Orientadores: Hernandes Faustino de Carvalho, Sebastião Roberto Taboga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-26T04:21:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scortegagna_Eduardo_M.pdf: 5435777 bytes, checksum: f6a3837f18256c23bc06d3b5042554ba (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: As células musculares lisas da próstata humana foram estudadas ao microscópio eletrônico de transmissão, a partir de amostras obtidas por prostatectomia radical em casos de carcinoma da próstata. As células musculares lisas apresentam-se comumente formando feixes, nos quais elas aparecem intimamente associadas com as vizinhas, sendo que as membranas basais de células adjacentes mostram-se únicas. Com o desenvolvimento tumoral, nas áreas de proliferação epitelial em tumores com graus intermediários de diferenciação glandular, inicia-se um acúmulo de matriz extracelular entre as células vizinhas, sendo que as membranas basais tomam-se únicas para cada célula, refletindo a perda dos contatos homotípicos. Com a invasão tumoral, nos tumores altamente indiferenciados, as células musculares lisas apresentaram três fenótipos distintos: atrófico, ativado e degenerado. As células atróficas possuem uma proporção núcleo/citoplasma elevada, com notada diminuição do componente contrátil e com membrana basal menos desenvolvida e comumente interrompida. O fenótipo ativado mostra acúmulo de material vesicular nas regiões periféricas e intenso pregueamento da superfície celular em regiões de íntimo contato com elementos fibriJares da matriz extracelular. Em algumas células nota-se um aumento na proporção de organelas como retículo endoplasmático granular e Golgi, em detrimento do cito esqueleto. O fenótipo degenerado possui citoplasma bastante reduzido, com núcleo colapsado e com espaço perinuclear expandido, sendo que a membrana basal está interrompida. Uma série de prováveis conversões entre estes fenótipos das células musculares lisas é proposta. As modificações das células musculares lisas parecem decorrer da perda da sinalização proveniente do epitélio e também a partir da degradação da membrana basal por enzimas produzidas pelas células tumorais / Abstract: The smooth muscle cells of the human prostate were studied at the electron microscopy level from samples of radical prostatectomy in cases of prostate carcinomas. The smooth muscle cells are found in bundies, in which they are intimately associated to each other and with fused basement membrane. With the tumor progression, in the areas of glandular proliferation in the intermediary graded tumors, there is an accumulation of extra cellular matrix between the smooth muscle cells, which loose the homotypic contacts and acquire individualized basement membranes. With the stromal invasion by the epithelial cancer cells, the smooth muscle cells show three different phenotypes: atrophic, activated and degenerated cells. The atrophic cells show a diminished cytop1asmlnucleus ratio, with a marked loss of the contractile component and showing a reduced and frequently disrupted basement membrane. The activated phenotype shows an accumulation of vesicular material at the cell periphery and intense folding of the cell surface in regions of intimate contact with extracellular fibrillar components. Some cells had an increase in the amount of organelles such as the rough endoplasmic reticulum and Golgi while the cytoskeleton is diminished. The cells of the degenerated phenotype have a reduced cytoplasm, collapsed nuclei and expanded perinuclear spaces. The basement membrane around these cells is disrupted A series of conversions between these smooth muscle cell phenotypes is proposed. The modifications observed in this study seem to occur by the lack of a proper stimulation by the epithelium and or from the degradation of the basement membrane by proteolytic enzymes produced by the tumor cells / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Hernandes Faustino de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-28T15:43:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siviero_MaristelaPretto_M.pdf: 4226497 bytes, checksum: eaef7b20c867dc6e48267758553fc51d (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho examinou o comportamento das células musculares lisas durante o desenvolvimento de carcinomas da próstata humana. Amostras de material obtido por ressecção transuretral ou por prostatectomia radical foram analisados após coloração com o tricrômico de Masson ou após imunocitoquímica com anticorpos anti-a-actina de músculo liso, anti-colágeno tipo IV e anti-laminina. Tanto a coloração com o tricrômico de Masson, quanto a marcação imunocitoquímíca com o anticorpo anti- a-actina de músculo liso revelaram aspectos morfológicos das células musculares lisas. Nestas preparações, as células musculares lisas são, a princípio, segregadas para a periferia das áreas de proliferação epitelial, nos graus de diferenciação tumoral baixos (Gleason = 1 e 2). Progressivamente as células musculares lisas perdem as associações homotípicas, tornam-se mais curtas e atróficas, e são encontradas isoladas no estroma (Gleason = 2-4), sendo que os espaços entre elas são preenchidos por matriz extracelular. Com a invasão epitelial (Gleason 5), as células tumorais ocupam os espaços entre as células musculares lisas, que se tornam ainda menores e adotam um aspecto espinhoso. A membrana basal, identificada pelos anticorpos anti-colágeno IV ou anti-laminina. é fundida entre as células musculares lisas adjacentes, demonstrando a sua íntima associação na formação de feixes musculares, nas áreas não afetadas. Com o desenvolvimento tumoral, elas se tormam progressivamente individualizadas. Com a invasão tumoral, a membrana basal das células musculares lisas apresenta-se irregular e às vezes interrompida. A atrofia das células musculares lisas parece ser um padrão de comportamento durante o desenvolvimento dos carcinomas da próstata humana, sendo a degradação da membrana basal um evento marcante neste processo, embora ela possa ser uma resposta secundária, acompanhando as modificações gerais associadas com estas células / Abstract: This work has examined the behavior of the smooth muscle cells during the establishment and progression of prostate carcinoma. File material corresponding to transuretral ressections or radical prostatectomy were analysed after staining with Masson' s trichrome or afier immunocytochemistry against smooth muscle a-actin, type IV coUagen and laminin. Both Masson's trichrome staining and immunocytochemistry with the anti-smooth muscle a-actin antibody revealed similar morphological aspects of the smooth muscle cells. The pattem observed corresponded to a segregation of the smooth muscle cells out of the proliferating epithelial structures, in the low grade tumor areas (Gleason's score = I and 2). Progressively the smooth muscle cells loose the homotypic associations, become shorter and atrophic, and are isolated in the stroma (Gleason's score = 2-4). As the epithelial cancer cells invade the stroma, they occupy the spaces between the smooth muscle cells, which become shorter and adopt a spinous aspecto The basement membrane, identilled by the anti-type IV collagen and anti-laminin, is fused between adjacent smooth muscle cells in the non-affected areas, demonstrating the intimate association between them. With tumor progression, the basement membrane becomes progressively individualized, in accordance with the isolation observed morphologically. With the tumor invasion, the basement membrane of the smooth muscle cells are irreguJar, interrupted and less intensely stained. The atrophy of the smooth muscle cells seems to be a general phenomenon during carcinoma progression in the human prostate and the degradation of the basement membrane is a marked event of this process, even though it may be a secondary reaction, following the general modifications associated with these cells / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Las cascadas de señalización de las proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPKs) son estimuladas por el 17 # estradiol en diferentes tipos celulares; sin embargo, la modulación de las MAPKs por esta hormona y su rol fisiológico en células musculares esqueléticas no han sido aún estudiados. En este trabajo de tesis se investigaron las acciones del 17 # estradiol sobre las vías ERK1/2 y p38 MAPK así como su participación en los efectos antiapoptóticos del estrógeno, en la línea celular de músculo esquelético murino C2C12 en estado proliferativo. Los resultados obtenidos muestran que el 17 # estradiol induce una activación máxima de ERK2 y p38 MAPK a una concentración de 10 8 M durante 15 minutos. Bajo estas condiciones, la hormona estimuló la fosforilación de los factores de transcripción CREB y Elk1 y aumentó los niveles proteicos de cFos y cJun. La preincubación de las células con los inhibidores de ERK1/2 (U0126) y p38 MAPK (SB203580), reveló que la fosforilación de CREB, Elk1 y el incremento de cFos y cJun inducidos por el estrógeno son dependientes de ambas MAPKs. Asimismo, los inhibidores de las familias Src (PP2) y PKC (Ro318220) suprimieron la activación de ERK2, p38 MAPK, CREB y Elk1 así como la expresión de cFos y cJun en respuesta al estrógeno, indicando que PKC y Src participan upstre am en la fosforilación de ERK2 y p38 MAPK por el 17 ß estradiol. También, se evidenció que la hormona promueve la activación de Src en forma dependiente de PKC. Además, el uso de ICI182780, un antagonista de los receptores estrogénicos, y siRNAs específicos que bloquearon la expresión de los mismos, demostraron que ER a media la activación de ERK2 por el 17 ß estradiol sin afectar el estímulo de la hormona sobre la fosforilación de p38 MAPK. Adicionalmente, el uso del E2BSA, el cual no ingresa al interior celular, demostró que, en la fosforilación de ambas MAPKs por el estrógeno, no están involucrados receptores localizados en la membrana plasmática. Posteriormente, se profundizó sobre las acciones protectivas del 17 ß estradiol en células musculares observadas previamente en nuestro laboratorio. Los resultados obtenidos con cultivos de células C2C12 expuestos al H2O2 mostraron cambios morfológicos en las mitocondrias, núcleos y citoesqueleto, desfosfosforilación de Akt y Bad, pérdida de la integridad de la membrana mitocondrial, liberación de Smac/DIABLO, clivaje de la procaspasa3 y de PARP. El pretratamiento de las células con la hormona revirtió estos eventos excepto cuando fueron preincubadas con los inhibidores de ERK1/2 (U0126) y p38 MAPK (SB203580), sugiriendo un rol clave de ambas MAPKs en los efectos antiapoptóticos del estrógeno. Adicionalmente, estudios de inmunocitoquímica y fraccionamiento subcelular sugieren que la hormona induce la translocación de ERK2 activa a mitocondrias, organelas relacionadas con el proceso apoptótico. En su conjunto, los resultados presentados en este trabajo de tesis, muestran que el 17 # estradiol en células musculares esqueléticas, induce la activación de las vías ERK2 y p38 MAPK, involucrando a dichas quinasas en la inducción de cFos y cJun, y en la acción protectiva del estrógeno. La información obtenida contribuye al conocimiento de la regulación endócrina del metabolismo muscular en estados fisiológicos y patológicos. / The signaling cascades of mitogen activated protein kinases (MAPKs) are stimulated by 17ßestradiol in different cellular types. However, the modulation of MAPKs by this hormone and its physiological function in skeletal muscle cells have not been studied yet. In this thesis, the role of 17ß estradiol mediated activation of ERK1/2 and p38 MAPK on early gene expression and antiapoptotic effects of the estrogen were investigated in the murine skeletal muscle cell line C2C12 in proliferative state. Initially, results showed that 17ßestradiol induces a maximal activation of ERK2 and p38 MAPK in C2C12 muscle cells at a concentration of 10 8 M during 15 minutes. Under these conditions, the hormone promoted the phosphorylation of CREB and Elk1 transcription factors and increased cFos and cJun protein levels. Preincubation of the cells with ERK1/2 inhibitor (U0126) and p38 MAPK inhibitor (SB203580) revealed that CREB and Elk1 phosphorylation and the increase of cFos and cJun induced by the estrogen were dependent of both MAPKs. In addition, inhibitors of Src family (PP2) and PKC family (Ro318220) suppressed the activation of ERK2, p38 MAPK, CREB and Elk1 as well as the expression of cFos and cJun, indicating that PKC and Src participate upstream in ERK2 and p38 MAPK phosphorylation by 17ßestradiol. Also, the hormone induced Src activation in a PKCdependent manner. Furthermore, the use of ICI182780, an antagonist of the estrogen receptors, and specific siRNAs that blocked expression of ERs demonstrated that ER a mediates ERK2 activation by 17ß estradiol without affecting the stimulus of the hormone on p38 MAPK phosphorylation. Moreover, the use of E2BSA, which does not enter into the cellular interior, demonstrated that activation of both MAPKs by the estrogen was not dependent on receptors localized at plasmatic membrane level. The protective actions of 17 ß estradiol in muscle cells previously observed in our laboratory were characterized in more depth. The results obtained show that cultures exposed to H2O2 present morphological changes of mitochondria, nucleus and cytoskeleton, Akt and Bad dephosphorylation, loss in mitochondrial membrane integrity, Smac/DIABLO release, and procaspase3 and PARP cleavage. Pretreatment of the cells with the hormone reverted these events, except when C2C12 cells were preincubated with ERK1/2 inhibitor (U0126) and p38 MAPK inhibitor (SB203580), suggesting a key role of both MAPKs in the antiapoptotic effects of the estrogen. Additionally, immunocytochemistry and subcellular fractionation studies suggest that 17 ß estradiol induces translocation of activated ERK2 into mitochondria, organelles related to the apoptotic process. Altogether, the results of this thesis show that through the activation of the ERK2 and p38 MAPK cascades, 17 # estradiol induces the expression of early protooncogenes and exerts a protective action in skeletal muscle cells. These data contribute to the knowledge of endocrine regulation of muscle metabolism in physiological and pathological states.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9568_1.pdf: 1066731 bytes, checksum: 1ec39abcd7e156c2e31996b2ec298a10 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / O objetivo do trabalho foi realizar uma avaliação quantitativa nas células do miocárdio humano de indivíduos adulto jovem e senil e em cada grupo nas regiões ventriculares direita e esquerda e septal. Foram utilizados 10 corações de cadáveres de indivíduos sem enfermidades cardíacas, de ambos os sexos, com idade entre 20 e 87 anos, divididos em grupo adulto e senil. Os corações foram cateterizados através da artéria coronária esquerda, lavados com solução salina a 0,9% e fixados com paraformaldeído a 10% em tampão fosfato. Após a fixação durante um período de 48 horas, foram coletados fragmentos do miocárdio medindo 2x2 cm das parede ventricular direita (VD), ventricular esquerda (VE) e da parede septal (S) e processados por técnica histológica, incluídos em uma mistura de parafina com 5% de cera de carnaúba, seccionados e corados com hematoxilina férrica. Em cada corte foram analisados 30 campos microscópicos escolhidos aleatoriamente, e foram determinados os seguintes parâmetros estereológicos: área da secção transversa unitária do miócito (ao mioc); comprimento do perímetro unitário do miócito (lo mioc); volume unitário do miócito (vo mioc); densidade volumétrica dos miócitos (Vv mioc); número de miócitos por unidade de volume (Nmm ^3mio); densidade volumétrica nuclear (Vv nu); número de núcleos por milímetro cúbico (Nmm ^3 nu); volume unitário médio do núcleo (vo nu) e área da secção transversa unitária do núcleo (ao nu). Foi aplicado o teste t de Student. Comparando os corações dos grupos adulto e senil, obtivemos os seguintes resultados: área da secção transversa unitária do miócito: Grupo Adulto (S = 1,800 μm2 ,VD = 1,635 μm2 e VE = 1,836 μm2), no Grupo Senil (S= 1,554 μm2 ,VD= 1,509 μm2.e VE = 1,710 μm2); comprimento do perímetro unitário dos miócitos: grupo Adulto (S= 5,851 μm, VD= 5,571 μm e VE = 5,498 μm), grupo Senil (S = 5,109 μm,, VD= 5,162 μm e VE= 6,197μm); volume unitário dos miócitos: grupo Adulto ( S= 87,754 μm 3, VD= 68,317 μm 3 e VE =73,328 μm3), grupo Senil (S = 94,036 μm 3, VD= 88,752 μm 3 e VE = 122,408 μm 3 ); densidade volumétrica dos miócitos: grupo adulto (S = 0,416 %; VD = 0,411 % e VE = 0,436), no grupo Senil (S = 0,400%; VD = 0,39 % e VE = 0,413 %); número de miócitos por unidade de volume: grupo Adulto (S = 2690066,1 mioc/mm3; VD = 2361561,7 mioc/mm3 e VE = 2294502,3 mioc/mm3), grupo Senil (S = 2702357,7 mioc/mm3; VD = 2493591,4 mioc/mm3 e VE = 2660843,3 mioc/mm3); densidade volumétrica nuclear; grupo adulto (S=0,032%, VD= 0,031% e VE=0,032%), grupo senil (S=2,980E-02, vd=2,840E-02 e VE=3,560E-02%); número de núcleos por milímetros cúbicos: grupo Adulto (S = 369081,67 nu/mm3; VD = 339481,12 nu/mm3 e VE = 332629,30 nu/mm3), grupo Senil (S = 409369,14 nu/mm3; VD = 34960,69 nu/mm3 e VE = 431970,04 nu/mm3); volume unitário médio do núcleo: grupo Adulto (S = 88,799 μm3; VD = 102,136 μm3 e VE = 98,393 μm3), grupo Senil (S = 73,256 μm3; VD = 84,041 μm3 e VE = 83,009 μm3);área da secção transversa unitária do núcleo: grupo Adulto (S = 2,145 μm2, VD= 2,040 μm2 e VE= 2,015 μm2), grupo Senil (S =1,997 μm2, VD= 2,082 μm2 e VE = 2,318 μm2). As diferenças entre os dois grupos não foram estatisticamente significantes (p>0,05). Os resultados obtidos sugerem que ocorrem modificações nas dimensões da miocélula do coração humano no decorrer do envelhecimento do indivíduo, entretanto, essas diferenças são sutis e parece significar a adaptação do tecido às mudanças funcionais que se instalam no decorrer da vida

Orientador: Hernandes Faustino de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vilamaior_PatriciaSimoneLeite_D.pdf: 4838973 bytes, checksum: 3b9fa7ca6417df27631c8aa6cd14dc4f (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Jose Wilson Magalhães Bassani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T05:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_PauloAlbertoPaes_D.pdf: 8372969 bytes, checksum: 3b3ed01cb6c16c960f7392127e548f17 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Vários eventos fisiológicos importantes são governados por variações na concentração intracelular de cálcio, ['CA POT. 2+¿]i. Na célula cardíaca, variações na ['CA POT. 2+¿]i são responsáveis pelo disparo e controle da força e curso temporal da contração. Neste trabalho estudamos a teoria que fundamenta o uso do Método da Razão, na quantificação de ['CA POT. 2+¿], a partir da medição de fluorescência emitida por indicadores como indo-1 e fura-2. Um sistema de microscopia de fluorescência completo, para ser utilizado com o indo-1, foi projetado e construído. O sistema foi utilizado no estudo dos transientes de cálcio em miócitos cardíacos isolados de ratos durante o desenvolvimento pós-natal (idades: 3 - 6; 13 - 16; 28 - 35 e 180 dias). Apesar dos parâmetros de calibração não se manterem constantes nos diversos grupos, as características dos transientes não mostraram diferenças estatisticamente significativas (['CA POT. 2+¿] diastólico 180nM; ['CA POT. 2+¿] pico 1¿mu¿M e fwhm 0.35ms). Estudando o limiar de estimulação elétrica pudemos comprovar experimentalmente que ele diminui com o desenvolvimento do animal, devido à modificação da geometria das células, como previsto pela teoria / Abstract: Important physiological events are governed by changes in intracellular 'CA POT. 2+¿ concentration (['CA POT. 2+¿]i). In cardiac cells, ['CA POT. 2+¿]I changes are resposible for triggering and controlling the strength and timecourse of contractions. In this work, we studied the fundamental theory for the ratio method, a method to quantitate ['CA POT. 2+¿] from the ratio of fluorescence emitted by a ratiometric 'CA POT. 2+¿ indicator, such as indo-1 and fura-2. Additionally, a complete microscopic system for measuring indo-1 fluorescence was designed and constructed. This system was applied for measuring 'CA POT. 2+¿ transients in cardiac myocytes isolated from rats during post-natal development (ages: 3-6; 13- 16; 28-35 and 180 days). Although the calibration parameters were not the same for all ages, diastolic and peak ['CA POT. 2+¿]i and duration of the 'CA POT. 2+¿ transients were not significantly different ( 180 nM , 1¿mu¿M and 0.35 s, respectively). To explain the field stimulation process of the cells at different ages we developed a simple model based on the eletromagnetic theory. Measured threshold for field eletrical stimulation was age-dependent and was found to be related to the cell geometry, as predicted by the model / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario / El cultivo de células C2C12 de músculo esquelético responde a la depolarización de membrana producida por estimulación eléctrica, generando una señal lenta de calcio. Esto se traduce en un aumento de la concentración de calcio en el núcleo mediada por el receptor de Inositol 1, 4, 5 - trifosfato (IP3R), activando factores transcripcionales y regulando la expresión de ciertos genes tempranos. Esta Memoria de Título relaciona la síntesis proteica en cultivo celular C2C12 con la generación de la señal lenta de calcio intracelular inducida por estimulación eléctrica. En el desarrollo de esta investigación se utilizaron cultivo celular C2C12 diferenciados a miotubos, estimulación eléctrica directa y electroforesis bidimensional en geles de poliacrilamida (2D-PAGE). El análisis de los geles se realizó mediante el programa Flicker; y el análisis estadístico (t de Student con un 95% de confianza) mediante el programa StatGraphics Plus 5.1TM. La identificación de las manchas de proteína de realizó mediante espectrometría de masas (MS) y búsqueda en bases de datos específicas (MASCOT, SwissProt, MS – Fit y ProFound). Los resultados obtenidos permitieron detectar cambios significativos en la expresión proteica de células musculares C2C12 sometidas a estimulación eléctrica. La proteína expresada diferencialmente fue la Hsp70 o proteína de estrés calórico de 70KDa, la que aumentó su expresión en respuesta al estrés producido por la estimulación eléctrica. Esta proteína cumple un importante rol en el metabolismo proteico, facilita la regeneración y reparación del músculo esquelético dañado, previene la agregación y la apoptosis celular y favorece la mantención de la homeostasis en células musculares. / Fondecyt no. 1061154, Centro FONDAP de Estudios Moleculares de la Célula

Las calcificaciones vasculares y la osteoporosis son patologías prevalentes en mujeres postmenopáusicas. Ambos trastornos se caracterizan por una distorsión de la arquitectura natural del tejido, donde la inflamación y el estrés oxidativo son condiciones que subyacen. La existencia de posibles mecanismos fisiopatológicos compartidos presupone la posibilidad de nuevas estrategias terapéuticas comunes. Los resultados controvertidos sobre el riesgo/beneficio de la terapia de sustitución hormonal para prevenir patologías asociadas a la menopausia, ha incentivado la búsqueda de nuevas opciones de tratamiento. Los fitoestrógenos se posicionaron como una opción. En este trabajo de tesis se investigó el rol del fitoestrógeno Genisteína en los procesos celulares involucrados en la transformación ósea del lecho vascular, en la remodelación ósea y en la interacción óseo-vascular. A nivel vascular demostramos que la Genisteína regula los procesos celulares involucrados en la calcificación vascular. Empleando cultivos primarios determinamos que, en células endoteliales Genisteína estimula la síntesis de óxido nítrico, ejerce un balance positivo sobre el crecimiento celular favoreciendo su supervivencia frente al estrés oxidativo. Así mismo, en condiciones de inflamación, la Genisteína previene la expresión de moléculas de adhesión celular endoteliales y de integrinas monocíticas involucradas en la adhesión de los mononucleares al endotelio vascular. En células musculares lisas vasculares (CMLV) el tratamiento con el fitoestrógeno previene la transformación celular a linaje símil osteoblástico. En un modelo experimental de transdiferenciación ósea de CMLV, demostramos que la isoflavona reduce la actividad fosfatasa alcalina y la formación de nódulos de calcio en la matriz extracelular de CMLV. Los resultados se corroboraron por ensayos ex vivo, demostrando una marcada disminución en la formación de áreas de calcificación en el tejido aórtico intacto. A diferencia de la acción anti-ósea evidenciada en el sistema vascular, a nivel óseo la Genisteína estimula la osteoblastogénesis y la osteoclastogénesis. La diferenciación de preosteoblastos a osteoblastos maduros se demostró por la estimulación de marcadores tempranos de diferenciación (Runx-2 y REα), por el aumento de la actividad fosfatasa alcalina y del depósito de colágeno y, por la estimulación de la mineralización de la matriz extracelular. En cocultivos de osteoblastos-monocitos, y a través de análisis de cambios morfológicos y expresión de la enzima fosfatasa ácida tartrato resistente, se demostró que Genisteína favorece la maduración monocítica a osteoclastos diferenciados. Desde un punto de vista molecular, el mecanismo de acción del fitoestrógeno incluye la participación del receptor de estrógenos y la vía óxido nítrico sintasa. En su conjunto, los resultados de este trabajo de tesis evidencian una acción selectiva y diferencial de la Genisteína según el tipo celular sobre el cual actúa. Adicionalmente se demostró la existencia de una interacción bidireccional ósea-vascular favoreciendo el crecimiento celular y la angiogénesis. Si bien los datos aportados corresponden a ensayos in vitro en sistemas aislados, sugieren una potencial acción dual de la Genisteína a favor del mantenimiento de la arquitectura natural de ambos tejidos. De confirmarse estas acciones en modelos in vivo se aportaría fundamento para fomentar el consumo de fitoestrógenos como alternativa para promover la salud ósea y cardiovascular. / Although soy phytoestrogen are proposed to prevent or improve postmenopausal vascular and bone diseases, the currently available data are controversial and unclear. In this thesis we investigated the molecular and biochemical action of the isoflavone Genistein on the cellular events involved in vascular calcification and in bone remodeling. We also focused our attention on the interactions between bone and vascular cells. At vascular level, the data obtained supported the hypothesis that Genistein prevents in vitro vascular calcification. To that end, rat aortic vascular cell cultures and murine monocytes in vitro, exposed to Genistein were employed. Genistein down-regulated the expression of endothelial cell adhesion molecules and monocytes integrins, involved in stable leukocyte attachment induced by a pro-inflammatory environment. In endothelial cells, promotes nitric oxide synthesis and under oxidative stress favors cell growth and survival. On vascular muscle cells, the isoflavone markedly reduced cell proliferation and migration. In order to study vascular calcification, muscle cells transdifferentiation into osteoblasts like cells was evaluated. The expression of alkaline phosphatase and the presence of calcified nodules in the extracellular matrix were selected as features of vascular muscle cells transdifferentiation. Both osteoblastic markers were significantly reduced after Genistein treatment. These data were corroborated in ex vivo assays using aortic tissue, where the presence of calcified areas was significantly reduced by Genistein treatment. In contrast to this anti-osteogenic action, on bone cells Genistein promoted osteoblastogenesis and osteoclastogenesis. The isoflavone promoted calvaria preosteoblast differentiation with an earlier up-regulation of the estrogen receptor alpha gene expression and the enhancement of mRNA levels of the Runt-related transcription factor 1 mRNA expression. The differentiative effect was accompanied through, an increase of alkaline phosphatase activity, extracellular collagen deposition and increased matrix mineralization. Using co-cultures of osteoblasts and monocytes, and tartrate resistant acid phosphatase staining, we found that Genistein induced osteoclast differentiation from mononuclear blood cells. The mechanisms displayed by Genistein involved the participation of estrogen receptor and nitric oxide pathway. We also obtained evidence that Genistein acted through a bidirectional cross link between bone and vascular cells, that modulates cells growth and enhanced angiogenesis. Although our data arise from in vitro assays employing isolated cells and required confirmation using in vivo animal models, provide knowledge that support the hypothesis that phytoestrogens could be useful for cardiovascular and bone health.

Orientadores: Jose Wilson Magalhães Bassani, Paulo Alberto Paes Gomes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T07:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_KatherineAlmeida_M.pdf: 4342802 bytes, checksum: 5124b372e280a04a4b3a81d7a29c0473 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A estimulação de células cardíacas por meio da aplicação de um campo elétrico E é relevante devido a sua importância na desfibrilação e em estudos fisiológicos. Neste trabalho, foi construído um sistema para geração de E uniforme (12 sentidos, de 0grau a 360°) numa câmara de estimulação de miócitos cardíacos isolados de ratos. Em cada direção de estimulação, determinou-se EL (menor E capaz de produzir uma contração). Baseado num modelo eletromagnético (KIee M. e Plonsey R., IEEE Trans Biomed Eng; BME-23: 347-354, 1976), calculou-se a despolarização local máxima da membrana, VL,quando ele foi alcançado. Observou-se uma influência significativa de 9 (ângulo entre E e o eixo maior da célula) sobre EL e VL, sendo estes mínimos para 9=0° (limiar longitudinal, ELI/=2,28::t 0,07 V/cm; VL//=13,97::t 0,37 mV; N=35) e máximos para 9=90° (limiar transversal, ELJ..=5,06::t 0,26 V/cm; VLJ..=16,75 ::t 0,83 mV; N=17). Não houve influência significativa da polaridade sobre ELou VL.Para uma ampla faixa de duração do pulso (2 a 20ms), ELJ..foi maior que EL//(ELJ..==2 EL//;P<O,OOI;N=5). Para a duração de 5ms, os limiares obtidos com pulsos bipolares (ELJ..=5,55::t 0,31 V/cm e ELI/=2,73::t 0,25 V/cm) foram menores (P<O,OOI;N=6) que os obtidos com pulsos monopolares (EL1.=7,36 ::t0,38 V/cm e EL//=3,62::t 0,28 V/cm). Para uma ampla variação de 9 e para diferentes duração e forma do pulso, houve uma boa concordância entre teoria e experimentação indicando que o modelo pode contribuir para o entendimento do comportamento de miócitos isolados submetidos a E. Se, no tecido cardíaco, as propriedades testadas nas células isoladas forem mantidas, dois pulsos bipolares aplicados ortogonalmente podem aumentar a eficácia da desfibrilação / Abstract: Studying electrical field E stimulation of cardiac cells is relevant because of its application to defibrillation as well as in physiology. We developed an stimulation setup aiming at studying E stimulation (12 directions, from 0° to 360°) of isolated rat cardiac myocytes. For each direction, EL, the lowest E to trigger a cell contraction, was detennined. The maximum local membrane depolarization (VL)at ELwas ca1culated based on an electromagnetic model (KIee M. and Plonsey R., IEEE Trans Biomed Eng; BME-23: 347-354, 1976). ELand VLwere significant1ydependent on the angle (9) between E and the cell major axis. EL and VL were the greatest at 9=90°, (transversal threshold, EL~5,06::t 0,26 V/cm; VLJ..=16,75::t 0,83 mV; N=17) and the lowest at 9=0° (longitudinal threshold, E~/=2,28 ::t0,07 V/cm; VL//=13,97::t0,37 mV; N=35). Stimulus polari~ did not affect EL or VL.No matter the stimulus duration (from 2 to 20ms), ELJ..was greater than EL/ (ELJ..about twice EL/;P<O,OOI;N=5). At 5ms duration, biphasic stimulation yielded lower (P<O,OOI)threshold values (ELJ..=5,55 ::t 0,31 V/cm and EL//= 2,73 ::t 0,25 V/cm; N=6) as compared to monophasic pulses (EL1.=7,36::t0,38 V/cm and EL//=3,62 ::t0,28 V/cm; N=6). For a wide range of 9 and for different stimulus duration/waveform, we found a good agreement between the theory and the experimental data which suggests that the model may be helpful in understanding field stimulation in heart. We speculate that if our results can be extrapolated (at least in part) to the whole heart, the use of orthogonal field stimulation may improve cardiac defibrillation efficacy / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Jose Wilson Magalhães Bassani, Rosana Almada Bassani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:47:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferraz_SandroAparecido_D.pdf: 1448610 bytes, checksum: a9c45fc4793f0fcc51ece98aa6fff77c (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado