A leptospirose é uma zoonose causada por leptospiras patogênicas que possuem estratégias para driblar a ação do sistema complemento ao interagir com diversos reguladores negativos, como a vitronectina. Neste projeto, avaliou-se a interação de vitronectina com três proteínas de membrana de Leptospira: LigA, LigB e LcpA. Verificou-se que essas interações ocorrem nas porções C-terminais das proteínas e nos domínios de ligação com heparina da vitronectina. Essas proteínas também se ligam a C9 e são capazes de impedir a formação do poro in vitro e a formação do MAC em um ensaio clássico de hemólise. Essas proteínas de Leptospira interagem com diversos reguladores negativos do sistema complemento. Ensaios de competição demonstram que estes reguladores interagem simultaneamente com as proteínas através de sítios distintos. A caracterização funcional de proteínas e a descoberta de novos mecanismos utilizados por esse patógeno para sobreviver no hospedeiro podem auxiliar nossa compreensão no que diz respeito a aspectos relacionados à clínica e à prevenção da leptospirose. / Leptospirosis is a zoonotic disease caused by pathogenic Leptospira that have strategies to escape the action of the complement system interacting with several negative regulators, such as vitronectin. In this project, we evaluated the interaction of vitronectin with three Leptospira membrane proteins: LigA, LigB and LcpA. It has been found that such interactions occur at the C-terminal portions of these proteins and the heparin binding domain of vitronectin. These proteins also bind to C9 and are capable of preventing the formation of the pore in vitro and the formation of MAC in a classical test of hemolysis. These proteins interact with various Leptospira negative regulators of the complement system. Competition assays demonstrated that both interact with these regulatory proteins through distinct sites. The functional characterization of these proteins and the discovery of new mechanisms used by this pathogen to survive in the host may help our understanding with regard to clinical aspects and prevention of leptospirosis.

Lipossomas (LUV) são estruturas compostas por uma bicamada lipídica que se organizam de forma semelhante a vesículas, contendo um compartimento aquoso em seu interior. Têm sido avaliados como potenciais carreadores de fármacos. No entanto, após sua administração, in vivo, opsoninas do soro adsorvem-se em sua superfície contribuindo para que o sistema fagocitário mononuclear (SFM) reconheça essas partículas, favorecendo sua remoção da circulação. O sistema complemento (SC) parece ter papel importante neste processo, principalmente por gerar fragmentos ativos do componente C3 (C3b/iC3b) que se depositam nas vesículas lipossomais e são reconhecidos por receptores do complemento presentes, por exemplo, nos polimorfonucleares. Antioxidantes, como a quercetina, têm demonstrado importantes e benéficos efeitos sobre a saúde humana, porém sua baixa solubilidade em água e biodisponibilidade limitam seu uso. Assim, o desenvolvimento apropriado de carreadores de flavonoides seria de grande importância para sua aplicabilidade in vivo. O objetivo do presente trabalho é avaliar a ativação das proteínas do SC por lipossomas compostos de fosfatidilcolina de soja e colesterol (PC:CHOL) ou colesteril-etil-éter (PC:CHOL-OET), contendo ou não quercetina. O consumo das vias clássica (VC) e alternativa (VA) provocado pelas diferentes vesículas foi analisado por ensaio hemolítico e a quantificação de iC3b e anticorpos naturais (IgG e IgM) na superfície dessas partículas foi realizada através de kits de ELISA. A ativação de C3 por vesículas contendo ou não quercetina foi avaliada por imunoeletroforese bidimensional (IEF). Os resultados mostram que lipossomas vazios, compostos por grande quantidade de colesterol, consomem mais os componentes do complemento para ambas as vias, VC e VA. Ainda, a substituição de colesterol por colesteril-etil éter reduziu o consumo das duas vias, mas a ativação do SC ainda é dependente da quantidade deste composto. A incorporação de quercetina não alterou o consumo de ambas as vias. O depósito de iC3b, IgG ou IgM nas vesículas compostas de PC:CHOL-OET na proporção de massa 3:1 foi o menor comparado aos demais. A IEF mostrou que vesículas PC:CHOL vazias induzem maior clivagem de C3 em relação às vesículas PC:CHOL-OET. Ainda, a incorporação de quercetina reduz a conversão de C3 em seus fragmentos. Essas observações sugerem que a preparação lipossomal PC:CHOL-OET em proporção de massa 3:1 parece ser a mais adequada para dar continuidade aos estudos que deverão culminar na tentativa de utilizá-la como carreadora de quercetina para administração in vivo / Liposomes (LUV) are structures composed by lipid bilayer that are organized similarly to vesicles, containing an aqueous compartment inside. They have been evaluated as potential drug carriers, however, after in vivo administration, serum opsonins are adsorb on the surface, contributing to their clearance from the circulation by mononuclear phagocytes system (MPS). The complement system (CS) seems to play an important role in this process, mainly to generate active fragments of the C3 component (C3b/iC3b) that are deposited in the liposomal vesicles and are recognized by complement receptors present, for example, in polymorphonuclear cells. Antioxidants such as quercetin have demonstrated significant and beneficial effects on human health, but its low water solubility and bioavailability limit their use. Thus, the proper development of flavonoids carriers would be of great importance to its applicability in vivo. The objective of this study is to evaluate the activation of SC proteins by liposomes composed of soy phosphatidylcholine and cholesterol (PC: CHOL) or cholesteryl ethyl ether (PC: CHOL-OET), with or without quercetin. The consumption of the classical (CP) and alternative pathway (AP) caused by the different vesicles was analyzed by hemolytic assay and quantification of iC3b and natural antibodies (IgG and IgM) on the surface of these particles was performed using ELISA kits. The activation of C3 by vesicles with or without quercetin was assessed by two-dimensional immunoelectrophoresis (IEF). The results show that empty liposomes, composed of large amounts of cholesterol, consume more CS components in both pathways, CP and AP. Moreover the replacement of cholesterol by cholesteryl ethyl ether reduced the consumption of both pathways, but the activation of the SC is still dependent on the amount of the compound. The incorporation of quercetin did not alter the consumption of both pathways. The deposition of iC3b, IgG or IgM in vesicles composed of PC: CHOL-OET at mass ratio of 3:1 was the lowest compared to the others. The IEF showed that empty vesicles of PC:CHOL induce less cleavage of C3 in relation to vesicles of PC: CHOL-OET. In addition, the incorporation of quercetin reduces the conversion of C3 into its fragments. These observation suggest that the liposomes PC:CHOL at mass ratio 3:1 seems to be the most appropriate to continue the studies that could culminate in an attempt to use it as a carrier to administrate quercetin in vivo

A leptospirose é causada por bactérias que pertencem ao gênero Leptospira. Em um estudo realizado por nosso grupo, observou-se que as proteases secretadas por leptospiras patogênicas foram capazes de clivar a molécula C3 do Complemento e seus fragmentos C3b e iC3b, além de Fator B, C4b e C2. Neste trabalho expandimos a análise da atividade proteolítica sobre os componentes do Complexo de Ataque à Membrana (MAC): C6, C7, C8 e C9. Nós observamos que essas proteases clivam todos os componentes do MAC inclusive o complexo solúvel formado e que essas clivagens ocorrem de modo tempo-dependente. Além disso, as clivagens dessas moléculas ocorrem de modo seletivo, pois mesmo utilizando quantidades reduzidas de sobrenadantes ainda foi possível observar produtos de clivagem. A atividade proteolítica foi inibida pela 1,10fenantrolina, indicando a participação de metaloproteases. O reconhecimento de quais moléculas do MAC são clivadas por proteases de leptospiras patogênicas pode contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas na infecção por estes patógenos. / Leptospirosis is a zoonosis caused by spirochetes from the genus Leptospira. In a previous study, our group observed that the proteases secreted by Pathogenic Leptospira were capable of cleaving C3 of Complement, as well as the fragments C3b and iC3b, Factor B (Alternative Pathway), C4 and C2 (Classical and Lectin Pathways). In this work, we analyze the activity of the leptospiral proteases on the components of Membrane Attack Complex (MAC). We observed that the protease cleaves all MAC components including soluble complex formed and that these cleavages occur in a time-dependent manner and in a selective way, since even when reduced quantities of supernatants were used, the cleavage products were still observed. The proteolytic activity was inhibited by 1,10phenanthroline, indicating the participation of metalloproteinases. The recognition that MAC molecules are cleaved by proteases of pathogenic leptospires can contribute to the development of therapeutic strategies for the infection by these pathogens.

A leptospirose é uma zoonose causada por leptospiras patogênicas que possuem estratégias para driblar a ação do sistema complemento ao interagir com diversos reguladores negativos, como a vitronectina. Neste projeto, avaliou-se a interação de vitronectina com três proteínas de membrana de Leptospira: LigA, LigB e LcpA. Verificou-se que essas interações ocorrem nas porções C-terminais das proteínas e nos domínios de ligação com heparina da vitronectina. Essas proteínas também se ligam a C9 e são capazes de impedir a formação do poro in vitro e a formação do MAC em um ensaio clássico de hemólise. Essas proteínas de Leptospira interagem com diversos reguladores negativos do sistema complemento. Ensaios de competição demonstram que estes reguladores interagem simultaneamente com as proteínas através de sítios distintos. A caracterização funcional de proteínas e a descoberta de novos mecanismos utilizados por esse patógeno para sobreviver no hospedeiro podem auxiliar nossa compreensão no que diz respeito a aspectos relacionados à clínica e à prevenção da leptospirose. / Leptospirosis is a zoonotic disease caused by pathogenic Leptospira that have strategies to escape the action of the complement system interacting with several negative regulators, such as vitronectin. In this project, we evaluated the interaction of vitronectin with three Leptospira membrane proteins: LigA, LigB and LcpA. It has been found that such interactions occur at the C-terminal portions of these proteins and the heparin binding domain of vitronectin. These proteins also bind to C9 and are capable of preventing the formation of the pore in vitro and the formation of MAC in a classical test of hemolysis. These proteins interact with various Leptospira negative regulators of the complement system. Competition assays demonstrated that both interact with these regulatory proteins through distinct sites. The functional characterization of these proteins and the discovery of new mechanisms used by this pathogen to survive in the host may help our understanding with regard to clinical aspects and prevention of leptospirosis.

Submitted by Victor Oliveira (victor.oliveira023@gmail.com) on 2018-11-16T12:15:38Z No. of bitstreams: 1 Mestrado (2).pdf: 3223397 bytes, checksum: 2c4550dd364e7fa71ca5d5a76b209159 (MD5) / Rejected by Secretaria PPGI (secretariappgi@icomp.ufam.edu.br), reason: O arquivo apresentado não contém a Ficha Catalográfica nos moldes requeridos pela UFAM. O problema pode ser sanado através do link: http://fichacatalografica.ufam.edu.br/fichacatalografica/ficha/create. on 2018-11-16T12:35:49Z (GMT) / Submitted by Victor Oliveira (victor.oliveira023@gmail.com) on 2018-11-17T19:33:27Z No. of bitstreams: 1 Mestrado-merged.pdf: 3210603 bytes, checksum: 4fea5a7049497b21bd4c3d65b5a740c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Secretaria PPGI (secretariappgi@icomp.ufam.edu.br) on 2018-11-19T17:31:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Mestrado-merged.pdf: 3210603 bytes, checksum: 4fea5a7049497b21bd4c3d65b5a740c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-11-19T19:41:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Mestrado-merged.pdf: 3210603 bytes, checksum: 4fea5a7049497b21bd4c3d65b5a740c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-19T19:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mestrado-merged.pdf: 3210603 bytes, checksum: 4fea5a7049497b21bd4c3d65b5a740c0 (MD5) Previous issue date: 2018-08-28 / The number of people who buy products on e-commerce sites has been growing in recent years. The ease and comfort coupled with the growing security of the websites made it possible for more people to buy products with just a few clicks. In this universe, one of the first systems that a user encounters in the purchase process is the Automatic Query Complement, which suggests queries and products for each letter entered in the search box by the buyer. Knowing which queries to suggest to each letter typed and sorting them in the best possible way is the challenge of this system. This work focuses on knowing the best source of these queries and examines strategies for sorting queries in E-Commerce. In all of our research we did not find a paper that studies this theme in this scenario, making this work the pioneer in the subject. The strategies implemented in this paper were tested in Brazilian and Latin American retail real stores. The results were different in each store. The MRR at a Brazilian cosmetics store, for example, using one of the strategies developed in this paper, reached almost 0.8 for prefixes with three typed letters and 0.6 for an Appliances store with the same prefix size. / O número de pessoas que compram produtos em sites de comércio eletrônico vem crescendo nos últimos anos. A facilidade e conforto aliado à crescente segurança dos sites possibilitou que mais pessoas comprem produtos com apenas alguns cliques. Neste universo, um dos primeiros sistemas que um usuário se depara no processo de compra é o Complemento Automático de Consultas, que sugere consultas e produtos a cada letra digitada na caixa de busca pelo comprador. Saber quais consultas sugerir a cada letra digitada e ordená-las da melhor forma possível é o desafio deste sistema. Este trabalho se concentra em saber qual é a melhor fonte de geração dessas consultas e estuda estratégias de ordenação destas no cenário do E-Commerce. Em toda nossa pesquisa não achamos um trabalho que estuda esse tema neste cenário específico, fazendo este trabalho ser o pioneiro no assunto. As estratégias implementadas neste trabalho foram testadas em lojas reais do varejo online brasileiro e latino-americano e os resultados foram diferentes em cada loja. O MRR em uma loja brasileira de cosméticos, por exemplo, usando uma das estratégias deste trabalho, atingiu quase 0,8 para prefixos com três letras digitadas e 0,6 para uma loja de Eletrodomésticos com o mesmo tamanho de prefixo.

Embora camundongos sejam resistentes à infecção por Leptospira interrogans, eles têm sido pouco utilizados para se entender os mecanismos imunes efetores contra esta bactéria. Adler & Faine mostraram em 1976 que esta resistência é dependente da resposta imune, uma vez que camundongos imunossuprimidos tornavam-se suscetíveis à L. interrogans. Outros autores mostraram que camundongos portadores de imunodeficiência grave combinada também morriam após inoculação de L. interrogans. Sabendo da importância do Sistema Complemento em infecções bacterianas, investigamos se animais C5 deficientes (C5-) são mais suscetíveis à infecção por L. interrogans que animais C5 normais (C5+). Observamos que camundongos C5- possuem menores porcentagens de linfócitos T CD8+ na circulação periférica e maiores níveis de IL-12p40 no rim e de TNF e IL-6 no pulmão que os animais C5+. Animais C57Bl/6 (B6) C5+ possuem maior porcentagem de linfócitos T CD4+ que B6 C5-, além de lesões hepáticas mais intensas, mostrando um efeito dependente de C5 e do fundo genético dos camundongos. / Although mice are resistant to Leptospira interrogans infection, they are not usual models to study the imune response against this bacteria. Adler and Faine demonstrated in 1976 the importance of the imune response, since immunosuppressed mice were suceptible to L. interrogans. Other authors showed that mice that had severe combined immunodeficiency also died when inoculated with L. interrogans. Due to the activity of the Complement System in infections, we analyzed whether C5 deficient (C5-) mice are more susceptible than C5 sufficient (C5+) mice to L. interrogans infection. C5- mice have lower percentages of T CD8+ lymphocytes in peripheral circulation and upper levels of IL-12p40 in the kidney and TNF and IL-6 in the lungs than C5+ mice. C57Bl/6 (B6) C5+ mice has higher percentages of T CD4+ lymphocytes than B6 C5- mice, in addition to stricter liver injures, exhibiting an effect dependent of C5 and of the genetic background.

A leptospirose é uma zoonose causada por leptospiras patogênicas. Para estabelecer a infecção, estas bactérias desenvolveram estratégias de escape ao sistema complemento. Neste trabalho demonstramos que o sobrenadante de cultura de leptospiras patogênicas é capaz de inibir as três vias do complemento. Observamos que esse sobrenadante possui atividade proteolítica sobre C3, C3b e iC3b, além do FB (via alternativa), C2 e C4b (via clássica e das lectinas). As proteínas C3, C4, C2 e FB também foram clivadas quando soro humano normal (SHN) foi utilizado como fonte de complemento. Demonstramos que as proteases atuam em conjunto com os reguladores do hospedeiro Fator I e Fator H na clivagem de C3b. As clivagens foram inibidas pela 1,10-fenantrolina, sugerindo a participação de metaloproteases. Metaloproteases de leptospira da família das termolisinas foram produzidas como proteínas recombinantes e clivaram C3 no SHN. Concluímos que proteases de leptospiras patogênicas podem desativar moléculas do complemento e são potencias alvos para novas terapias em leptospirose. / Leptospirosis is a zoonotic disease caused by pathogenic Leptospira. To establish the infection, these bacteria have developed strategies to escape the complement system. In this work, we demonstrate that culture supernatant from pathogenic Leptospira is capable of inhibiting the three complement pathways. We observe that this supernatant possess proteolytic activity under C3, C3b and iC3b, FB (alternative pathway), C2 and C4b (classical and lectin pathways). The proteins C3, C4, C2 and FB were also cleaved when normal human serum (NHS) was used as a source of complement. We demonstrate that these proteases act together with the host regulators Factor I and Factor H in C3b cleavage. The cleavages were inhibited by 1,10-phenanthroline, suggesting the involvement of metalloproteinases. Leptospira metalloproteinases from the thermolysin family were produced as recombinant proteins and cleaved C3 in NHS. We concluded that proteases from pathogenic Leptospira can inactivate complement molecules and are potential targets for new therapies in leptospirosis.

O sistema complemento participa da patogenia da Doença Hepática Alcoólica (DHA), onde C3 contribui para o acúmulo de triglicerídeos (tg) e C5 para injúria e inflamação hepática. Investigamos o papel de C5 em modelo de DHA aplicando as linhagens B6 e A/J, e geramos a linhagem congênica B6.A-Hc0 (B6 C5def). B6 e A/J foram tratados com dieta contendo ou não etanol, ou maltodextrina, por 6, 8 e 10 semanas. Em ambas as linhagens a dieta com etanol induziu hepatomegalia, acúmulo de tg e redução de IL6 e IL12 hepáticos ao longo das semanas. Os A/J tratados com etanol exibiram aumento de leucócitos circulantes, IL10 e NO hepáticos e menor acúmulo de tg hepáticos em relação aos B6. Os B6 tratados com etanol exibiram redução de IL1b, IL10 e NO hepáticos. Tratando a linhagem congênica por 10 semanas com a dieta com etanol observamos aumento de IL17 e IL10 e redução de IL1b e TGFb hepáticos nos B6.A-Hc0 em relação aos B6. Independentemente da dieta, houve aumento sérico de AST, FA, albumina, colesterol, tg e redução hepática de IL6, IL12 e IFNg nos B6.A-Hc0. Portanto, C5 promoveu um ambiente hepático pró-inflamatório e pareceu influenciar os valores séricos das enzimas de função e síntese hepática, citocinas e do perfil lipídico no modelo de DHA. / The complement system may be involved in the pathogenesis of Alcoholic Fatty Liver Disease (ALD). Murine models of ALD showed that C3 contributes to the accumulation of triglycerides (tg) in liver and the C5 seems to be involved with hepatic inflammation. We here investigated the contribution of C5 in ALD using C57Bl/6 (B6) and A/J (C5 deficient), and B6 C5 deficient congenic mice (B6.A-Hc0). B6 and A/J were treated with modified diet containing ethanol or maltodextrin for 6-10 weeks. In both strains, the ethanol diet induced hepatomegaly, increased liver tg and decreased IL6 and IL12 levels. However, total blood leukocytes counting, IL10 and NO liver production increased only in A/J. In addition, only in B6 the IL1b levels increased while IL10 and NO decreased in liver. A/J mice suffered more inflammatory damage and accumulated less liver tg than B6. In B6.A-Hc0 IL17 and IL10 increased while of IL1b and TGFb decreased when compared to B6. Independently of the diet, levels of AST, FA, albumin, cholesterol, tg increased in B6.A-Hc0 serum and IL6, IL12 and IFNg reduced in liver. In conclusion, C5 promoted a pro-inflammatory environment in the liver and influenced the serum levels of hepatic enzymes, cytokines and lipid profile.

O sistema complemento parece ter surgido com o aparecimento de C3 e fator B (FB), os únicos componentes encontrados nos organismos mais primitivos, o que sugere que a via alternativa seja a mais antiga. Fragmentos de cDNA codificantes para FB (Lox-FB) e C3 (Lox-C3) foram sintetizados a partir do RNA total isolado da glândula de veneno de Loxosceles laeta e amplificados por técnicas de RACE-PCR. Lox-FB apresenta uma organização de domínios clássica, composta por domínios CCP, vWFA e de serino protease. Os aminoácidos envolvidos na ligação ao C3b são conservados, no entanto, a tríade catalítica clássica não foi encontrada. Lox-C3 apresenta uma configuração de domínios similar a do C3 humano, contendo dois sítios putativos de processamento: um entre as cadeias α e γ, e outro entre as cadeias α e β, indicando que Lox-C3 seja composto por três cadeias. As análises filogenéticas indicaram que Lox-C3 e Lox-FB são mais próximos evolutivamente aos componentes equivalentes da aranha Hasarius adansoni, com valores de identidade de 53% e 43%, respectivamente. / The complement system seems to have arisen with the appearance of C3 and factor B (FB), the only components found in the most primitive organisms, suggesting that the alternative pathway is the oldest. cDNA fragments coding for the complement factor B (Lox-FB) and C3 (Lox-C3) were synthesized from total RNA Loxosceles laeta venom gland and amplified using RACE-PCR techniques. Lox-FB has a classical domain organization in mosaic, composed by CCPs, vWFA and serine protease domains. The amino acids involved in binding to C3b are conserved, however, the classical calatytic triad was not found. Lox-C3 presents a similar configuration of domains to C3 human and has two putative processing sites: the first one is located between α and γ chains and other between α and β chains, indicating that Lox-C3 is composed by three chains. The phylogenetic analyses indicated that Lox-C3 and Lox-FB are evolutionary closer to the equivalent components of Hasarius adansoni, with identity values of 53% and 43%, respectively.

Streptococcus pneumoniae é um importante agente causador de pneumonia, meningite e septicemia. O alto custo e a cobertura limitada da vacina conjugada atual reforçam a necessidade de se desenvolver uma vacina mais abrangente e acessível. A proteína de superfície de pneumococo A (PspA) é imunogênica e protetora em modelos animais; porém, devido à sua diversidade - há 6 clados e 3 famílias de PspA - uma vacina baseada em PspA deverá incluir fragmentos das duas famílias prevalentes (1 e 2). Neste estudo, foram produzidos fragmentos contendo a região N-terminal de PspA das famílias 1 e 2, e proteínas híbridas - contendo fusões destes fragmentos. Os anticorpos gerados contra os híbridos reconheceram PspAs nativas das duas famílias, foram capazes de se ligar a bactérias íntegras, e de aumentar a deposição de complemento em sua superfície. Finalmente, a imunização de camundongos com os híbridos foi capaz de proteger contra desafio com pneumococos contendo PspAs diversas, mostrando que estes seriam candidatos promissores na composição de uma vacina anti-pneumocócica. / Streptococcus pneumoniae is an important cause of pneumonia, meningitis and septicaemia. The high cost and limited coverage of the available conjugate vaccine reinforce the need for cost effective strategies, with broader coverage. Pneumococcal Surface Protein A (PspA) is immunogenic and protective in animal models; however, due to its diversity - there are six clades and threee families of PspA - a PspA based vaccine should include fragments of each major family (1 and 2). In the present study, we have produced fragments of the N-terminal region of PspAs families 1 and 2, and hybrid proteins - containing fusions of these fragments. Sera made against the hybrids induced antibodies that recognized PspAs from both families; these sera were also able to bind pneumococcal strains bearing diverse PspAs, and to increase complement deposition on their surface. Finally, immunization of mice with PspA hybrids was protective against challenge with pneumococci bearing diverse PspAs, showing that these hybrids should constitute promising candidates in an anti-pneumococcal vaccine.