Considerando que várias mutações gênicas estão envolvidas no estabelecimento dos tumores, surge a idéia de que o alcance da melhor eficiência no tratamento do câncer é dado pela entrega de múltiplos genes. Este trabalho apresenta a construção, produção e caracterização funcional in vitro e in vivo do vetor adenoviral bicistrônico Adp16IRESp53 e dos monocistrônicos Adp16 e Adp53 em modelo de câncer de pulmão. Nossos resultados indicam uma forte indução de morte celular nas células H358 transduzidas com Adp16IRESp53 em comparação com vetores monocistrônicos Adp16, Adp53 ou o reporter AdeGFP e/ou AdLacZ. Nos ensaios in vivo, utilizando modelo xenografico onde as células H358 foram implantadas no subcutâneo de camundongos atímicos Balb/C nude, pudemos confirmar também in vivo a significativa inibição do crescimentos dos tumores tratados com Adp16IRESp53. Em conclusão, a remediação simultânea de p16INK4a e p53, mediada pelo arranjo bicistrônico, pode ser considerada como uma estratégia promissora para terapia gênica do câncer de pulmão. / This work presents the construction, production and functional evaluation in vitro and in vivo of the bicistronic adenoviral vector Ap16IRESp53 as well as the monocistronic vectors Adp16 and Adp53 in a lung cancer model. Considering that several mutation events are involved in tumorigenesis, comes the idea that a greater efficiency in cancer treatment would be reached with delivery of multiples genes. Our data demonstrate a strong cell death effect in H358 cells transduced with Adp16IRESp53 when compared with Adp16, Adp53 or the reporter AdeGFP and/or AdLacZ. For the in vivo studies, we have used H358 cells implanted subcutaneously in athymic Balb/c nude mice. Our data show significant suppression of tumors treated with the therapeutic adenoviral vector, Adp16IRESp53. In conclusion, the simultaneous replacement of p16INK4a and p53, mediated by the bicistronic vector, may prove to be a promising strategy for gene therapy of lung cancer.

A resistência das paredes celulares vegetais à hidrólise enzimática é um dos grandes gargalos tecnológicos para a obtenção do etanol celulósico. Acredita-se que as modificações nas paredes celulares em processos como a mobilização de reservas, formação de aerênquima, amadurecimento de frutos e senescência, por exemplo, envolvam a ativação de módulos funcionais que culminam em alterações nas paredes celulares. Estes módulos são: 1) recepção de um sinal para início do processo; 2) Morte Celular Programada (PCD); 3) separação celular; 4) expansão celular; 5) hidrólise de hemiceluloses e 6) hidrólise de celulose. No caso da formação de aerênquimas lisígenos o processo que se inicia com a PCD e é seguido pela liberação de glicosil hidrolases que atuam a na degradação e/ou modificação da parede celular, formando espaços de ar no córtex radicular. A formação de aerênquima nas raízes de cana de açúcar é constitutiva e pouco se sabe sobre os mecanismos de modificação que ocorrem na parede celular durante este processo. Este estudo buscou compreender os padrões de variação expressão gênica, proteínas e de atividades enzimáticas associados à formação do aerênquima em raízes de cana de açúcar, com ênfase no papel das hidrolases de parede celular e em algumas proteínas relacionadas à PCD. Foram utilizados 5 segmentos de raízes de 1 cm cada, a partir do ápice radicular. No material coletado observou-se a formação gradual de aerênquima. Foram realizadas análises transcricional, proteômica e atividade enzimática das glicosil hidrolases e outras proteínas que atuam na modificação da parede celular, os quais foram identificados e quantificados ao longo da formação do aerênquima. As glicosil hidrolases pertencentes às famílias Cazy GH1, GH3, GH17, GH18 bem como expansinas, celulose sintase, lacase, calreticulina, calmodulina e proteínas relacionadas a degradação de pectinas, foram encontradas ao longo dos segmentos, principalmente após o segmento 2. De acordo com a atividade transcricional e dados da proteômica, sugere-se que os polissacarídeos seriam atacados por enzimas nos estágios iniciais da formação do aerênquima (seg 2 e 3). O ataque ocorre principalmente sobre as pectinas e o β-glucano. Contudo, os dados apontam para a deposição de xiloglucano, xilanos e celulose (após seg 3), que formam um compósito ao redor dos espaços de ar. Isto sugere que parte dos polissacarídeos das paredes não sejam degradados ao longo do processo, embora enzimas específicas detectadas possam atuar na modificação dos mesmos, como verificado para algumas pectinases e membros de GH17. Além disso, nos pré-tratamentos com água foi possível observar que há maior sacarificação da parede nos seg. 1 e 2. Contudo quando retira-se a maior parte das pectinas e hemiceluloses após pré-tratamento com NaOH, a sacarificação é maior nos segmentos 2, 3 e 4, devido ao maior acesso e a maior quantidade de celulose. As glicosil hidrolases encontradas neste trabalho sugerem que estas atacam a parede de um específico conjunto de células do córtex que dá origem ao aerênquima. Já no fim do processo, quando há lise celular, algumas paredes de células remanescentes são recalcitrante à hidrólise, provavelmente devido a sua arquitetura e composição. Este trabalho traz informações para o desenvolvimento de futuras tecnologias para a produção do etanol do etanol celulósico de cana-de-açúcar / The resistance of plant cell walls to enzymatic hydrolysis is one of the main bottlenecks of the development of technology of production of cellulosic ethanol. It is believed that the modifications in cell walls related to processes of storage mobilization, aerenchyma formation, fruit ripening and senescence, for instance, involve the activation of functional moduli that culminate in alterations of cell walls. These moduli are: 1) signal perception to start the process; 2) Programmed Cell Death (PCD); 3) cell separation; 4) cell expansion; 5) hydrolysis of hemicelluloses and 6) hydrolysis of cellulose. In the case of the formation of lysigenous aerenchyma, the process starts with PCD and is followed by the release of glycosil hydrolases that act on the degradation and/or cell wall modifications, forming air spaces in the cortex of the root. The formation of aerenchyma in the roots of sugarcane is a constitutive phenomenon and little is known about the mechanisms of modification that occur in cell walls during its development. Thus, the present study focused on the visualization of the patterns of variation of gene expression, proteins and enzyme activities associated to the formation of aerenchyma in roots of sugarcane in order to understand the role of the cell wall hydrolases and some proteins related to PCD in cell wall modifications along the process. Five root segments of 1cm each, starting from root apex, were used. A gradual centripetal formation of aerenchyma was recorded in the cortex of developing roots. Analyses of the transcriptional, proteomic and enzyme activity profiles during the process revealed that several enzymes act on cell wall modifications. The glycosil hydrolases belonging to the Cazy families GH1. GH3, GH17, GH18, as well as expansins, cellulose synthase, laccase, calreticulin, calmodulin and other proteins related to pectin degradation have been found along the segments, mainly after segment 2. According to the data on transcriptomics and proteomics, it is suggested that enzymes attack polysaccharides during the initial stages of aerenchyma formation (seg. 2 and 3). The attack of the enzymes occurs mainly on pectins and β-glucan. Conversely, the data point out to the deposition (or maintenance) of xyloglucan, xylan and cellulose (after seg. 3), which form a composite that surrounds the air spaces. This suggests that part of the polysaccharides present in cell walls are not degraded during the process, although specific enzymes have been detected that could act on polysaccharide mobilization, such as the GH17 family. Further, under pretreatment with water, it has been observed that cell wall saccharification was higher at segments 1 and 2. On the other hand, when most of the pectins and hemicelluloses are retrieved by pretreatment with NaOH, saccharification is higher of segments 2, 3 and 4, probably due to the higher access to the wall and also to the higher proportion of cellulose. The profiles related to the glycosil hydrolases found in this work, suggest that these enzymes attack the cell wall. Initially, they are probably kept within a group of cells that will originate the aerenchyma. At the end of the process, when there is cell lysis, the remaining walls of some cells are recalcitrant to hydrolysis probably due to changes in their architecture and composition. Our findings bring promising information that could be used in the future to improve efficiency of hydrolysis for cellulosic ethanol production from sugarcane

A técnica de cultura de tecidos permite a propagação rápida e maciça de propágulos geneticamente semelhantes, isentos de doenças, sendo amplamente empregada para a obtenção de gemas adventícias e embriões somáticos visando principalmente, a multiplicação clonal sob ação de reguladores de crescimento. Resultados satisfatórios foram obtidos com a espécie Bactris gasipaes Kunth. por meio da regeneração direta de gemas adventícias e de embriões somáticos, no entanto, as consequências decorrentes da prolongada manutenção in vitro de espécies perenes como a pupunheira, não estão elucidadas, sendo que as pesquisas mais expressivas ocorrem com espécies anuais e restritas a órgãos específicos. Considerando que o tempo de cultivo pode promover a senescência e a habituação de determinados tecidos aos reguladores de crescimento, afetando consideravelmente o potencial morfogênico, o objetivo principal do presente trabalho foi investigar a ocorrência destes processos em folhas, raízes e bases caulinares de plântulas e microplantas com um e oito anos de cultivo, respectivamente. Para tanto, o processo de senescência foi monitorado por meio de análises histológicas, ultraestruturais e histoquímicas à detecção de substâncias ergásticas e à fragmentação do DNA, ao passo que o processo de habituação, foi monitorado por meio de análises morfofisiológicas, histológicas e histoquímicas. Os resultados pertinentes ao processo de senescência evidenciaram a ocorrência de intenso processo de morte celular programada nas células de diversos tecidos nas estruturas analisadas das microplantas, sendo que estes eventos foram escassos e limitados às bases caulinares nas plântulas. Além disso, foi observada a presença elevada de plastoglóbulos no interior dos cloroplastos e de compostos fenólicos nas estruturas foliares e radiculares das microplantas. Já, em relação aos resultados obtidos à detecção do processo de habituação nestas microplantas, quando comparados às plântulas, foram detectados problemas relacionados ao alongamento da parte aérea e do sistema radicular, bem como alterações morfológicas nas raízes e uma pronunciada redução no potencial morfogênico das células pré-procambiais em relação às plântulas. Estes resultados evidenciam que a manutenção in vitro de pupunheiras por longos períodos promoveu o envelhecimento dos propágulos em decorrência à senescência generalizada, bem como provavelmente os conduziu ao processo de habituação aos reguladores de crescimento ANA e/ou BAP, inviabilizando a propagação em grande escala desta espécie. / The tissue culture technique allows rapid and massive spread of propagules genetically similar, free from diseases, being the technique widely employed to obtain adventitious buds and somatic embryos mainly targeting the clonal multiplication under the action of growth regulators. Satisfactory results have been obtained with the specie Bactris gasipaes Kunth. through direct regeneration of adventitious buds and somatic embryos, however, the consequences from prolonged in vitro maintenance of perennial species such as peach palm are not clear, and the most significant research occur with annual species and restricted to specific organs. Whereas the cultivation time can promote senescence and habituation of certain tissues to the growth regulators, affecting considerably the morphogenic potential, the main objective of this study was to investigate the occurrence of these processes in leaves, roots and stem bases of seedlings and microplants with one and eight years of cultivation, respectively. Thus, the senescence process was monitored by histological, ultrastructural and histochemical detection of ergastic substances and DNA fragmentation, whereas the habituation process was monitored by analyses histologic, histochemic and morpho-physiological. The relevant results from the senescence process showed the occurrence of an intensive process of programmed cell death in cells of various tissues of the analised microplants structures, and these events were rare and limited to the stem bases in the seedlings. Furthermore, it was observed the high presence of plastoglobules inside chloroplast and phenolic compounds in the leaf and root structure of microplants. Already, the results obtained in relation to the detection of the habituation process in these microplants, when compared to the seedlings, were detected problems related to the elongation of shoots and roots, as well as morphological changes in roots and a pronounced reduction in the morphogenic potential of pre procambial cells compared to seedlings. These results demonstrate that the in vitro maintenance of peach palm for long periods promoted the aging of seedlings due to senescence widespread and probably led to the habituation process, to the growth regulators NAA and/or BAP, difficulting the propagation on a large scale of this species.

As células que compõem o tumor podem interagir entre si, através da liberação e incorporação de vesículas extracelulares, muitas vezes contribuindo para a progressão tumoral. Dessa maneira, o presente trabalho teve como objetivo observar se as vesículas extracelulares , como as microvesículas e os exossomas liberados pelas células cancerosas em condições de estresse celular, após quimioterapia e indução de hipóxia conferem alguma vantagem adaptativa às células tumorais. Nossos resultados mostram que vesículas liberadas por células de melanoma humano em hipóxia ou normóxia apresentam tamanho médio característico de exossomos e microvesículas e não modulam os processos de proliferação, morte e migração celular. As vesículas liberadas pelas células após tratamento com o quimioterápico temozolamida também apresentam tamanho característico de exossomos e microvesículas; em adição, o tratamento com a temozolamida induziu um aumento na secreção dessas vesículas pelas células de melanoma. A incubação das células tumorais com vesículas oriundas da terapêutica com a temozolamida aumentou a proliferação celular, conferindo vantagem proliferativa às células de melanoma humano / Tumor cells can interact with each other by releasing and incorporating extracellular vesicles, contributing to tumor progression. Therefore, the aim of this study was to evaluate if extracellular vesicles, such as microvesicles and exossomes, released by cancer cells under cell stress conditions like chemotherapy and hypoxia, induce an adaptive advantage to tumor cells. Our results show that vesicles shed by human melanoma cells under hypoxia, or normoxia exhibit the characteristic size of exossomes and microvesicles and do not modulate cell proliferation, death or migration. The vesicles released by melanoma cells after temozolomide treatment also showed the average size of exossomes and microvesicles; moreover, temozolomide treatment induced an increase in extracellular vesicles shedding by tumor cells. Incubation of tumor cells with vesicles released under temozolamide therapeutics caused an increase in cell proliferation, providing a proliferative advantage to human melanoma cells

A manipulação cirúrgica do fígado com esteato-hepatite pode levar a complicações pós-operatórias importantes. A N-acetilcisteína (NAC) apresenta efeito protetor em modelos de I/R hepática, bem como na doença hepática gordurosa não alcoólica. Porém, há carência de estudos relacionados a seu efeito em lesões de I/R em fígado com esteato-hepatite. Portanto, esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da NAC sobre a reação inflamatória, estresse oxidativo e morte celular induzidos pela I/R hepática associada à esteato-hepatite. Foram utilizados camundongos C57BL/6J, machos, com oito semanas e peso entre 25 e 30 gramas, que receberam ração normal AIN-93M ou deficiente em Metionina e Colina (DMC) de acordo com o grupo de estudo. A NAC (150mg/kg) foi administrada 15 minutos antes da isquemia (DMC-I/R+NAC). Nos grupos DMC-I/R e DMC-I/R+NAC, os animais foram submetidos a 30 minutos de isquemia e 24 horas de reperfusão. Após esse período, o sangue foi coletado, para análise bioquímica das transaminases, e o fígado, removido cirurgicamente para avaliação histopatológica, dosagem das citocinas IL-1beta, TGF-beta1 e IFN-y, nitrito e Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbitúrico (TBARS), análise da expressão celular de Bcl-2 e apoptose (TUNEL). A histopatologia mostrou redução de focos inflamatórios no grupo DMC-I/R+NAC. Os níveis AST foram elevados no grupo DMC-I/R enquanto que os de ALT diminuíram em relação ao controle. No grupo DMC-I/R+NAC houve redução em ambas as transaminases, sendo significante apenas para a avaliação de AST. A produção das citocinas IL-1beta e TGF-beta1 foi elevada no fígado esteatótico de camundongos submetidos à I/R em comparação aos animais com fígado normal; porém, o tratamento com NAC promoveu uma redução significante dessas citocinas. A análise do estresse oxidativo mostrou que os animais com esteato-hepatite submetido à I/R tiveram as concentrações de TBARS e de nitrito elevadas em relação aos camundongos com fígado normal. No entanto, ao receberem o tratamento com NAC, esses animais apresentaram uma redução de ambos. A análise da expressão de Bcl-2 mostrou que essa proteína estava elevada em camundongos com fígado normal, e reduzida na presença de esteato-hepatite ou quando esta afecção está associada à I/R. A NAC, nesse caso, promoveu o aumento da expressão de Bcl-2 em camundongos com esteato-hepatite submetido à I/R. Esse resultado estava associado aos dados de apoptose, nos quais foi observado aumento do número de células apoptóticas no fígado esteatótico de camundongos em que a I/R foi induzida e redução nos animais tratados com NAC. Desta forma, conclui-se que o uso da NAC promove efeitos benéficos sobre o fígado de camundongos com esteato-hepatite associada à lesão de I/R por meio da redução do infiltrado inflamatório, das concentrações de IL-1beta e TGF-beta1, do estresse oxidativo e da morte celular / The surgical manipulation of the liver with steatohepatitis may lead to important postoperative complications. The N-acetylcysteine (NAC) has a protective effect in hepatic I/R models, as well as in non-alcoholic fatty liver disease. However, there is a lack of studies related to its effect inI/R injury to liver with steatohepatitis. Therefore, the purpose of this study was to assess the effect of NAC over inflammatory, oxidative stress and cell death induced by hepatic I/R associated to steatohepatitis. The mice used were C57BL/6J, male, eight weeks old and weighing between 25 and 30 grams, which received normal diet AIN-93M or Methionine and Choline-deficient diet (DMC) according to their study group. The NAC (150mg/kg) was administered 15 minutes before the ischemia (DMC-I/R+NAC). In groups DMC-I/R and DMC-I/R+NAC, the animals were submitted to 30 minutes of ischemia and 24 hours of reperfusion. After this period, blood was collected, for biochemical analysisof transaminases, and the liver, surgically removed for histopathological assessment, dosage of cytokines levels IL-1beta, TGF-beta1 and IFN-y, nitrite and Reactive Substances to Thiobarbituric Acid (TBARS), analysis of cell expression of Bcl-2 and apoptosis (TUNEL). The histopathology showed a reduction of inflammatory foci in DMC-I/R+NAC group. The AST levels were elevated in DMC-I/R group while the ALT reduced in comparing to control. In the DMC-I/R+NAC group there was a reduction in both transaminases, being significant only for AST assessment. The production of cytokines IL-1beta and TGF-beta1 was elevated in the liver with steatosis of mice submitted to I/R when compared to the animals with normal liver; however, the treatment with NAC provided a significant reduction of these cytokines. The oxidative stress analysis showed that the animals with steatohepatitis submitted to I/R had the concentrations of TBARS and nitrite elevated when compared to the mice with normal liver. However, when they received treatment with NAC, these animals presented a reduction in both. The analysis of the Bcl-2 expression showed that this protein was high in mice with normal liver, and reduced in the presence of steatohepatitis or when this affection is associated to I/R. A NAC, in this case, lead to an increase of Bcl-2 expression in mice with steatohepatitis submitted to I/R. This result was associated to data of apoptosis, where increase in the number of apoptotic cells in liver with steatosis of mice in which theI/R was induced and reduction in animals treated with NAC was observed. Therefore, the conclusion is that the use of NAC promotes beneficial effects on the liver of mice with steatohepatitis associated to I/R injury through the reduction of inflammatory infiltrate, of concentrations of IL-1beta and TGF-beta1, of oxidative stress and cell death

No presente trabalho, descrevemos na saliva do mosquito Aedes aegypti uma atividade de indução de morte de linfócitos caracterizada pela rápida exposição de fosfatidilserina na superfície celular, incorporação de iodeto de propídio, diminuição do tamanho celular, perda da expressão de CD62L e seletividade para linfócitos naïve. A molécula responsável por essa atividade foi identificada pelo fracionamento do extrato da glândula salivar (EGS) do mosquito por HPLC e espectrometria de massas. O RNA mensageiro que codifica essa molécula está presente abundantemente em fêmeas de A. aegypti mas não em machos, sugerindo sua participação no repasto sanguíneo. RNA de interferência foi utilizado para silenciar o gene responsável por essa atividade em fêmeas de A. aegypti e o EGS desses mosquitos perdeu a capacidade de induzir a morte de linfócitos, confirmando ser essa a molécula responsável pela atividade. Em conclusão, o presente trabalho identifica uma nova molécula presente na saliva de A. aegypti com atividade rápida, potente e seletiva sobre linfócitos. / In the present work, we described in the saliva of Aedes aegypti mosquito an activity of cell death induction for lymphocytes characterized by fast phosphatidylserine exposure in cell surface, incorporation of propidium iodide, cell shrinkage, loss of CD62L expression, and selectivity for naïve lymphocytes. The molecule responsible for this activity was identified by fractionation of mosquito salivary gland extract (SGE) by HPLC and mass spectrometry. The messenger RNA that codifies this molecule is abundantly present in A. aegypti females but not in males, suggesting its role in blood-feeding. RNA interference was employed to silence the gene responsible for this activity in A. aegypti females and the SGE of these mosquitoes lost the ability to induce lymphocyte death, confirming that this is the molecule responsible for the activity. In conclusion, this work identifies a new molecule from A. aegypti saliva with a fast, potent and selective activity on lymphocytes.

Mitocôndrias desempenham um papel central na homeostase celular. Estas organelas se diferem das demais não só por suas múltiplas funções, mas por terem seu próprio genoma, distinto do genoma nuclear. Estas organelas também participam de mecanismos de morte celular de forma central nos três mecanismos mais conhecidos: apoptose, necrose e autofagia. O mtDNA está localizado na face interna da membrana mitocondrial, onde são geradas grandes quantidades de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Em consequência, o mtDNA acumula modificações oxidativas, mesmo em condições normais de metabolismo. Entretanto as respostas celulares ao acúmulo de lesões no mtDNA ainda não são claras. Para investigarmos se lesões oxidativas no mtDNA causam morte celular, propomos um modelo no qual oxigênio singlete é gerado especificamente na mitocôndria, pela ação de fotossensibilizadores com diferentes localizações celulares (azul de metileno, AM, e cristal violeta, CV, citosólicos; Ro 19-8022, Ro, citosólico e nuclear). Mostramos, por microscopia confocal, que os corantes tem a localização esperada em células HeLa. Além disso, observamos que o AM gera oxigênio singlete proporcionalmente a concentração do corante e dose de fotoativação. Mostramos que células tratadas com os corantes diminuem a velocidade de duplicação 24 h após o tratamento, que resulta em morte celular. Para AM e Ro, estes efeitos foram proporcionais à concentração de corante e da dose de fotoativação. Por outro lado, CV apresentou uma alta toxicidade mesmo no escuro. Mostramos que as células tratadas com AM não apresentam fragmentação internucleossômica de DNA, típica de apoptose após 24 h e não apresentam quebras de fita e formação de sítios abásicos logo após o tratamento. Finalmente mostramos que células com depleção do número de cópias de mtDNA são menos sensíveis ao tratamento com AM e igualmente sensíveis ao tratamento com Ro que células HeLa normais, indicando que lesões oxidativas ao mtDNA determinam a sensibilidade celular ao AM. / Mitochondria play a central role in cell homeostasis. They differ from other subcellular structures not only due to their many functions but also because they have their own genome. Moreover, mitochondria also play a central role in cell death, in apoptosis, necrosis as well as autophagy. The mitochondrial DNA sits at the inner side of the inner mitochondrial membrane, where most of reactive oxygen species are generated, and in fact, mtDNA accumulates oxidative damage under normal physiological conditions. However, cellular responses to mtDNA damage are not clearly understood. In order to ascertain whether mtDNA damage induces cell death, we established a cellular model in which oxidative stress is induced exclusively in mitochondria, by using two photosensitizers that localize in the cytosol (methylene blue, MB and crystal violet, CV) and comparing to another one with diffuse distribution (Ro 19-8022, Ro). These molecules generate singlet oxygen locally upon photoactivation. Using confocal fluorescence microscopy we confirmed the cellular localization of the dyes, and found that. MB generates singlet oxygen in cells in a dose- and light-dependent fashion. Treatment with the dyes induced dose-dependent cell proliferation inhibition and cell death. The cytotoxic effects of MB and Ro were completely dependent on light-activation whereas CV induced cell death in the dark. We found that under these conditions, MB treatment did not induce internucleosomal DNA fragmentation or non-nucleosomic fragmentation, as we did not observe comet formation. These results indicate absence of nuclear DNA damage. On the other hand, cells depleted of mtDNA showed decreased sensitivity to MB but not to RO, indicating that mtDNA damage plays a key role in inducing cell death under these experimental conditions.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is an aggressive form of cancer with poor prognosis and limited treatment options. Since many patients present with metastatic disease and are thus ineligible for surgical resection, PDAC is almost ubiquitously fatal; new treatment options are therefore needed to combat this disease. A key hallmark of many cancers, including PDAC, is metabolic reprogramming and a shift towards a high glycolytic rate, known as the Warburg effect. This allows cancer cells to generate ATP in the face of hypoxia and to meet the increased metabolic requirements associated with rapid proliferation. We hypothesised that this shift towards glycolytic metabolism has important implications for the regulation of cytosolic Ca2+ ([Ca2+]i) in PDAC, since the plasma membrane Ca2+ ATPase (PMCA), which is critical for maintaining low [Ca2+]i and thus cell survival, is dependent on ATP to extrude cytosolic Ca2+. The relative contributions of mitochondrial vs glycolytic ATP in fuelling the PMCA in human PDAC cell lines (PANC-1 and MIA PaCa-2) were therefore assessed. Moreover, the effects of numerous mechanistically distinct metabolic inhibitors on key readouts of cell death, [Ca2+]i and ATP were investigated. Treatment with glycolytic inhibitors induced significant ATP depletion, PMCA inhibition, [Ca2+]i overload and cell death in both PANC-1 and MIA PaCa-2 cells, while mitochondrial inhibitors had no effect. Subsequently, these experiments were repeated on PDAC cells cultured in media formulated to "switch" their highly glycolytic phenotype back to one more reliant on mitochondrial metabolism. Culture in nominal glucose-free media supplemented with either galactose (10 mM) or alpha-ketoisocaproate (KIC, 2 mM) resulted in a switch in metabolism in MIA PaCa-2 cells, where proliferation rate and glycolysis were significantly decreased, and in the case of cells cultured in KIC, oxidative phosphorylation rate was preserved (assessed using Seahorse XF technology). Following culture of MIA PaCa-2 cells in either galactose or KIC, glycolytic inhibition failed to recapitulate the profound ATP depletion, PMCA inhibition and [Ca2+]i overload observed in glucose-cultured MIA PaCa-2 cells. These data demonstrate that in PDAC cells exhibiting a high rate of glycolysis, glycolytically-derived ATP is important for fuelling [Ca2+]i homeostasis and thus is critical for survival. Finally, using a cell surface biotinylation assay, the keyglycolytic enzymes LDHA, PFKP, GAPDH, PFKFB3 and PKM2 were all found to associate with the plasma membrane in MIA PaCa-2 cells, possibly in a tyrosine phosphorylation-dependent manner. To investigate whether the dynamic membrane-association of glycolytic enzymes provides a privileged supply of ATP to the PMCA in PDAC, the effects of tyrosine kinase inhibitors was assessed on PMCA activity. However, while these inhibited PMCA activity, this occurred without accompanying global ATP depletion. These data indicate that glycolytic ATP is critical for the regulation of [Ca2+]i by the PMCA in PDAC, and that the glycolytic regulation of the PMCA may be an important therapeutic locus. However, further research is required to determine whether membrane-bound glycolytic enzymes regulate its activity.

Background: Inadequate foetal growth cannot be remedied postnatally, leading to severe consequences for neonatal and adult development. Furthermore, sexual dimorphism in placental development has been suggested in humans although this remains poorly investigated in the pig. Hypotheses: Intrauterine Growth Restriction (IUGR) occurs due to aberrant conceptus attachment, which leads to alterations in angiogenesis and vascularity of the feto-maternal interface. Altered gene expression and vascularity will be observed at the feto-maternal interface in male foetuses compared to female foetuses. Increased apoptosis and decreased proliferation will be observed in the feto-maternal interface associated with the lightest foetuses compared to the closest to mean litter weight (CTMLW) foetuses. Aims: This thesis aimed to investigate the association between foetal size and sex and: integrin signalling; apoptotic and proliferation pathways; umbilical arterial (UA) blood flow; and angiogenesis and vascularity at the feto-maternal interface. This was performed by the collection of placental and endometrial samples associated with conceptuses or foetuses of different size (lightest and CTMLW) and sex at gestational day (GD) 18, 30, 45, 60 and 90. Conclusion This thesis has presented novel findings of associations between foetal size and sex, and placental and endometrial integrin signalling, apoptosis and proliferation, and angiogenesis and vascularity. Currently, this is the first suggestion in the literature that foetal size, and more intriguingly foetal sex, may have a strong influence on the activity of the endometrium. The mechanisms behind these findings warrant further investigation. Switches in the direction of differences at the feto-maternal interface between foetuses of different size were observed throughout gestation, notably between GD45 and 60, highlighting the dynamic nature of the feto-maternal interface and suggesting this as a potential window that could be manipulated by the industry to attempt to rescue the postnatal phenotype of IUGR piglets.

A desregulação da apoptose, principalmente da via mitocondrial, exerce papel na progressão tumoral, resistência à quimioterapia, além de favorecer a formação de metástases por permitir a sobrevivência de células tumorais na circulação e outros microambientes teciduais. No presente estudo, foram avaliados 58 mastocitomas cutâneos caninos, provenientes de 50 animais submetidos à cirurgia excisional como única forma de tratamento. Os tumores foram graduados de acordo com o sistemas de estabelecidos por Patnaik, Ehler e MacEwen (1984) e Kiupel et al. (2011). As expressões das proteínas relacionadas à via intrínseca da apoptose, BCL2, BAX, APAF1, Caspase 9 e Caspase 3, foram caracterizadas por meio de imuno-histoquímica. Os resultados obtidos das imunomarcações foram comparados às graduações histopatológicas, bem como à mortalidade em função do tumor e ao tempo de sobrevida pós-cirúrgico. Observamos maior expressão de BAX em mastocitomas de grau III, bem como menor expressão de BCL2 em tumores de alto grau. A detecção imuno-histoquímica de BAX foi considerada um indicador prognóstico para sobrevida e mortalidade em função da doença, enquanto que as de APAF1 e BCL2 adicionaram valor prognóstico às graduações histopatológicas melhorando a previsão da sobrevida pós-cirurgia / Deregulation of apoptosis, especially in the mitochondrial pathway, plays a role in tumor progression, resistance to chemotherapy, and favor the formation of metastases by allowing the survival of tumor cells in the blood stream and other tissue microenvironments. In the present study, we evaluated 58 canine cutaneous mast cell tumors, from 50 dogs, which were submitted to excisional surgery alone. The tumors were graded according to the systems proposed by Patnaik, Ehler and MacEwen (1984) and Kiupel et al. (2011). The expression of the apoptosis-related proteins BCL2, BAX, APAF1, caspase 9 and caspase 3 was characterized by immunohistochemistry. Immunohistochemical results were compared with the histopathological grades, mortality due to the tumor and post-surgical survival time. We observed increased expression of BAX in grade III mast cell tumors and lower expression of BCL2 in high-grade tumors. Immunohistochemical detection of BAX was considered an independent indicator of prognosis for survival and mortality due to the disease, whereas APAF1 and BCL2 added prognostic value to the histopathological grading systems improving the prediction of survival post surgery