Pacientes diabéticos tipo 2 apresentam risco de 3 à 5 vezes maior de sofrer infarto do miocárdio do que indivíduos não diabéticos, sendo que 75% desses pacientes morrem de complicações aterotrombóticas. Os mecanismos que levam o indivíduo a apresentar esse perfil pró-trombótico incluem danos ao endotélio, liberação de citocinas pró-inflamatórias, estresse oxidativo, ativação da cascata de coagulação e das plaquetas. As proteínas da cascata de coagulação e as plaquetas são os principais atores do controle do balanço anti/pró-coagulante. A cascata de coagulação pode ser ativada por dano ao endotélio ou por liberação de fatores, como o Fator Tecidual. Essa cascata culmina com a ativação da enzima trombina, que cliva o fibrinogênio e permite sua polimerização e deposição na forma de fibrina. A trombina também participa da ativação das plaquetas. Outros mecanismos têm sido propostos na tentativa de entender as causas do perfil pró-trombótico apresentado por indivíduos diabéticos. A geração Produtos Finais de Glicação Avançada (do inglês Advanced Glycation End-Products – AGE) nesses indivíduos tem sido frequentemente relatada como importante fator. Os AGE são modificações póstraducionais encontradas em proteínas e têm origem em uma reação nãoenzimática entre uma proteína e um açúcar redutor, ou com um aldeído reativo. Durante o diabetes a hiperglicemia é considerada a principal fonte de geração de AGE, mas a participação de outros aldeídos reativos, como o metilglioxal e o glicolaldeído (GA) também são de grande importância. O processo de glicação pode levar a duas situações no organismo: a) alteração na estrutura da proteína com consequente alteração da sua função; b) a geração de moléculas sinalizadoras (AGE) com potencial pró-inflamatório e pró-trombótico. Estudos recentes demonstraram que os AGE podem causar a ativação de plaquetas e promover a liberação de Fator Tecidual por monócitos e células endoteliais. Muitos estudos têm sido realizados com a intenção de entender o papel dos AGE sobre a coagulação, no entanto, faltam dados sobre os efeitos dos seus precursores (açucares e aldeídos reativos) na modulação da hemostasia. Nesta tese, demonstramos que o GA é capaz de reagir com proteínas plasmáticas in vitro, levando a um aumento nos níveis de carbonil. Os coágulos formados a partir de plasma incubado com GA apresentaram-se resistentes à ação proteolítica. O GA teve os mesmos efeitos quando incubado com o fibrinogênio purificado, indicando que essa proteína é um alvo importante no desequilíbrio hemostático causado pelo aldeído. Para avaliar se o aumento dos níveis do GA é relevante in vivo, ratos Wistar adultos foram injetados com esse aldeído. Verificou-se aumento na oxidação de proteínas (carbonil e sulfidril) e um encurtamento no tempo necessário para a coagulação do plasma, indicando um perfil pró-trombótico. Após o isolamento do fibrinogênio desses ratos, foi identificada a formação de CML e um atraso no tempo necessário para a fibrina polimerizar. Os nossos resultados indicam que o GA pode danificar diretamente o fibrinogênio e contribuir para os efeitos prótrombóticos vistos em algumas enfermidades. Ainda, os efeitos do GA in vivo não se restringem apenas às proteínas da cascata de coagulação sendo necessária a avaliação dos efeitos do GA sobre as células envolvidas com os processos de coagulação (plaquetas e células endoteliais). / The risk of myocardial infarction is 3-5 folds higher in type 2 diabetic patients than in healthy subjects. Seventy five percent of these patients die with atherothrombotic complications. The mechanisms behind this prothrombotic profile include endothelial damage, cytokine release, oxidative stress, coagulation and platelet activation. The balance between anti/pro-coagulant is controlled mainly by proteins of coagulation cascade and platelets. Coagulation can be triggered by endothelial damage or by factors release, such as Tissue Factor. This cascade ends with thrombin activation, which act upon fibrinogen and allows its polymerization in the insoluble form fibrin. Moreover, thrombin also may activate platelets. Several mechanisms have been proposed in order to explain the underlying factor responsible for prothrombotic profile seen in diabetes. The generation of Advanced Glycation End-products (AGE) in these patients has been often described as an important factor. AGE are posttranslational modifications found in proteins that have origin in a non-enzymatic reaction between a protein and a sugar (or reactive aldehydes). During the diabetes, the hyperglycaemia is believed to be the main agent of protein glycation. The role of reactive aldehydes, such as methylglyoxal and glycolaldehyde (GA) are important too. Glycation can lead to a two main events in organism: a) alteration in protein configuration, with change of function; b) generation of a class of signaling molecules (AGE), which may trigger the proinflammatory and pro-thrombotic events. Recent studies have revealed that AGE can cause platelet activation and induce Tissue Factor release from monocytes and endothelial cells. A lot of studies have been developed to understand the role of AGE in coagulation, although few have studied the glycation precursors on hemostasis. Here we show that GA is able in reacting with plasma proteins in vitro leading to generation of protein carbonyl. The clots generated from GA-incubated plasma were resistant to proteolysis. The incubation of purified fibrinogen in presence of GA revealed the same profile than we saw in whole plasma, suggesting the importance of this protein in the hemostatic dysfunction induced by GA. To evaluate if the increased levels of GA is relevant in vivo, Wistar rats were injected with the aldehyde and plasma was evaluated. Plasma proteins showed increase in oxidative damage (carbonyl and sulfhydryl) whereas the time necessary to plasma to clot shortened, suggesting a prothrombotic profile. The purification of fibrinogen from GA-injected rats revealed that there was an increase in generation of CML, evaluated by western blot. Moreover, there was a delay in the time necessary to fibrin polymerization in a system containing isolated fibrinogen. Our results suggest that GA can directly damage fibrinogen and thus, contribute to prothrombotic effects seen in some diseases. Moreover, the in vivo effects of GA are not only restricted to the coagulation cascade proteins. More studies are necessary to evaluate the effects of GA on cell that participate in coagulation regulation (e.g. platelets and endothelial cells).

A heparina foi isolada no início do século XX e permanece, até os dias atuais, como um dos mais importantes e eficientes agentes terapêuticos de ação antitrombótica. Sua atividade anticoagulante deve-se à ativação da antitrombina (AT), uma serpina responsável pela inibição fisiológica de serino-proteinases plasmáticas, tais como fIIa e fXa. Os esforços no sentido da elucidação dos aspectos estruturais e dinâmicos associados ao reconhecimento molecular da heparina pela AT, em nível atômico, vêm encontrando diversas dificuldades, principalmente associadas aos compostos sacarídicos. Em decorrência de sua elevada polaridade e flexibilidade, glicosaminoglicanos como a heparina são difíceis de estudar e modelar. Soma-se a isto o fato de que os resíduos de iduronato presentes na heparina (IdoA) apresentam um incomum equilíbrio conformacional entre estados de cadeira (1C4) e bote-torcido (2SO), sendo esta última estrutura postulada como a possível conformação bioativa. Sendo assim, este trabalho apresenta um estudo de modelagem molecular do perfil conformacional da heparina, tanto em solução quanto complexada à AT, utilizando cálculos ab initio e simulações de dinâmica molecular (DM) Em decorrência da ausência de parâmetros capazes de descrever polissacarídeos nos campos de força atualmente disponíveis, cargas atômicas foram geradas, utilizando-se os esquemas de Mulliken, Löwdin e cargas ajustadas ao Potencial Eletrostático, através de cálculos quantum-mecânicos na base 6-31G** e testadas na simulação de DM da heparina. Diversas condições de simulação, tais como modelos de água, concentrações de sais e as conformações 1C4 e 2SO do IdoA, foram avaliadas de forma a identificar as melhores condições para a descrição conformacional da heparina em solução. O protocolo de DM obtido foi então utilizado no estudo do complexo AT-heparina. Os resultados obtidos estão de acordo com os dados experimentais atualmente disponíveis acerca da conformação da heparina e da contribuição energética de cada resíduo de aminoácido da AT para a formação do complexo com a heparina. A partir dos cálculos ab initio realizados, foi proposto um refinamento na estrutura da heparina determinada por RMN, enquanto que as simulações de DM permitiram reinterpretar aspectos da estrutura tridimensional da AT determinada por cristalografia de raios-X. Adicionalmente, os dados obtidos sugerem que não há requerimento conformacional para a interação do IdoA com a AT Globalmente, os dados indicam que simulações de DM podem ser utilizadas para representar adequadamente a conformação da heparina, assim como para caracterizar e quantificar suas interações com a AT. Assim sendo, propomos o uso de simulações de DM do complexo entre a AT e a heparina, ou entre a AT e compostos derivados da heparina, como uma ferramenta útil no processo de desenvolvimento de novos agentes antitrombóticos e anticoagulantes.

Base Teórica. Embora vários relatos de casos tenham sugerido uma associação entre a ingesta de vitamina K e a instabilidade da anticoagulação oral, o impacto clínico de diferentes quantidades de vitamina K dietética na anticoagulação oral crônica nunca foi prospectivamente estabelecido. Métodos. Características clínicas e estimativas semi-quantitativas sobre a ingesta de vitamina K foram avaliadas, prospectivamente, em 230 visitas ambulatoriais de pacientes anticoagulados em um hospital público universitário (protocolo observacional). Treze pacientes ambulatoriais anticoagulados cronicamente e estáveis foram arrolados em um ensaio clínico randomizado cruzado de intervenção dietética de 4 dias com aumento e diminuição de 5 vezes da sua ingesta habitual de vitamina K (protocolo experimental randomizado). Resultados. Protocolo observacional: Na análise univariada, identificamos uma associação estatisticamente significativa, progressiva e inversa entre um escore global de ingesta de vitamina K e diferentes níveis de anticoagulação. Na análise multivariada, a ingesta de vitamina K dietética foi independentemente associada com níveis subterapêuticos e anticoagulação excessiva (ambos valores de p =0,04), após ajuste para escolaridade, renda, uso de novos fármacos, aderência à anticoagulação oral e intercorrências clínicas. Protocolo randomizado: Após a dieta restrita em vitamina K, observamos um aumento significativo nos valores do INR (de 2,6 ± 0,5 para 3,3 ± 1,0, p=0,03; do início para o dia 7) enquanto, após a dieta enriquecida, identificamos uma diminuição significativa e mais precoce no INR (de 3,2 ± 0,9 para 2,8 ± 0,7, p=0,005; do início para o dia 4). O efeito da ingesta de vitamina K sobre a variação do INR foi particularmente influenciada pela ingesta média habitual da vitamina. Conclusões. Nossos dados prospectivos reforçam o conceito de que a interação vitamina K e fármacos cumarínicos é de fato real e clinicamente relevante, devendo ser reconhecida como um fator importante e independente que interfere com a estabilidade da anticoagulação oral crônica. / Background. Although several case reports suggest a potential association between vitamin K intake and coagulation instability, the clinical impact of different amounts of vitamin K intake on chronic oral anticoagulation has never been prospectively established. Methods. Clinical characteristics and semi-quantitative queries on vitamin K intake were prospectively evaluated in 230 outpatients’ visits in an anticoagulation clinic (observational protocol). Twelve stable chronically anticoagulated outpatients underwent a randomized crossover trial of 4-day in-hospital dietary intervention of 5-fold increase and 5-fold decrease of baseline vitamin K intake (randomized protocol). Results. Observational protocol: In univariate analysis, we identified a progressive and inverse statistically significant association between an aggregated score of vitamin K intake and different levels of anticoagulation. In multivariate logistic regression, dietary vitamin K intake was independently associated with both overcoagulation and undercoagulation, after adjustment for educational level, income, drug compliance, concurrent illness and clinical comorbidities. Randomized protocol: After the vitamin K depleted diet we observed a significant increase in INR values (from 2.6 ± 0.5 to 3.3 ± 0.9, p =0.005; from baseline to day 7), while after the 4-day enriched diet we identified a significant and earlier decrease in INRs (from 3.1 ± 0.8 to 2.8 ± 0.6, p =0.035; from baseline to day 4). The effect of vitamin K intake on INR variation was particularly influenced by the average baseline intake. Conclusions. Our prospective data strengthen the concept that the vitamin K-coumarin interaction is in fact operative and clinically relevant, and must be acknowledged as a major independent factor that interferes with anticoagulation stability.

A hemofilia A (HA) é uma doença hemorrágica hereditária ligada ao cromossomo X, causada pela atividade reduzida ou ausente do fator VIII da coagulação (FVIII). Essa doença é o resultado de mutações heterogêneas no gene do FVIII. A identificação das mutações patogênicas é importante para o aconselhamento genético e para a avaliação das manifestações clínicas. Embora mais de 700 mutações no gene já tenham sido descritas como responsáveis pela HA grave (nível de FVIII <1%), não existem dados a respeito na população do Rio Grande do Sul. O objetivo desse trabalho é a identificação das alterações genéticas em 48 pacientes hemofílicos graves, de diferentes famílias, com resultado negativo para a presença das inversões nos íntrons 22 e 1. Tais inversões são as mutações mais comumente encontradas (40-50% e 5%, respectivamente) em hemofílicos A graves. Todos os pacientes foram analisados para a presença de grandes deleções por PCR multiplex, utilizando-se 35 pares de primers que abrangem os 26 éxons e as regiões 5’ e 3’UTR do gene. Os pacientes que não apresentaram grandes deleções foram analisados por sequenciamento direto dos exons. As variações nas sequências foram verificadas com os softwares Codon Code Aligner e MEGA5.04, para realizar alinhamentos múltiplos e para analisar a tradução da proteína mutada. O software PolyPhen-2 foi utilizado para verificar se as mutações alterariam a estrutura e a função da proteína; o software SDM foi utilizado para verificar se as mutações alterariam a estabilidade da proteína. Uma figura com a localização das mutações no gene do FVIII foi desenhada com o programa Pymol. Foram encontradas em 70% dos pacientes: uma grande deleção (incluindo os éxons 4, 5 e 6), nove pequenas deleções, cinco pequenas inserções, oito mutações de sentido trocado e seis mutações sem sentido, das quais treze são recorrentes e dezesseis são novas mutações, não descritas no banco de dados online HAMSTeRS. Quarenta e quatro por cento dos indivíduos com mutação encontrada desenvolveram inibidores, sugerindo um maior risco de desenvolvimento de inibidores em pacientes com grandes deleções, mutações sem sentido e pequenas deleções/inserções, quando comparado com pacientes com mutações de troca de sentido. Entre outras mutações de efeito evidente, foram encontradas duas mutações (D542G e S109P) que podem interferir em sítios de ligação ao cálcio, uma mutação (P2205R) que pode ser prejudicial à interação entre o FVIII e o fator de von Willebrand (FvW) e uma mutação (L2297R), que altera a superfície eletrostática da proteína. Esses dados contribuem para o melhor entendimento da funcionalidade e da estrutura do FVIII. / Hemophilia A (HA) is an X-linked inherited bleeding disorder caused by reduced or absent clotting factor VIII (FVIII) activity, determined by heterogeneous mutations in the FVIII gene. Identification of these pathogenic mutations is important for genetic counseling and the assessment of clinical manifestations. Although more than 700 mutations of the FVIII gene have been reported as responsible for severe hemophilia (FVIII: C<1%), the corresponding data is currently insufficient for Southern Brazilian populations. The aim of this study was to identify genetic changes in 48 unrelated severe HA patients, who showed negative results for inversions in introns 22 and 1. These inversions are the most common mutations (40-50% and 5%, respectively) in severe HA patients. All patients were screened for gross deletions by multiplex PCR, with 35 pairs of primers for the 26 exons and 5’- and 3’- UTR of the gene. Those without any gross deletion were then analyzed by direct sequencing for all exons. Sequence variation was analyzed with the Codon Code Aligner and the Mega0.4 softwares for multiple alignments and protein translation. PolyPhen-2 was used to predict if the mutations would alter protein’s structure and function; SDM was used to verify if the mutations would alter the protein stability. One image with the location of FVIII mutations was drawn with the Pymol software. In 70% of the patients one gross deletion (including exons 4, 5 and 6), nine small deletions, five small insertions, eight missense and six nonsense mutations were found, of which thirteen were recurrent and sixteen were novel, never reported in the HAMSTeRS database. Forty-four per cent of these mutation carriers developed FVIII inhibitors, suggesting a higher risk of inhibitors development in patients with large deletions, small deletions/insertions, and nonsense mutations than in patients with missense mutations. Among mutations of clear effect, two mutations (D542G and S109P) that may interfere with calcium binding, a mutation that may affect FVIII and von Willebrand factor (FvW) interaction (P2205R), and L2297R, that clearly affects the molecule’s electrostatic surface were found. The results enable us to better understand structural and functional aspects of this protein.

Introdução: A Hemofilia A (HA) é a doença hemorrágica ligada ao X mais freqüente na população mundial, causada por alterações no fator VIII (FVIII), afetando 1:5000 nascimentos masculinos. A forma grave dessa doença é encontrada em 50% dos pacientes e é caracterizada por intensos episódios hemorrágicos. O principal problema no tratamento desses pacientes é o desenvolvimento de anticorpos que neutralizam o FVIII infundido, chamados de inibidores contra o FVIII. Alterações estruturais no gene do fator VIII são possíveis fatores de risco ao desenvolvimento de inibidores. Duas inversões (Inv1 e Inv22) são as mais freqüentes e ocorrem exclusivamente em famílias de pacientes com HA grave, afetando cerca de 50% das famílias. Outros fatores genéticos e ambientais estão descritos na literatura como candidatos a fatores de risco ou associados com a produção de anticorpos contra o FVIII. Objetivos: Estabelecer as freqüências dessas inversões em hemofílicos graves do Rio Grande do Sul e verificar a associação entre o desenvolvimento dos inibidores e a presença das inversões nos pacientes, bem como estudar outros fatores relacionados ao surgimento dos inibidores. Metodologia: Foram entrevistadas e estudadas 158 famílias não aparentadas, representadas por 229 pacientes com hemofilia A graves (<1% FVIII) provenientes dos centros de hemoterapia do Rio Grande do Sul (Hemocentro-RS) que aceitaram livremente participar desse estudo. A partir disso, os pacientes foram genotipados para as duas inversões. Desses, foram dosados inibidores de 136 famílias (168 pacientes). Resultados: As freqüências das inversões do intron 1 e 22 nas famílias foram de aproximadamente 4% e 45%, respectivamente, estando essas de acordo com as freqüências de outras populações mundiais. Não foi encontrada uma associação estatisticamente significativa entre o surgimento de inibidores e a presença das inversões nos pacientes. Outros possíveis fatores de risco como tipo de tratamento, a etnia e a idade dos pacientes, a dose administrada de FVIII, a duração do tratamento e a presença de infecções virais crônicas foram também estudados. Quando analisados em separado, o tempo de uso de FVIII, a utilização de crioprecipitado, a dose do fator e a idade dos pacientes estão associados com desenvolvimento de inibidores, porém quando analisados em conjunto em um modelo preditor da formação de inibidores esse modelo fornece resultados não significativos. Conclusões: Esse estudo constitui-se em uma primeira aproximação ao problema, que é complexo; a continuação das pesquisas, agora envolvendo também fatores específicos do sistema imune dos pacientes, poderá fornecer dados mais conclusivos. / Introduction: Hemophilia A (HA) is the most common sex-linked bleeding disorder caused by genetic changes in factor VIII, affecting 1:5000 male births. Severe HA is the most frequent form and occur in 50% of the patients and is characterized by intense hemorragic episodes. The main problem in the treatment of these patients is the development of FVIII antibodies that neutralize the infused FVIII, called FVIII inhibitors. Structural alterations in the factor VIII gene are possible risk factors for the development of inhibitors. Two inversions (Inv1 and Inv22) are the most frequent and they occur exclusively in patients of families with severe HA, affecting about 50% of the families. Other genetic and environmental factors are described in the literature as candidates to risk factors or as being associated with the production of FVIII antibodies. Objectives: To establish the frequencies of these inversions in Rio Grande do Sul and to verify the association between the development of the inhibitors and the presence of the inversions in the patients, as well as to study other factors related to the appearance of the inhibitors. Patients and Methods: The study was carried out on 158 unrelated families, represented by 229 patients with severe HA (<1% FVIII) ascertained from Rio Grande do Sul’s centers of hemotherapy (Hemocentro-RS) that freely accepted to participate in the investigation. The patients were genotyped for the two inversions, and their inhibitor levels tested in 136 families (168 patients). Results: Intronn 1 and 22 inversion frequencies were approximately 4% and 45%, in agreement with those reported for other world populations. No statistically significant association between the occurrence of inhibitors and the presence of these inversions in the patients was found. Other possible risk factors as the type of treatment, ethnic group, patients' age, administered FVIII dose, duration of treatment and the presence of chronic viral infections were also studied. When separately analyzed, duration of FVIII, treatment, cryoprecipitate use, the factor dose and the patients' age are associated with inhibitor development, but when analyzed together in a model of inhibitors formation prediction the model yields non-significant results. Conclusions: This study is a first approximation to this complex problem; the continuation of the research, now involving also specific factors of the patient’s immune system, could furnish more conclusive data.

A Hemofilia B (HB) é uma doença hemorrágica causada pela redução ou ausência da atividade do Fator IX da coagulação (FIX), devido a mutações no gene que codifica a proteína. O padrão de herança é recessivo ligado ao sexo. O FIX ativado, em complexo com o fator VIII (FVIII) ativado, forma o complexo Xase intrínseco, o qual leva à ativação do fator X (FX). O FX ativado transforma a protrombina em trombina, a qual converte fibrinogênio em fibrina, formando o coágulo sanguíneo. O gene do FIX localiza-se no cromossomo Xq27.1, ele compreende 33kb e está organizado em 8 éxons (a-h). Existem 1.094 mutações descritas que resultam em hemofilia B nas formas grave, moderada ou leve, sendo que mais da metade dessas mutações estão associadas à forma grave da hemofilia B. O presente estudo tem por objetivo geral a caracterização molecular das mutações em pacientes diagnosticados com hemofilia B residentes no Rio Grande do Sul. Esse estudo das mutações possibilita uma melhor compreensão da genética molecular da doença na população estudada; fornece ferramentas importantes para análises bioquímicas e predição de alterações na estrutura tridimensional da molécula do FIX e melhora o entendimento da relação genótipo/fenótipo. Um total de 52 pacientes masculinos com hemofilia B está incluído no estudo. A estratégia utilizada para a detecção de mutações na hemofilia B foi iniciada pela investigação da presença de grandes deleções, utilizando-se a técnica de PCR. Não foram encontradas, porém, quaisquer grandes deleções. A seguir, foi feito o sequenciamento direto dos 8 éxons do gene do fator IX e suas regiões flanqueadoras. Os produtos de PCR foram purificados para o sequenciamento e, após, essas amostras foram encaminhadas a uma empresa terceirizada para o sequenciamento. Serão apresentados resultados dos éxons 1 a 8, nos quais foram encontradas 19 diferentes mutações, sendo 15 mutações de sentido trocado, 1 pequena deleção de dois nucleotídeos e 3 mutações sem sentido. Esses resultados foram comparados com as informações existentes no banco de dados mundial e estudos específicos anteriores desenvolvidos no Brasil, Argentina e México. / Hemophilia B (HB) is a hemorrhagic disorder caused by the reduction or absence of activity from the coagulation Factor IX (FIX), due to mutations in the protein encoding gene. The pattern of inheritance is sex-linked recessive. The activated FIX, along with the activated Factor VIII (FVIII), originates the intrinsic Xase complex, which leads to the activation of Factor X (FX). The activated FX transforms prothrombin into thrombin, which converts fibrinogen into fibrin, resulting in blood clot. The FIX gene is located on chromosome Xq27.1, comprises 33kb and is arranged in 8 exons (a-h). There are 1,094 described mutations that result in Hemophilia B in its severe, moderate or mild forms, and more than half of these mutations are associated with Hemophilia B’s severe form. The overall purpose of the present study is to present the molecular characterization of mutations in patients diagnosed with Hemophilia B who are residents in Rio Grande do Sul. This study on mutations allows a better understanding of molecular genetics of the disease in the analyzed population; it also provides important tools for biochemical analyses and for the prediction of changes in the three-dimensional structure of the FIX molecule, and it improves the understanding of the genotype/phenotype relationship. A total of 52 male patients diagnosed with Hemophilia B, is included in the study. The strategy used to detect mutations in Hemophilia B was first to examine the presence of major deletions, using PCR methods. No large deletions, however, were found. Afterwards, we performed the direct sequencing of the 8 exons of the Factor IX gene and its flanking regions. The PCR products were purified for the sequencing process, and then these samples were sent to a third-party company for sequencing. The results for exons 1 to 8 are presented; we found 19 different mutations, from which 15 are missense mutations, 1 is a small deletion of two nucleotides and 3 are non-sense mutations. These results were compared with those of the world database and specific previous studies performed in Brazil, Argentina and Mexico.

O envenenamento causado pela lagarta Lonomia obliqua é um problema de saúde pública nas regiões do Sul do Brasil. As vítimas envenenadas apresentam uma síndrome hemorrágica grave que pode evoluir para insuficiência renal aguda, hemorragia intracraniana e óbito. Com o objetivo de compreender os mecanismos que levam à hemorragia, neste trabalho foram avaliados a função plaquetária e os parâmetros de coagulação sangüínea em um modelo experimental de envenenamento em ratos e também foram investigados os efeitos diretos do veneno de L. obliqua sobre plaquetas isoladas in vitro. Os ratos envenenados apresentaram hipofibrinogenemia e hipoagregação plaquetária. A produção intravascular de óxido nítrico e a geração dos produtos de degradação de fibrinogênio/fibrina parecem estar envolvidos na hipoagregação plaquetária. Os animais envenenados também apresentaram incoagulabilidade sangüínea e um aumento significativo na atividade de trombina, plasmina e uroquinase no plasma. Apesar desta geração intravascular de trombina, somente uma pequena redução na contagem de plaquetas foi detectada. Quando testado in vitro, o veneno de L. obliqua foi capaz de induzir diretamente agregação e adesão de plaquetas isoladas. A agregação plaquetária induzida pelo veneno foi significativamente inibida por brometo de p-bromofenacila (p-BPB), um inibidor específico de fosfolipases A2. Experimentos com diferentes antagonistas farmacológicos indicaram que a agregação plaquetária disparada pelo veneno ocorre por um mecanismo dependente de cálcio envolvendo a via das ciclooxigenases e a ativação da fosfodiesterase 3A, uma enzima que leva ao consumo dos níveis intracelulares de AMPc. Se analisados em conjunto, os resultados aqui apresentados são importantes para a compreensão da síndrome hemorrágica resultante do contato acidental com a lagarta L. obliqua e podem auxiliar na descoberta de novas formas de tratamento para o quadro clínico. / The envenomation caused by the caterpillar Lonomia obliqua is a public health hazard in Southern Brazil regions. Envenomed victims present a severe hemorrhagic syndrome that can progress to acute renal failure, intracranial hemorrhage and death. To understand the mechanisms that lead to hemorrhage, we evaluated the platelet function and blood coagulation parameters in an experimental model of envenomation in rats and investigated the direct effects of L. obliqua venom on isolated platelets in vitro. Envenomed rats presented hypofibrinogenemia and platelet hypoaggregation. The intravascular production of nitric oxide and generation of fibrinogen/fibrin degradation products seems to be involved in platelet hypoaggregation. Animals also showed intense blood incoagulability and a significant increase in thrombin, plasmin and urokinase plasmatic activities. Despite this intravascular thrombin generation, only a slight decrease in platelet numbers was detected. When tested in vitro, L. obliqua venom was able to directly induce aggregation and adhesion of isolated platelets. The venom-induced platelet aggregation was significativly inhibited by p-bromophenacyl bromide (p-BPB), a specific inhibitor of phospholipases A2. Experiments with different pharmacological antagonists indicate that the aggregation response triggered by venom occurs through a calcium-dependent mechanism involving the cyclooxygenase pathway and activation of phosphodiesterase 3A, an enzyme that leads to the consumption of intracellular cAMP content. Altogether, these findings may be important to the understanding of the complex hemorrhagic syndrome resulting from accidental contact with L. obliqua caterpillars and may give new insights in the management of the clinical profile.

Pacientes diabéticos tipo 2 apresentam risco de 3 à 5 vezes maior de sofrer infarto do miocárdio do que indivíduos não diabéticos, sendo que 75% desses pacientes morrem de complicações aterotrombóticas. Os mecanismos que levam o indivíduo a apresentar esse perfil pró-trombótico incluem danos ao endotélio, liberação de citocinas pró-inflamatórias, estresse oxidativo, ativação da cascata de coagulação e das plaquetas. As proteínas da cascata de coagulação e as plaquetas são os principais atores do controle do balanço anti/pró-coagulante. A cascata de coagulação pode ser ativada por dano ao endotélio ou por liberação de fatores, como o Fator Tecidual. Essa cascata culmina com a ativação da enzima trombina, que cliva o fibrinogênio e permite sua polimerização e deposição na forma de fibrina. A trombina também participa da ativação das plaquetas. Outros mecanismos têm sido propostos na tentativa de entender as causas do perfil pró-trombótico apresentado por indivíduos diabéticos. A geração Produtos Finais de Glicação Avançada (do inglês Advanced Glycation End-Products – AGE) nesses indivíduos tem sido frequentemente relatada como importante fator. Os AGE são modificações póstraducionais encontradas em proteínas e têm origem em uma reação nãoenzimática entre uma proteína e um açúcar redutor, ou com um aldeído reativo. Durante o diabetes a hiperglicemia é considerada a principal fonte de geração de AGE, mas a participação de outros aldeídos reativos, como o metilglioxal e o glicolaldeído (GA) também são de grande importância. O processo de glicação pode levar a duas situações no organismo: a) alteração na estrutura da proteína com consequente alteração da sua função; b) a geração de moléculas sinalizadoras (AGE) com potencial pró-inflamatório e pró-trombótico. Estudos recentes demonstraram que os AGE podem causar a ativação de plaquetas e promover a liberação de Fator Tecidual por monócitos e células endoteliais. Muitos estudos têm sido realizados com a intenção de entender o papel dos AGE sobre a coagulação, no entanto, faltam dados sobre os efeitos dos seus precursores (açucares e aldeídos reativos) na modulação da hemostasia. Nesta tese, demonstramos que o GA é capaz de reagir com proteínas plasmáticas in vitro, levando a um aumento nos níveis de carbonil. Os coágulos formados a partir de plasma incubado com GA apresentaram-se resistentes à ação proteolítica. O GA teve os mesmos efeitos quando incubado com o fibrinogênio purificado, indicando que essa proteína é um alvo importante no desequilíbrio hemostático causado pelo aldeído. Para avaliar se o aumento dos níveis do GA é relevante in vivo, ratos Wistar adultos foram injetados com esse aldeído. Verificou-se aumento na oxidação de proteínas (carbonil e sulfidril) e um encurtamento no tempo necessário para a coagulação do plasma, indicando um perfil pró-trombótico. Após o isolamento do fibrinogênio desses ratos, foi identificada a formação de CML e um atraso no tempo necessário para a fibrina polimerizar. Os nossos resultados indicam que o GA pode danificar diretamente o fibrinogênio e contribuir para os efeitos prótrombóticos vistos em algumas enfermidades. Ainda, os efeitos do GA in vivo não se restringem apenas às proteínas da cascata de coagulação sendo necessária a avaliação dos efeitos do GA sobre as células envolvidas com os processos de coagulação (plaquetas e células endoteliais). / The risk of myocardial infarction is 3-5 folds higher in type 2 diabetic patients than in healthy subjects. Seventy five percent of these patients die with atherothrombotic complications. The mechanisms behind this prothrombotic profile include endothelial damage, cytokine release, oxidative stress, coagulation and platelet activation. The balance between anti/pro-coagulant is controlled mainly by proteins of coagulation cascade and platelets. Coagulation can be triggered by endothelial damage or by factors release, such as Tissue Factor. This cascade ends with thrombin activation, which act upon fibrinogen and allows its polymerization in the insoluble form fibrin. Moreover, thrombin also may activate platelets. Several mechanisms have been proposed in order to explain the underlying factor responsible for prothrombotic profile seen in diabetes. The generation of Advanced Glycation End-products (AGE) in these patients has been often described as an important factor. AGE are posttranslational modifications found in proteins that have origin in a non-enzymatic reaction between a protein and a sugar (or reactive aldehydes). During the diabetes, the hyperglycaemia is believed to be the main agent of protein glycation. The role of reactive aldehydes, such as methylglyoxal and glycolaldehyde (GA) are important too. Glycation can lead to a two main events in organism: a) alteration in protein configuration, with change of function; b) generation of a class of signaling molecules (AGE), which may trigger the proinflammatory and pro-thrombotic events. Recent studies have revealed that AGE can cause platelet activation and induce Tissue Factor release from monocytes and endothelial cells. A lot of studies have been developed to understand the role of AGE in coagulation, although few have studied the glycation precursors on hemostasis. Here we show that GA is able in reacting with plasma proteins in vitro leading to generation of protein carbonyl. The clots generated from GA-incubated plasma were resistant to proteolysis. The incubation of purified fibrinogen in presence of GA revealed the same profile than we saw in whole plasma, suggesting the importance of this protein in the hemostatic dysfunction induced by GA. To evaluate if the increased levels of GA is relevant in vivo, Wistar rats were injected with the aldehyde and plasma was evaluated. Plasma proteins showed increase in oxidative damage (carbonyl and sulfhydryl) whereas the time necessary to plasma to clot shortened, suggesting a prothrombotic profile. The purification of fibrinogen from GA-injected rats revealed that there was an increase in generation of CML, evaluated by western blot. Moreover, there was a delay in the time necessary to fibrin polymerization in a system containing isolated fibrinogen. Our results suggest that GA can directly damage fibrinogen and thus, contribute to prothrombotic effects seen in some diseases. Moreover, the in vivo effects of GA are not only restricted to the coagulation cascade proteins. More studies are necessary to evaluate the effects of GA on cell that participate in coagulation regulation (e.g. platelets and endothelial cells).

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:50Z : No. of bitstreams: 1 Publico-10907a.pdf: 1648639 bytes, checksum: bf4fac985206b2244ac3ec1870393d34 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:50Z : No. of bitstreams: 2 Publico-10907a.pdf: 1648639 bytes, checksum: bf4fac985206b2244ac3ec1870393d34 (MD5) Publico-10907b.pdf: 902711 bytes, checksum: 9db986617af48f452457bb57d5021d5e (MD5) / As infestinas são inibidores de serinoproteases do tipo Kazal encontrados no intestino médio anterior do barbeiro Triatoma infestans (Hemiptera: Reduviidae), um dos principais vetores da doença de Chagas. Neste trabalho, o cDNA do precursor das infestinas foi clonado mostrando a presença de um peptídeo sinal hipotético e sete domínios de inibidores de proteases do tipo Kazal sendo quatro correspondentes as infestinas 1-2 e infestina 3-4, e três novos domínios. Por análise em Northern blot, foi confirmada a síntese de apenas um transcrito de infestina 1-7, de aproximadamente 1800 pb, no intestino médio anterior do inseto. Os três novos domínios de infestina foram denominados de infestina 1R, 2R e 3R. As infestinas 2R-3R são 77% idênticas em seqüência de aminoácidos a infestina 1-2. Em contraste as demais infestinas, a infestina 1R apresenta duas características diferentes marcantes: 1) aminoácido hidrofóbico na posição P1 do sítio reativo do inibidor e, 2) ser processado como um domínio único do tipo Kazal de acordo com predição. Estas duas características foram demonstradas experimentalmente pela purificação da infestina 1R nativa de intestino de T. infestans a qual inibiu elastase de neutrófilos, quimotripsina e subtilisina A e a análise por espectroscopia de massas confirmou o processamento como um único domínio do tipo Kazal. A infestina 1R recombinante foi expressa em bactéria E. coli e apresentou a mesma constante de dissociação para elastase de neutrófilos em relação a proteína nativa. rINF1R também foi capaz de inibir subtilisina A, quimotripsina e proteinase K, mas não foi capaz de inibir trombina nem os ensaios de coagulação (TP e TTPA). Procurando pela função biológica de infestina 1R e atividades biologicas da molecula, verificamos que a forma recombinante foi capaz de interagir com o parasita da doenca de Chagas Trypanosoma cruzi (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) ligando-se as formas tripomastigotas de T. cruzi e interferiu na invasao de celulas epiteliais em cultura. Na concentracao final de 10 ƒÊM, rINF1R bloqueou completamente a invasao e, na mesma concentracao, foi capaz de inibir o crescimento das formas epimastigotas em cultura. Para elucidar qual regiao de rINF1R era responsavel por esta atividade, um peptideo ciclico contendo a regiao do sitio reativo de rINF1R baseado na estrutura de SFTI-1 (Sun Flower Trypsin Inhibitor 1) denominado 1RSFTI foi sintetizado o qual tambem foi capaz de interferir na invasao celular de T. cruzi. Ensaios de invasao de celulas LLCMK2 por T. cruzi cepa Y utilizando diferentes inibidores de proteases sugerem que atividade proteolitica do tipo subtilisina pode ser importante para a invasao de celulas por T. cruzi. O perfil de expressao do precursor das infestinas alimentando artificialmente com sangue humano contendo extrato das formas tripomastigotas de T. cruzi mostrou aumento de expressao de duas vezes apos 12 h em relacao aos que se alimentaram apenas com sangue nas mesmas condicoes. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2016-04-04T12:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 debora_silva_ioc_mest_2013.pdf: 3213514 bytes, checksum: 23b0b96b076b7cdac7fa65cff13f886c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A hanseníase é uma doença infecciosa crônica que afeta a pele e os nervos periféricos, causando deformidades e incapacidades físicas devido aos danos nos nervos. A hanseníase é causada pela micobactéria Mycobacterium leprae, um patógeno intracelular obrigatório. A resposta a infecções bacterianas, virais ou parasitárias é acompanhada por diversas alterações relacionadas à hemostasia, como por exemplo, aumento nos níveis de fibrinogênio. Compreender de que modo essas alterações são induzidas nessas condições pode ser relevante para o desenvolvimento de novas ferramentas terapêuticas. Na preparação do soro de pacientes hansênicos observarmos algumas vezes a formação de um sólido coágulo lipídico, que aqui denominamos Coágulo Hansênico. Inicialmente atribuímos a uma exacerbação dos lipídios séricos a formação desse coágulo. Dos cerca de 2000 pacientes que foram atendidos no ambulatório Souza Araújo, entre os anos de 2009 e 2013, 35 apresentaram o coágulo hansênico (1,75%), dos quais 35% estavam em reação tipo II (ENH) na data da coleta. A análise desse coágulo por cromatografia em camada delgada de alta performance (HPTLC), eletroforese e espectrometria de massa, mostrou que além de uma grande concentração de lipídeos, o coágulo hansênico contém alto teor de fibrina/fibrinogênio e de imunoglobulinas Diante disso, o principal objetivo deste trabalho foi realizar a análise proteômica do coágulo hansênico e quantificar, no soro e plasma dos pacientes multibacilares em reação tipo II ou multibacilares não reacionais, moléculas que poderiam estar envolvidas na formação desse coágulo. Verificamos que a presença de coágulo hansênico está associada a níveis elevados de fator de von Willebrand e fator tecidual. Além disso, pacientes multibacilares reacionais apresentaram maiores níveis de fibrinogênio quando comparados aos pacientes multibacilares não reacionais. Acreditamos que nos pacientes multibacilares a alta carga bacilar e a resposta imune à mesma são responsáveis pelo dano tecidual e consequente liberação de moléculas de matriz extracelular, acarretando a exacerbação do processo de coagulação observada nos mesmos / Leprosy is a chronic infectious disease that affects the skin and peripheral nerves, causing deformities and disabilities due to nerve damage. Leprosy is caused by Mycobacterium leprae an obligate intracellular pathogen. Responses to bacterial, viral or parasitic infections ar e accompanied by several changes on hemostasis parameters, such as increased levels of fibrinogen. Understanding how these changes are induced in these conditions may be relevant to the development of new therapeutic tools. In prep aring serum of leprosy pa tients, sometimes it was observed formation of a lipid ic solid clot, here called Leprosum Clot, initially attributed to an exacerbation of serum lipids. Of the approximately 2000 patients treated in Souza Araújo Ambulatory (IOC/Fiocruz), between the years 2009 and 2013, 35 showed the leprosu m clot (1.75%), of w hich about 3 5% were in type II reaction (ENL) on the collect date. The analysis of such clot by high - performance thin layer chromatography (HPTLC), electrophoresis and mass spectrometry showed that in addition a high lipid contents, the leprosum clot conta ins high fibrin/fibrinogen and immunoglobulin levels. Therefore, the aim of this study was to perform a proteomic analysis of leprosum clot and quantify, in serum and plasma from multibacillary type II reactional patients and multibacillary not reactive on es, molecules that could be involved in the generation of this clot. It was observed that formation of leprosum clot is associated to elevated levels of von Willebrand factor and tissue factor. However, reactional multibacillary patients showed fibrinogen higher levels when compared to not reactive ones. We believe that in multibacillary patients the high bacterial load and immune response to it are responsible for tissue damage and subsequent release of extracellular matrix molecules, resulting in the coag ulation exacerbation observed in these patients.