O sistema complemento participa da imunidade natural e da imunidade adquirida. Este sistema pode ser ativado por três diferentes vias: a via clássica, a via alternativa e a via das lectinas, desencadeando uma cascata proteolítica que irá resultar na possível eliminação de microorganismos e, por sua vez, no restabelecimento da homeostasia do indivíduo. A proteína C3 possui um papel central participando das três vias deste sistema. Sua clivagem gera fragmentos que estão associados a várias funções biológicas como opsonização, quimiotaxia, anafilatoxinas, além da formação da C3-convertases, que amplificam a via de ativação efetora contra patógenos. A completa deficiência de C3 é rara, está comumente associada a repetidas infecções, ao desenvolvimento de doenças mediadas por imunocomplexos e glomerulonefrite. Neste trabalho nós investigamos as bases moleculares desta deficiência em uma paciente com histórico de consanguinidade. Nosso estudo identificou uma mutação genética responsável pela completa deleção do éxon 27, implicando na perda de 99 nucleotídeos (região 3450 até 3549 correspondente ao cDNA do C3). O sequenciamento do gene C3 da região 6690313 até 6690961 mostrou uma troca de nucleotídeos T por um C (T → C) na posição 6690626, causando a exclusão do o éxon 27 e deficiência da proteína C3 do complemento humano nessa paciente. Também confirmamos o padrão de herança autossômica recessiva desta deficiência. Verificamos ainda que os fibloblastos da paciente estimulados com LPS por 24 h foram incapazes de secretar a proteína C3, o que nos leva a suspeitar que esta proteína mutante seja rapidamente degradada ainda dentro da célula, impedindo sua liberação para o meio extracelular. / The complement system participates in the natural immunity and acquired immunity. This system can be activated by three different pathways: the classical pathway, the alternative pathway and the lectin pathway, triggering a proteolytic cascade that will possibly result in the elimination of microorganisms and, in turn, in restoring the homeostasis of the individual. The C3 protein has a central role in the activation of all pathways. Its cleavage produces fragments that are associated with various biological functions such as opsonization, chemotaxis, and production of anaphylatoxins. In addition, the C3 participates in formation of C3 convertase of the alternative pathway which amplifies the activation of effector against pathogens. The complete C3 deficiency is rare and commonly associated with recurrent infections, development of diseases mediated by immune complexes and glomerulonephritis. In this work, we investigated the molecular basis of this deficiency in a patient family with a history of consanguinity. Our study has identified a genetic mutation responsible for the complete deletion of exon 27, resulting in the loss of 99 nucleotides (region 3450 to 3549 of the cDNA corresponding to C3). The sequencing of the C3 region 6690313 to 6690961 showed a T nucleotide exchange to C (T → C) at position 6690626 causing deletion of exon 27 leading to deficiency of the human complement protein C3 in this patient. We also confirmed the autosomal recessive patters of this patient deficiency in the family. We observed that patient fibroblasts stimulated with LPS for 24 h were unable to secrete C3, which leads us to suspect that this protein is degraded within the cell preventing its release into the extracellular.

O papel do complemento na modulação da resposta de células dendríticas não é bem entendido. Neste trabalho observamos que estas células produzirem proteínas do complemento e que o componente C3 regula positivamente a expressão de DC-SIGN, HLA-DR, CD1a, CD80 e CD86 e a produção de IL-6 e IL-12 por células dendríticas humanas. Também observamos, em modelo murino, menor expressão de MHC-II em células dendríticas C5aR-/-, a qual está associada com menor expressão do transativador de MHC-II; menor expressão de moléculas coestimuladoras nas células C3aR-/-, C5aR-/- e C5L2-/- e menor produção de IL-12p40, IL-12p70 e IL-6 em resposta a ligantes de TLR2 pelas células C3aR-/- e C5aR-/-. Conseqüentemente, a ausência de sinal pelos C3aR e C5aR, regula negativamente a habilidade destas células na indução da resposta de linfócitos T CD4+, modificando os níveis de proliferação e citocinas produzidas. De maneira conjunta, observamos participação do complemento na diferenciação e maturação de células dendríticas e no desenvolvimento da resposta imune adaptativa. / The role of complement in the modulation of dendritic cells functions remains elusive. Here we show that these cells are able to produce complement proteins and that complement C3 upregulates the expression of DC-SIGN, HLA-DR, CD1a, CD80 and CD86 and the production of IL-6 e IL-12 by human dendritic cells. We also observed, in a mouse model, lower expression of MHC-II in C5aR-/- dendritic cells, which is correlated to lower expression of MHC-II transactivator; lower expression of costimmulatory molecules in C3aR-/-, C5aR-/- and C5L2-/- cells and lower production of IL-12p40, IL-12p70 and IL-6 by C3aR-/- and C5aR-/- cells in response to TLR2 stimulation. In consequence to the absence of C3aR and/or C5aR signaling we observed that these cells have lower ability to induce CD4+ T cells proliferation and production of Th1 cytokines. Together our data show a participation of complement in dendritic cell differentiation and maturation and in the polarization of adaptative immune responses.

O paciente, um menino brasileiro de família japonesa e pais consagüíneos, é portador de deficiência concomitante de C9 (C9D) e Fator (F) H. Detectamos níveis reduzidos de FH (16,8µg/mL), C3 e FB no seu soro. O Western Blot confirmou a ausência da proteína de 150 kDa (FH). Sua mãe também apresentou níveis reduzidos de FH (140,5µg/mL), C3 e FB, enquanto o pai e a irmã apresentaram níveis reduzidos de FH. C9 também estava reduzido no soro do paciente (5,6µg/mL). O seqüenciamento do cDNA de FH do paciente revelou a presença de uma substituição homozigota G453A, codificando uma His127Arg. Esta substituição é também homozigota na mãe e provavelmente altera a estrutura terciária do FH e/ou seu perfil de secreção, uma vez que o FH é produzido pelos fibroblastos do paciente. O seqüenciamento de fragmentos do DNA genômico de C9 do paciente revelou a ausência da mutação Arg95, principal causa de C9D entre japoneses. O paciente é portador de uma mutação missense que possivelmente impede a secreção de FH, contudo, não pudemos identificar mutações envolvidas na C9D do paciente. / Our proband, Brazilian from a family of Japanese descent and history of consanguinity, carries C9 (C9D) and FH deficiencies. He was referred with severe recurrent pneumonia. FH (16,8 µg/mL), C3 and FB were present in the patient at low levels. Western blot assays confirmed the complete absence of 150 kDa (FH). His mother also had FH (140,5 µg/mL), C3 and FB low levels, while his father and sister presented only FH low levels. C9 was present in low levels (5,6 µg/mL) and only a very faint ~70 kDa band (expected size) was detected. Sequencing of proband?s FH cDNA revealed a homozygous G453A substitution, encoding a His127Arg. This substitution is also homozygous in the mother and may alter FH protein tertiary structure and/or its secretion profile, as we detected FH production in patient?s fibroblast. Sequencing of proband?s C9 genomic DNA fragments revealed the absence of Arg95 mutation, main cause of C9D in other C9D Japanese patients. The proband carries a missense mutation that may impair the FH secretion, but we couldn?t identify mutations explaining its C9D.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3194_1.pdf: 1782444 bytes, checksum: 1982844f90df3787391d8faa431cde16 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Em redes neurais artificiais (RNAs), as funções de ativação mais comumente usadas são a função sigmóide logística e a função tangente hiperbólica, dependendo das características dos dados. Entretanto, a escolha da função de ativação pode influenciar fortemente o desempenho e a complexidade da rede neural. Neste trabalho, com o objetivo de melhorar o desempenho dos modelos de redes neurais, propomos o uso de novas funções de ativação no processamento das unidades da rede neural. Aqui, as funções não-lineares implementadas são as inversas das funções de ligação usadas em modelos de regressão binomial, essas funções são: complemento log-log, probit, log-log e Aranda, sendo que esta última função apresenta um parâmetro livre e é baseada na família de transformações Aranda-Ordaz. Uma avaliação dos resultados do poder de predição com estas novas funções através de simulação Monte Carlo é apresentada. Além disso, foram realizados diversos experimentos com aproximação de funções contínuas e arbitrárias, com regressão e com previsão de séries temporais. Na utilização da função de ativação com parâmetro livre, duas metodologias foram usadas para a escolha do parâmetro livre, l . A primeira foi baseada em um procedimento semelhante ao de busca em linha (line search). A segunda foi usada uma metodologia para a otimização global dessa família de funções de ativação com parâmetro livre e dos pesos das conexões entre as unidades de processamento da rede neural. A ideia central é otimizar simultaneamente os pesos e a função de ativação usada em uma rede multilayer perceptron (MLP), através de uma abordagem que combina as vantagens de simulated annealing, de tabu search e de um algoritmo de aprendizagem local. As redes utilizadas para realizar esses experimentos foram treinadas através dos seguintes algoritmos de aprendizagem: backpropagation (BP), backpropagation com momentum (BPM), backpropagation baseado no gradiente conjugado com atualizações Fletcher-Reeves (CGF) e Levenberg-Marquardt (LM)

Este trabalho relata o isolamento e caracterização bioquímica parcial de componentes do veneno de Tityus serrulatus (VTs) com ação sobre o sistema complemento (SC). O procedimento de purificação envolveu uma cromatografia de troca iônica do VTs em CM-celulose-52, em pH 7,8 e doze frações foram obtidas, denominadas de I a XIII. A fração I, que apresenta atividade sobre o SC sérico, foi filtrada em Sephacryl S-200 e dez subfrações foram obtidas e denominadas I-1 a I-10. A subfração I-1 foi recromatografada em uma coluna de DEAE-Sepharose, em pH 7,8. Cinco subfrações foram obtidas (DE-1 a DE-5) e as subfrações DE-2, DE-3 e DE-4 incubadas com soro humano normal (SHN) induziram redução da atividade lítica da via clássica/lectina (VC/L) de forma concentração-dependente. A subfração DE-2 apresentou uma banda eletroforética única no gel de eletroforese de poliacrilamida com SDS (SDS-PAGE), com peso molecular (PM) de aproximadamente 247.000 na ausência de b-mercaptoetanol e seis bandas na presença de b-mercaptoetanol. O procedimento de purificação dos componentes ativos da subfração I-4 envolveu basicamente uma cromatografia de troca iônica em Mono-Q, em pH 7,1. Sete subfrações (MQ-1 a MQ-7) foram obtidas neste passo cromatográfico. As proteínas MQ-5 e MQ-7 da subfração I-4 induziram redução da atividade hemolítica das VC/L e via alternativa (VA). Com o objetivo de investigar o mecanismo de ação sobre o SC, SHN foi incubado com a subfração I-4 ou seus componentes (MQ-5 e MQ-7). A imunoeletroforese mostrou a clivagem do fator B e de C3 por estas proteínas, similar ao induzido pela incubação de SHN com zimosan, o que confirma a hipótese de que MQ-5 e MQ-7 induzem a ativação do SC. A capacidade de gerar fatores quimiotáticos no soro foi investigada. Nas condições experimentais, a incubação de SHN com a subfração I-4, proteínas MQ-5 e MQ-7 induziu a migração de neutrófilos similar a induzida pela incubação de soro com zimosan, demonstrando que estas proteínas induzem clivagem de C3 e C5, gerando os fragmentos ativos de C3a e C5a. As proteínas MQ-5 e MQ-7 não foram capazes de lisar eritrócitos de coelho e carneiro. MQ-5 e MQ-7 não induziram redução da atividade hemolítica da VC/L após o aquecimento a 100ºC, portanto a ação destas proteínas não é conseqüência da presença de produtos bacterianos, como lipopolissacarídeos (LPS). As proteínas MQ-5 e MQ-7 apresentaram atividade fibrinogenolítica e caseinolítica e são metaloproteases, já que a atividade fibrinogenolítica foi inibida por EDTA, EGTA e 1,10-fenantrolina. Ambas proteínas apresentaram uma banda eletroforética única por SDS-PAGE, com um PM aproximado de 24.500 na ausência de b-mercaptoetanol, 33.100 na presença de b-mercaptoetanol e um ponto isoelétrico de 4,2. A seqüência N-terminal (Degradação de Edman) e a seqüência de peptídeos trípticos (Espectrometria de massa ESI-MS/MS) de MQ-5 e MQ-7 foram determinadas. Ambas proteínas apresentaram seqüência similar de aminoácidos. Em resumo, este trabalho mostrou que o VTs contém proteases (MQ-5 e MQ-7, metaloproteases) que são capazes de ativar o SC e podem ser importantes no processo inflamatório que ocorre em conseqüência do envenenamento. Além disso, estas proteínas podem ser usadas para depledar o SC em modelos experimentais de doenças em que este sistema está envolvido. / This work reports the isolation and partial biochemical characterization of components from Tityus serrulatus venom (TsV) with action on the complement system (CS). The purification procedure involved an ion-exchange chromatography of TsV on CM-celullose-52, at pH 7.8, twelve fractions were obtained and named I to XIII. Fraction I, showing activity on the serum CS, was filtered on Sephacryl S200 and ten subfractions were obtained and denominated I-1 to I-10. The subfraction I-1 was rechromatographed on a column of DEAE-sepharose, at pH 7.8. Five subfractions were obtained (DE-1 to DE-5) and subfractions DE-2, DE-3 and DE-4 incubated with NHS induced a concentration-dependent reduction in lytic activity of CP/L. Subfraction DE-2 showed a single electrophoretic band by SDS-PAGE, with a molecular weight (MW) of approximately 247,000 in the absence of -mercaptoethanol and six bands in the presence of -mercaptoethanol. The purification procedure of the active compounds of subfraction I-4 involved basically an ion-exchange chromatography on Mono-Q, at pH 7.1. Seven subfractions (MQ-1 to MQ-7) were obtained in this chromatography step. We found that proteins MQ-5 and MQ-7 of subfraction I-4 induced reduction in hemolytic activity for CP/L and AP. In order to investigate the mechanism of action on the CS, NHS was incubated with subfraction I-4 or its components (MQ-5 and MQ-7). The immunoelectrophoresis showed cleavage of factor B and C3 by these proteins, similar to that induced by incubation of NHS with zymosan, which corroborated the hypothesis that MQ-5 and MQ-7 induce activation of the CS. Their capacitiy to elicit serum-induced chemotaxis was then investigated. Under our assay conditions, incubation of NHS with subfraction I-4, protein MQ-5 and MQ-7 induced neutrophil migration similar to that induced by incubation of serum with zymosan, showing that the proteins induce cleavage of C3 and C5, thereby generating the active fragments C3a and C5a. Proteins MQ-5 and MQ-7 alone were unable to lyse rabbit or sheep erythrocytes. MQ-5 and MQ-7 did not induce reduction in hemolytic activity for CP/L after being heated to 100ºC, therefore the action of these proteins is not a consequence of the presence of bacterial products, such as lipopolyssaccharides (LPS). Proteins MQ-5 and MQ-7 showed fibrinogenolytic and caseinolytic activities and they probably are metalloproteases, since its fibrinogenolytic activity was inhibited by EDTA, EGTA and 1,10-phenantroline. Both MQ-5 and MQ-7 showed a single electrophoretic band by SDS-PAGE, with an approximate MW of 24,500 in the absence of -mercaptoethanol, 33,100 in the presence of -mercaptoethanol and an isoelectric point of 5.9. The N-terminal sequence (Edman Degradation) and the sequence of tryptic peptides (Mass spectrometry- ESI-MS/MS) from MQ-5 e MQ-7 were determined. The proteins MQ-5 e MQ-7 showed similar sequence of aminoacids. In summary, this work showed that the TsV venom contains proteases (MQ-5 and MQ-7, metalloproteases) which are able to activate the CS, and may therefore be important in the context of the inflammatory process occurring in consequence of envenomation. In addition these proteins may be used to deplete complement in experimental models of diseases involving participation of this system.

Importantes estudos voltados para a análise das secreções de anfíbios fundamentam-se na grande quantidade de componentes biologicamente ativos presentes nas mesmas, tais como aminas biogênicas, esteróides, aminopolissacarídeos, glicosídeos, inibidores de proteases e diversos outros compostos, responsáveis pela complexa sintomatologia observada no envenenamento. O gênero Bufo apresenta diversas moléculas em suas excreções que podem ser divididas em categorias como aminas biogênicas, bufadienolídeos (bufogeninas), esteróides (bufotoxinas), alcalóides, peptídeos e proteínas. Marongio (2006) verificou que o veneno do sapo Bufo paracnemis, hoje classificado como Rhinella schneideri, apresenta componente ativo sobre a via clássica do sistema complemento (SC), necessitando de melhores estudos e caracterização. Os objetivos deste trabalho foram, portanto, o isolamento e caracterização química do componente do veneno de Rhinella schneideri responsável pelos efeitos observados sobre o sistema complemento. Para a purificação, o veneno foi inicialmente submetido a uma cromatografia catiônica (CM-Celulose-52), obtendo-se 7 frações denominadas C1, C2, C3, C4, C5, C6 e C7. A fração C1 foi cromatografada em resina aniônica (DEAE-SepharoseTM), resultando em 4 subfrações denominadas D1, D2, D3, e D4. A subfração D3 apresentou atividade sobre o sistema complemento e foi submetida a uma Gel Filtração (SephacrylTMS-200), fornecendo 5 subfrações denominadas S1, S2, S3, S4, e S5. As subfrações S2 e S5 induziram redução da atividade hemolítica das vias clássica/lectinas. Ambas apresentaram resultados positivos nos ensaios de migração de neutrófilos e imunoeletroforese bidimensional. No ensaio de capacidade geradora de SC5b-9, a subfração S2 apresentou maior significância frente as demais subfrações utilizadas. Visando esclarecer o mecanismo de ação das subfrações ativas sobre o sistema complemento, testes de determinação da atividade proteolítica ou inibitória de proteases (tripsina, quimotripsina e elastase) foram realizados. No entanto, nas concentrações utilizadas, as amostras não mostraram atividade proteolítica ou inibitória de protease. Os compostos isolados foram também submetidos ao sequenciamento amino-terminal inicial. Foi possível a identificação dos primeiros 15 aminoácidos da banda protéica majoritária do gel de poliacrilamida e 10 e 5 aminoácidos das subfrações S2 e S5, respectivamente. No entanto, os resultados de sequenciamento N-terminal apresentaram baixa confiabilidade, devido à baixa quantidade de material utilizada. Neste trabalho foram isolados e caracterizados dois compostos capazes de induzir a ativação do sistema complemento. Esta ação foi evidenciada, após exposição do soro humano normal às subfrações, por induzirem à formação do complexo SC5b-9 e aumentarem a migração de neutrófilos, provavelmente por induzirem a formação de fatores quimiotáticos. Este estudo permitiu avaliar melhor alguns componentes presentes na complexa mistura que é o veneno de Rhinella schneideri, que, no futuro, poderão se tornar ferramentas farmacológicas importantes para o estudo de diversas patologias relacionadas ao sistema complemento. / Important studies focused on amphibians secretions analysis are based on large amount of biologically active components present in them, such as biogenic amines, steroids, polysaccharide amine, glycosides, protease inhibitors and several other compounds, responsible for complex symptomatology observed in the envenomation by Bufo paracnemis. The genus Bufo presents several molecules in their excretions that can be divided into categories such as biogenic amines, bufadienolides (Bufogenin), steroids (Bufotoxins), alkaloids, peptides and proteins. Marongio (2006) found in one of his studies the toad poison of Bufo paracnemis, now classified as Rhinella schneideri, has an active component of the classical pathway of the complement system (SC), which needs further studies and characterization. The purification process of this study was accomplished through cation chromatography (CM-Cellulose-52), and seven fractions were obtained, called C1, C2, C3, C4, C5, C6 e C7. The fraction C1 was chromatographed on anion-exchange resin (DEAE- SepharoseTM) resulting in 4 subfractions referred to as D1, D2, D3, and D4. The subfraction D3 showed activity on complement system and was subjected to gel filtration (SephacrylTMS-200) giving 5 subfractions termed S1, S2, S3, S4, and S5. The subfractions S2 and S5 induced reduction of the hemolytic activity of the classical/lectin pathway. Both showed positive results in the assays of migration of neutrophils and bidimensional immunoelectrophoresis. In the assay of generating capacity of SC5b-9, the subfraction S2 presented greater significance when compared to the other used subfractions. Aiming to clarify the action mechanism of the active subfractions on the complement system, tests of determination of the proteolytic or inhibitory activity of proteases (trypsin, chymotrypsin and elastase) had been done. However, in the used concentrations, the samples had not shown proteolytic or inhibitory activity of protease. The isolated compounds also had been submitted to the initial amino-terminal sequence. The identification of the first 15 aminoacids of the major proteinic band of the polyacrylamide gel and 10 and 5 aminoacids of the subfractions S2 and S5 was possible, respectively. However, the sequence of N-terminal results had presented low trustworthiness, due to the low amount of used material. In this work, were isolated and characterized two capable compounds to induce the activation of the complement system. This action was evidenced, after exposition of the normal human serum to the subfractions, for inducing to the formation of the SC5b-9 complex and will increase the migration of neutrophils, probably because they can induce the formation of chemotactic factors. This study allowed a better evaluation of some components present in the complex mixture which is the poison of Rhinella schneideri, that, in the future, important pharmacological tools for the study of diverse pathologies related the complement system.

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 properdina tem a capacidade de estabilizar o complexo enzimático C3bBb, com função de C3-convertase da Via Alternativa, capaz de clivar moléculas de C3, gerando C3a e C3b. Diferentes trabalhos têm sugerido que a properdina pode se ligar diretamente à superficie de um patógeno independentemente complexo enzimático C3bBb. No que diz respeito à interação de properdina com Leptospira tanto patogênica quanto não patogênica, nada se conhece na literatura. Neste trabalho demostramos que tanto a properdina presente no SHN, quanto purificada e todos os seus oligômeros interagiram com tais espiroquetas. Também observamos que a ligação da properdina pode acontecer diretamente na superfície da bactéria ou após ligação prévia do fragmento C3b. Observamos também, que na presença de SHN estas bactérias foram totalmente eliminadas, no entanto, 70% das bactérias sobreviveram quando incubadas com SHD-P. Já a adição de properdina purificada ao SHD-P provoca uma marcante diminuição no número de leptospiras viáveis. Avaliamos também quais proteínas bacterianas teriam a capacidade de se ligar à properdina. Entre as proteínas recombinantes de L. interrogans, apenas a lipoproteína LIC11087, uma proteína presente unicamente na superfície de leptospiras patogênicas, interagiu com a properdina. Todos os oligômeros de properdina presentes no SHN interagiram com a lipoproteína LIC11087. Determinamos por quantificação do complexo enzimático usando anti-Factor B policlonal que a properdina apresenta uma significativa atividade reguladora quando se depositava na superfície das bactérias não patogênicas, promovendo desta maneira, a formação da C3-convertase da Via Alternativa. Constatamos também nos sorovares patogênicos, pouca atividade reguladora pela properdina quando estas leptospiras foram pré-incubadas com a proteína. Também encontramos que a ligação da properdina na superfície de leptospiras contribui para um aumento da fagocitose por polimorfonucleares humanos de leptospiras, principalmente das não patogênicas. Nossos dados obtidos até o momento sugerem que a properdina liga-se na superfície das leptospiras patogênicas e não patogênicas; participa no processo de eliminação de leptospiras não patogênicas pela Via Alternativa; e, após sua deposição na superfície das bactérias, contribui para a formação de uma C3-convertase nas bactérias não patogênicas, diferente ao modelo tradicional. / Properdin is a positive regulatory protein that stabilizes the C3- and C5-convertases of the alternative pathway. Several studies have suggested that properdin can bind directly to the surface of a pathogen regardless enzyme complex C3bBb. With regard to the interaction of properdin with both pathogenic Leptospira and non-pathogenic, nothing is known in the literature. In this work we demonstrate that both properdin present in SHN and purified and all their oligomers interacted with spirochetes and of properdin can binding directly on the surface of bacteria or after prior binding of C3b fragment. We also observed that the Activation of the alternative pathway of complement is crucial for killing non-pathogenic L. biflexa and properdin acts effectively since this bacterium proliferates in P-depleted human serum. Since the addition of purified properdin the SHD-P causes a marked decrease in the number of viable leptospires. We also evaluated bacterial proteins which have the ability to bind to properdin. Among several recombinant leptospiral membrane proteins tested, lipoprotein LIC11087, present only in pathogenic Leptospira, was the ligand for P, P2, P3 and P4. Determined by quantifying the enzyme complex using polyclonal anti-factor B that properdin presents a significant regulatory activity when deposited on the surface of non-pathogenic bacteria, thereby promoting the formation of C3 convertase Alternative pathway. We found also in pathogenic serovars, little regulatory activity by properdin when they were preincubated leptospires with the protein. We also found that the binding of properdin in leptospiras surface contributes to increased phagocytosis of leptospira by human polymorphonuclear, mainly from non-pathogenic. Our data obtained suggest that properdin binds to Leptospira species and may play an important role to limit the proliferation of non-pathogenic Leptospira; participates in leptospiras elimination process nonpathogenic Via Alternative; and, after deposition on the surface of bacteria, it contributes to the formation of a C3 convertase in non-pathogenic bacteria, different from the traditional model.

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.

Orientador: Renata de Oliveira Mattos Graner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T14:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_LiviaAraujo_M.pdf: 2021430 bytes, checksum: 07a84279508cd84bfef41550d34e6ca7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Streptococcus mutans (SM) é um patógeno oral da cárie dentária e endocardite infecciosa. Para se estabelecer no hospedeiro, SM precisa se adaptar às condições biofísicas e aos fatores de defesa do hospedeiro. Para isto, SM utiliza sistemas reguladores de transcrição de dois componentes (SDC). Dois SDCs, VicRK e CovR, são associados à virulência de SM. O objetivo deste trabalho foi investigar a participação dos reguladores de transcrição gênica VicRK e CovR na evasão de SM ao sistema complemento e fagocitose. Dessa forma, a marcação pelo complemento foi comparada entre os mutantes vicK- e covR- obtidos da cepa SM UA159 (UAvic e UAcov, respectivamente) e UA159, através da incubação com soro humano a 20% ou soro humano livre de C1q (30 min, 37 ?C, 10% CO2). A deposição de C3b sobre a superfície de SM foi analisada também nas cepas cultivadas em meio com 0,1% de sacarose. A quantidade de C3b nas superfícies bacterianas foi determinada através de reações com anticorpos IgG de cabra anti-C3 humano conjugado com FITC e análise de citometria. Bactérias incubadas com PBS foram usadas como controle negativo. O reconhecimento das cepas de SM por anticorpos séricos opsonizantes foi realizado com anticorpos anti-IgG humano conjugado com FITC e anti-IgM humano conjugado com APC. Para análise da fagocitose, as mesmas cepas coradas com FITC foram incubadas com neutrófilos (PMN) por 5 e 30 min. na presença ou ausência de soro humano a 20%; o número de PMN com bactérias fagocitadas foi determinado por citometria de fluxo. A deposição de C3b foi menor em UAcov (10,86%) e em UAvic (7,6%), comparado à UA159 (23,5%). Na presença de sacarose, a marcação por C3b caiu para 10,86% em UA159, e para os mutantes UAcov e UAvic foi reduzida a 6,6 e 3,96%, respectivamente (ANOVA p<0,001). Os mutantes UAcov e UAvic foram menos reativos contra anticorpos IgG e IgM. A fagocitose por PMN foi reduzida em UAcov e UAvic em cerca de 50 a 60% em relação à UA159 nos tempos de 5 e 30 min. (ANOVA p< 0,005). Assim, a inativação dos sistemas VicRK e CovR reduz significativamente a deposição de C3b do complemento e a frequência de fagocitose de SM, indicando que estes SDC regulam genes envolvidos no escape à opsonização pelo complemento / Abstract: Streptococcus mutans (SM) is an oral pathogen of dental caries and infective endocarditis. To get established in host sites, SM needs to adapt to biophysical conditions and host defense factors. To this purpose, SM applies transcriptional regulatory systems of two components (SDC). Two SDCs, VicRK and CovR, have been implicated in SM virulence. The aim of this study was to investigate the role of VicRK and CovR on SM evasion from complement system and phagocytosis by neutrophils (PMN). Thus, complement deposition was compared between vicK- and covR- mutants obtained strain UA159 (UAvic and UAcov, respectively) and the parent UA159 exposed to 20% human serum or human serum depleted of C1q (30 min, 37ºC, 10% CO2). Deposition of C3b on SM surfaces was also analyzed in strains cultivates in the presence of 0.1% sucrose. The amount of C3b on the bacterial surface was determined by reactivity with goat IgG antibody anti-C3 conjugated FITC and flow cytometry analysis. Bacteria incubated with PBS were used as negative control. The reactiveness of SM strains with human serum antibodies was quantified by flow citometry with anti- human IgG- FITC and anti- human IgM-APC antibodies. For analysis of phagocytosis, the strains stained with FITC were incubated with PMN during 5 and 30 min. in the presence or absence of 20% human serum; the number of internalized bacteria by PMN was determined by flow cytometry. The deposition of C3b on UAcov (10.86 %) and UAvic (7.6%) was lower, compared to UA159 (23.5%) (ANOVA p<0,001). In the presence of sucrose, C3b deposition decreased to 10.86 % in UA159, and to 6.6 and 3.96% in UAcov and UAvic , respectively (ANOVA p < 0.001). The UAcov and UAvic mutants were less reactive with IgG and IgM antibodies. The phagocytosis by PMN was 50 to 60% reduced in UAcov and UAvic compared to UA159, respectively at times 5 and 30 min. (ANOVA p < 0.005). Thus, inactivation of CovR and VicRK TCS systems significantly reduces deposition of complement C3b and phagocytosis by PMN in a serum-dependent way, indicating that these SDC regulate genes involved in the evasion of complement to opsonization / Mestrado / Microbiologia e Imunologia / Mestra em Biologia Buco-Dental