamente. Em relação aos estados durante os três anos de avaliação o Rio Grande do Norte apresentou maiores médias para gordura, lactose e sólidos totais, 3,77%, 4,38% e 12,20% respectivamente, e Pernambuco apresentou maiores teores de proteína (3,31%). Para CCS e ECS as maiores médias ocorreram no Rio Grande do Norte 729.000 e 5,86 respectivamente. Para a CBT e EBT maiores médias foram encontradas na Paraíba que foram 1103.000 e 6,04 respectivamente. As correlações entre CCS, ECS, CBT, EBT e componentes do leite apresentaram respostas diferenciadas e na maioria das vezes significativas. Os resultados encontrados estão de acordo com os estabelecidos pela IN 51.