Ingeniero Civil en Biotecnología / Ingeniero Civil Químico / Debido a que el hígado posee funciones únicas, es de gran interés desarrollar herramientas que permitan conseguir un mejor entendimiento global del comportamiento de las células hepáticas bajo cambios de las condiciones de crecimiento causado por agentes externos, tales como cambios en la suplementación de la fuente de carbono o la utilización de drogas en el medio de cultivo. El objetivo de este de esta memoria es establecer una metodología que permita realizar estudios metabólicos en células de origen hepático, con herramientas in silico que complemente los trabajos de investigaciones in vitro. Para ello, se utilizará la línea celular HepG2, ya que presenta ventajas frente a otras células de origen hepático, como su alta capacidad proliferativa y su fenotipo estable. Junto a esto se diseñó un modelo hepático para describir el metabolismo intracelular, que considera 37 metabolitos y 32 reacciones, abarcando las principales vías metabólicas de una célula hepática. En un primer estudio experimental se analizó como afecta en el metabolismo de las células la aplicación de agente nocivo acetaminofén (APAP), y si el daño es contrarrestable utilizando N-acetilcisteína (NAC) como agente protector. Como resultado se obtuvo que la concentración utilizada de APAP en el medio (1 [mM]) es altamente tóxica ya que frena de inmediato el crecimiento celular, entrando a una fase de muerte celular. Del análisis de flujo metabólico aplicado a este caso se obtuvo que existe una alta tasa específica de producción de lactato, y por ende, los flujos son redireccionados para que aumenten los niveles de piruvato intracelular a partir de diversa fuentes de carbono además de la glucosa (triptófano y triglicéridos), y sea utilizado en la síntesis de lactato. Con respecto a la protección, sólo fue posible obtener una curva de crecimiento comparable al control cuando se utilizó NAC (5 [mM]) 3 horas después que se administrara APAP. La aplicación previa tuvo el mismo resultado que el caso en que sólo se utiliza APAP. El análisis de flujo metabólico del único caso en que hubo una protección efectiva está sujeto a errores de cálculos de tasas específicas, al igual que el caso control. Grandes desbalances de carbono y nitrógeno, junto con una distribución de flujos internos con comportamientos no esperados, no permiten comparar los resultados entre los casos. Sin embargo, este hecho refleja lo importante que es tener mediciones precisas y un buen diseño experimental para calcular las tasas específicas de consumo/producción, para así obtener un correcto funcionamiento del modelo hepático planteado. En el segundo estudio, se analizaron los cambios metabólicos que se generan al utilizar diferentes suplementaciones del carbohidrato en el medio. Los casos fueron una suplementación pura de glucosa, una pura de fructosa y una mezcla de ellas (en una razón 1:1). Al realizar las curvas de crecimiento, se obtuvieron parámetros de crecimiento similares, siendo el caso de fructosa pura en donde las células crecen a menor velocidad, dado que están acostumbradas a crecer en un medio con glucosa. Este hecho se ratifica al realizar el análisis de flujo metabólico, donde el caso de mayor consumo de hexosa, producción de lactato y síntesis de triglicéridos fue el caso en que se suplementó exclusivamente con glucosa. En los casos en que existía fructosa en el medio, las células presentaron una tasa menor de consumo de azúcar, y por consiguiente una menor producción de triglicéridos. Además en estos dos casos, los flujos hacia síntesis de lactato y síntesis de triglicéridos son más bajo, pero con un flujo permanente en el ciclo TCA cercano al doble que el caso de suplementación con glucosa pura. El modelo hepático fue capaz representar el metabolismo de la línea celular HepG2 en ambos estudios. Sin embargo, debido a los resultados del primero, es necesario realizar más ensayos de toxicidad de sustancias, para validar el modelo y la metodología empleada en este trabajo, con el fin de caracterizar y mejorar funciones hepáticas en sistemas de cultivo in vitro.

Orientador: Karen Cristiane Martinez de Moraes / Banca: Camila Andrea de Oliveira / Banca: Dânia Elisa Christofoletti Mazzeo Morales / Resumo: O carcinoma hepatocelular (CHC) ocupa o 5º lugar entre os cânceres mais comum no mundo. No geral, cânceres apresentam alto risco de recorrência na forma de doença metastática. A identificação e caracterização funcional de genes associados à invasão e metástase é crucial para o desenvolvimento de novas terapias orientada contra esse processo. A proteína celular associada a migração e angiogênese (AAMP), está amplamente distribuída em muitos tipos de células com potencial migratório. Associado a isso, vários estudos apontam o papel crucial do metabolismo lipídico na iniciação das metástases. Estudos demonstram que os microRNAs (miRNAs) têm um papel central no controle das funções básicas das células. Um miRNA de grande interesse para este trabalho é o miRNA-149-3p. Em trabalhos realizados anteriormente pelo grupo de pesquisa, foi demonstrado que em células tumorais pulmonares (A549) esse miRNA foi apontado como um elemento de destaque no controle dos processos celulares de migração, pelo controle da proteína celular associada a migração e angiogênese (AAMP). Tendo em vista as doenças hepáticas, cabe avaliar os efeitos do miRNA-149-3p, considerando a existência de alvos putativos a esse miRNA, que se correlacionam diretamente com o metabolismo energético, buscando analisar pontos da via onde ocorre modulação ocasionada por este miRNA. Para as análises optou-se por trabalhar com as células SK-HEP-1 (linhagem metastática) e HEP-G2 (linhagem metabolizadora). Segundo as análises, de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hepatocellular carcinoma (CHC) ranks 5th among the most common cancers in the world. In general, cancers are at high risk of recurrence in the form of metastatic disease. The identification and functional characterization of genes associated with invasion and metastasis is crucial for the development of new therapies targeted against this process. Cellular protein associated with migration and angiogenesis (AAMP), is widely distributed in many cell types with migratory potential. Associated with this, several studies point to the crucial role of lipid metabolism in the initiation of metastases. Studies have shown that microRNAs (miRNAs) play a central role in the control of basic cell functions. A miRNA of great interest for this work is miRNA-149-3p. In previous studies by the research group, it was demonstrated that in lung tumor cells (A549) this miRNA was indicated as a prominent element in the control of cellular migration processes, by the cellular protein control associated with migration and angiogenesis (AAMP). Considering the hepatic diseases, the effects of miRNA-149-3p can be evaluated, considering the existence of putative targets for this miRNA, which correlate directly with the energetic metabolism, seeking to analyze points of the pathway where the miRNA modulation occurs. For the analyzes we opted to work with the SK-HEP-1 (metastatic line) and HEP-G2 (metabolizing line) cells. According to the analyzes, it has been shown that for both SK-HEP-1 and HEP-G2 the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Classius de Oliveira / Coorientador: Cláudia Regina Bonini Domingos / Banca: Antonio Sebben / Banca: Luciana de Souza Ondei / Resumo: Os anfíbios sofrem influência de diversos contamiantes que podem afetar o seu ciclo de vida. O benzo[α]pireno (BaP) é um composto biocumulativo encontrado na atmosfera, água e solo. Para mensurar como o BaP interfe nos anuros Physalaemus cuvieri e Leptodactylus fuscus utilizamos alguns biomarcadores de contaminação, como: os melanomacrófagos hepáticos, que são células com função de detoxificação; mastócitos, com função de proteção em respostas inflamatórias; micronúcleos (MN), fragmentos de DNA resultantes de exposição a agentes tóxicos e também os glóbulos brancos, pois alteração do padrão dos leucócitos indica que o animal não está nas suas condições normais (está sob influência de estresse, poluentes). A princípio foi feita a descrição do fígado das espécies com microscopia de luz e eletrônica de transmissão. Notou-se que o tecido hepático é semelhante entre elas, especialmente a disposição dos hepatócitos em cordão duplo. Para o estudo com o BaP utilizou-se 36 animais de cada espécie divididos em 6 tratamentos. Injetou-se por via cutânea 2mg/kg de BaP diluído em óleo mineral e nos controles apenas óleo mineral (mesma via). Seguiram-se os processos para análise hepática e sanguínea. Com 7d de tratamento, a área de melanina reduziu nas duas espécies e em 13d aumentou em L. fuscus. A diminuição pode estar relacionada ao efeito citotóxico do composto e o aumento, com o ajuste fisiológico. Houve aumento da densidade de mastócitos nas duas espécies e em todos os tratamentos. Essa resposta está relacionada com a função de proteção em respostas inflamatórias. Não houve alteração na frequência dos MN em nenhuma espécie, provavelmente porque as células mais danificadas sofreram morte celular ou perderam a capacidade de entrar em mitose. L. fuscus, em 13d, teve aumento dos neutrófilos devido à sua função em... / Abstract: Amphibians are influenced by several pollutants that may affect their life cycle. Benzo[α]pyrene (BaP) is a bioaccumulative contaminant found in the atmosphere, water and soil. In order to measure how this pollutant acts in the species Physalaemus cuvieri and Leptodactylus fuscus, specific biomarkers were utilized, such as hepatic melanomacrophages, which displays detoxification functions; mast cells, which are protective cells during inflammatory response; micronuclei (MN), DNA fragments resulting from the exposure to toxic agents; white blood cells, due to leukocytes patterns alterations indicating that the organism is not in its normal conditions. Initially, the description of the species liver (6 animals of each species) was performed by means of light and transmission electron microscopy. It was observed that the hepatic tissue is very similar between species. For the BaP study, 36 animals of each species were used, divided in 6 treatments. The treated ones received a subcutaneous injection (2 mg/kg) of BaP, diluted in mineral oil, while control animals received only mineral oil. The following processes were performed for blood and light microscopy analysis: with 7d of treatment, melanin area were reduced in both species, followed by an increased in 13d for the species L. fuscus. This decline may be related to the cytotoxic effect of the compound or the organism physiological adjustment. Mast cells displayed increased density in both species and in all treated groups. This response is linked to the cells' protection function on inflammatory responses. No changes in MN frequency were found for both species, probably because most damaged cells underwent apoptosis or lost the capacity of initializing mitosis. After 13d of treatment, an increase in neutrophils was observed, given its function in inflammatory responses, such as a decrease in eosinophils, due to immune ... / Mestre

Orientador: Gilson Hélio Tonillo / Coorientador: Joaquim Mansano Garcia / Coorientador: Annelise Carla Camples / Banca: Maricy Apparício Ferreira / Banca: Fabiana Ferreira de Souza / Resumo: Com a descoberta das células-tronco abriu-se um leque de possibilidades nas pesquisas de nichos destas em diferentes órgãos e também no estudo de doenças e regeneração tecidual. O fígado vem sendo alvo de muitos estudos já que as doenças crônicas deste órgão tem como resolução um transplante, o que é caro e há poucos doadores. O fígado é composto, principalmente, por hepatócitos, no entanto, seu cultivo e mantença in vitro são difíceis. Assim, uma alternativa é a manutenção das células progenitoras hepáticas. Elas são conhecidas em camundongos, humanos, mas, pouco mencionadas em cães. Esse trabalho objetivou mostrar a existência das células progenitoras hepáticas no cultivo celular de fígado fetal de cães por imunocitoquímica e citometria de fluxo a fim de saber se este nicho celular existe no cultivo e se é possível num futuro próximo a separação desta linhagem nesta espécie. Foram utilizados para a realização do trabalho 10 fetos sendo que destes foi possível o aproveitamento em sete animais. Foi realizado no trabalho isolamento, cultivo de células hepáticas, criopreservação, curva de crescimento celular, imnocitoquímica e citometria de fluxo. A cultura celular durou sete passagens, com dobramento populacional de 31,7 horas, na imunocitoquímica as células foram marcadas positivamente para os seguintes marcadores: EpCAM, NCAM, Nestina e Thy-1.Na citometria de fluxo foi possível realizar a dupla marcação das células com os maracadores EpCam e NCAM que resultaram em 0... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the discovery of stem cells has opened up a range of possibilities in niche research these in different organs and also in the study of diseases and tissue regeneration the liver has been the subject of many studies since chronic diseases of this organ has the resolution a transplant, which is expensive and there are few donors. The liver consists mainly of hepatocytes; however, its cultivation and maintenance in vitro are difficult. Thus, an alternative is to maintain the hepatic progenitor cells. They are known in mice, humans, but rarely mentioned in dogs. This study aimed to show the existence of hepatic progenitor cells in cell culture fetal liver of dogs by immunocytochemistry and flow cytometry in order to know if this cell niche exists in the cultivation and whether it is possible in the near future the separation of this lineage in this species. They were used to carry out the work 10 fetuses and of these it was possible to use in seven animals. Work was carried out in isolation, cultivation of liver cells, cryopreservation, cell growth curve, immunocytochemistry and flow cytometry. The cell culture lasted seven passes, doubling time in 31.7 hours, in immunocytochemistry cells were positively stained for the following markers: EpCAM, NCAM, Nestin and Thy-1. In flow cytometry it was possible to double staining of cells with EpCam markers and NCAM which resulted in 0.5 % ± 0.173 of the total of the cells analyzed. Concludes that the purpose of the desir... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre