Orientador: Maria Lucia Furlan Wada / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-22T08:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SantosJunior_ArnaldoRodriguesdos_M.pdf: 16235737 bytes, checksum: 253e7da352aa44404b2c338171159327 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Células Vero foram cultivadas sobre géis 3D de colágeno tipo I ou em lamínulas de vidro por 48h com 10% de soro fetal bovino (SFB). Após este tempo de cultivo as células passaram a ser mantidas em meio sem SFB, com 10 % de SFB, com 10 % de SFB mais dexametasona (DEX) e com 20 % de SFB. Amostras foram fixadas após 48h, 120h e 240h de cultivo. Os géis foram incluidos em paraplast e cortados com 7Jlm de espessura. As amostras foram coradas com hematoxilina-eosina (HE), cresil violeta (CV), azul de toluidina (A T) e xylidine ponceau (XP). Foi realizado também imunocitoquímcia para colágeno IV (CaL IV) e para fibronectina (FN). Com as células cultivadas sobre lamínulas foram obtidos os índices mitóticos e as curvas de crescimento da cultura. Células cultivadas em colágeno por 24h, foram analizadas em microscopia eletrônica de varredura (MEV). Um ensaio em microplacas para a adesão celular com 24h de cultivo também foi realizado. As células que foram cultivadas sobre lamínulas e coradas com CV, em todos os casos analisados, mostravam morfologia irregular e com alguns prolongamentos, exceto nas regiões confluentes onde encontramos apenas células com formas poliédricas. Encontramos também a formação de grumos celulares nas amostras tratadas com DEX. Material bem corado com XP foi evidenciado tanto com 120h quanto com 240h de cultivo. Os grumos celulares nas amostras tratadas com DEX foram os pontos onde encontramos coloração mais intensa. O A T mostrou nas primeiras 48h células com citoplasma, núcleo e nucléolo metacromáticos. Com 120h de cultivo foram detectadas células com núcleos ortocromáticos, nucléolo basófilos e citoplasma levemente metacromático em quase todas as amostras, exceto nas tratadas com DEX, onde encontramos citoplasma intensamente metacromático. Com 240h de cultura encontramos células com citoplasma, núcleo e nucléolos metacromáticos (S/SFB e 10% SFB) e células com núcleos ortocromáticos, nucléolos e citoplasma metacromáticos (10% SFB+DEX e com 20% SFB). A imunocitoquímica mostrou a presença de CaL IV nas amostras mantidas S/SFB, com 10% SFB e com 20% SFB, mas não nas células cultivadas com DEX. Encontramos a presença de FN em todos os casos, porém foi encontrado um arranjo mais homogêneo nas células que cresceram na presença de 10% SFB+DEX e 20% SFB. Dados citoquímicos e imunocitoquímicos mostraram que o DEX interfere no padrão de crescimento de células sobre lamínulas. A MEV mostrou um grande espalhamento celular e deposição de material fibrilar, cuja deposição é estimulada pela variação da concentração dos componentes do SFB. O ensaio com microplacas mostrou que a adesão das células ao substrato também é estimulada pelo SFB. A análise morfológica feita com HE mostrou nos géis nas primeiras 48h uma monocamada de células achatadas, embora em alguns pontos as mesmas mostravam-se com duas ou três camadas de células arredondadas. Ambos os casos mostraram-se bem evidenciados pelo XP e as células apresentavam também metacromasia quando corado com AT. Com 120h e 240h em meio S/SFB ou com 10% de SFB, coradas com HE, foram observadas células formando um estrato com várias camadas arredondadas além de vários pontos de infiltração para o interior do substrato. Estas células apresentavam núcleos e citoplasma metacromáticos, quando corados com A T. Também encontramos granulações metacromáticas ao redor das células no interior do gel. Nesses experimentos o XP mostrou células bem coradas tanto no citoplasma como no núcleo. O gel também foi levemente corado pelo XP. As granulações presentes na matriz colagênica junto as células infiltradas também foram coradas pelo XP. A análise imunocitoquímica mostrou deposição de FN mas não de COL IV. Concluimos que nessas condições experimentais, S/SFB ou com 10% de SFB, as células cultivadas nos géis de colágeno, organizam uma estrutura semelhante a um tecido conjuntivo frouxo. Por outro lado, a HE mostrou que as células que foram tratadas com DEX (um inibidor da síntese de colagenases) e com 20% de SFB (que contém <X2-macroglobulina, um inibidor de atuação de colagenases) não invadiram a matriz colagênica, permanecendo com muitas camadas celulares, com forma arredondada na camada basal e achatada nas superiores. O A T mostrou células com núcleos e citoplasma metacromáticos, além de evidenciar uma camada acelular entre as células e o substrato. Todos as camadas celulares também foram bem coradas pelo XP. A imunocitoquímica mostrou que quando a infiltração foi bloqueada as células não produziram FN mas sim uma camada de COL IV. Os dados citoquímicos e imunocitoquímicos nos demonstraram que quando usamos inibidores de colagenases, as células Vero formam um tecido com características epiteliais e produzem uma estrutura semelhante à membrana basal / Abstract: The Vero celIs were cultured on a colIagen I gel or a glass coverslip with 10% fetal calf serum (FCS) for 48hs. After this incubation time, samples were cultured without FCS, or with 10% FCS, 10% FCS plus dexamethasone (DEX) or 20% of FCS. Samples were harvested after 48hs, 120hs, and 240hs and fixed. The gels were embedded in paraplast and 7J.lm thick sections were obtained. The samples were stained with hematoxilin-eosin (HE), cresil violet (CV), toluidine blue (TB) and xylidine ponceau (XP). Immunocytochemical tests were carried out for colIagen IV (COL IV) and fibronectin (FN). The mitotic index and the growth curve were obtained for celIs cultured on coverslip. The celIs cultured on colIagen gels for 24hs were studied with scanning electron microscopy (SEM). An assay for celIular adhesion during 24hs was also performed on 96 welIs microplate. The celIs cultured on coverslips, stained by CV, showed an irregular morphology with celIular processes, and a poliedric form on the confluent areas in alI the celIs studied. We also found the formation of many celIular aggregates in the samples treated with DEX. AlI samples were stained with XP, after 120hs or 240hs of culture. The celIular aggregates induced by DEX were stained by XP. The TB staining showed celIs with metachromatic cytoplasm, nuc1ei and nuc1eoli in the first 48hs. With 120hs of culture we found celIs with ortochromatic nuc1ei and light metachromasy in nuc1eoli and cytoplasm. With 240hs we found celIs with metachromatic nuc1ei, nuc1eoli and cytoplasm (without FCS and with 10% FCS) and celIs with ortochromatic nuc1ei, metachromatic nuc1eoli and cytoplasm (with 10% FCS + DEX or 20% FCS). The immunocytochemical experiment showed that COL IV was present in the samples cultured without FCS or with 10% FCS and 20% FCS, but it was not found in the celIs cultured with DEX. FN was present in alI samples but in the celIs cultured with 10% FCS + DEX or 20% FCS we found a more homogeneous arrangement. Cytochemical and immunocytochemical data showed that DEX modifies the growth of Vero celIs cultured on a coverslip. The SEM showed that celIular spreading and the synthesis of fibrillar material was stimulated by FCS. The microplate assay showed that celIular adhesion to the substratum is also stimulated by changes in concentration of the serum component. The morphological study of celIs cultured on a colIagen substratum was made with HE. In the first 48hs of culture we found a monolayer of flattened celIs on the colIagen substratum. We observed also the same celIs with a round morphology growing in 2-3 layers. These celIular layers were stained with XP and showed metachromatic cytoplasm when stained with TB. CelIs cultured during 120hs or 240hs without FCS or with 10% of FCS formed many layers of rounded cells capable of invading the collagen substratum. These cells showed a metachromatic cytoplasm and basophilic nuc1ei and nuc1eoli when stained with TE. We could see some metachromatic granulations surrounding the cells in the collagen gel. In these experiments XP staining showed cells with stained cytoplasm and nuc1ei. The collagen gel was also stained with XP. The granulations present in the matrix surrounding infiltrated cells stained with XP. The immunocytochemical tests showed the prodution of FN but not COL IV. We conc1uded that in these cases, the cells form a loose connective tissue like structure. On the other hand, cells cultured with 10% FCS + DEX, a collagenase synthesis inhibitor, or with 20% FCS, which contains a2­macroglobulin, a collagenase activity inhibitor, did not invade the collagen matrix and formed a multiple cell layers, where round cells occur on the basal layers and flattened cells on higher layers. All cells of these extracts were stained with XP. TB staining showed cells with cytoplasmatic metachromasy and basophilic nuc1ei and nuc1eoli. We could see also an acellular layer stained with TB between the cell and the substratum and with a immunocytochemical method we identified in the same areas a COL IV rich region. FN was not found. These cytochemical and immunocytochemical data showed that when we use collagenase inhibitors the Vero cells form a epitheliallike tissue and produce a structure similar to a basement membrane / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Ciências Biológicas

O objetivo deste trabalho foi determinar o perfil de atividade enzimática da proteína tirosina fosfatase de baixa massa molecular relativa (PTPBMr) e da fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP) em osteoblastos humanos durante o ciclo e a diferenciação celular, correlacionando com os níveis de estresse oxidativo intracelulares. A atividade enzimática das fosfatases foi determinada nos períodos de 6, 18, 24, 48 e 72 horas (ciclo celular) e 7, 14, 21, 28 e 35 dias (diferenciação) utilizando o p-nitrofenilfosfato e na presença do inibidor específico phidroximercuribenzoato (pHMB) para a PTP-BMr, e na presença de tartarato e pHMB para a TRAP. A caracterização da diferenciação celular foi determinada medindo o nível de atividade da fosfatase alcalina e a coloração de Von Kossa. O estresse oxidativo foi determinado através da quantificação da glutationa reduzida e oxidada através dos ensaios de cromatografia líquida de alta performance eletroquímica e DTNB. Durante o ciclo celular a atividade específica (AE) da fosfatases foi fortemente diminuída, especificamente da TRAP e PTP-BMr, sendo praticamente zero após 18 horas da adição de soro, sugerindo que a diminuição na atividade destas enzimas seja necessária para a entrada na fase S. Durante a diferenciação celular observou-se um aumento progressivo da expressão de FALC, TRAP e PTP-BMr nos períodos de 7 e 14 dias, sendo máxima no 21o dia, declinando a seguir. Durante a proliferação, os estados mais reduzidos foram observados nos períodos de 18 e 48 horas e durante a diferenciação o estado mais reduzido foi observado no 21o dia. Desta forma, o presente trabalho mostra que as células da linhagem hFOB 1.19 representam um adequado modelo de estudo para análise da participação de fosfatase no ciclo e diferenciação celular, bem como que as atividades da PTP-BMr e TRAP são claramente moduladas durante o ciclo celular e a diferenciação de osteoblastos humanos, esta última dependente de adequado nível de glutationa reduzida. / Low molecular weight protein tyrosine phosphatase (LMW-PTP) and tartrate resistant acid phosphatase (TRAP) activity were determined in hFOB 1.19 human osteoblasts cell line during cell proliferation and differentiation. LMW-PTP and TRAP enzymatic activity were determined at 6, 18, 24, 36, 48 and 72 hours after fetal calf serum stimulation of subconfluent cultures and 7, 14, 21, 28 and 35 days after cell confluence and differentiation. The LMW-PTP and TRAP activity were measured using p-nitrophenylphosphate as substrate. The osteogenic potential of hFOB 1.19 cells was studied by measuring alkaline phosphatase activity, and mineralized nodule formation by Von Kossa staining. The oxitative stress was determined by HPLC and DNTB assays. During cell cycle progression, LMW-PTP and TRAP activities were strongly reduced, being almost undetectable after 18h of serum stimulation, while H3-thymidine incorporation progressively increased, suggesting that the decrease in the LMW-PTP and TRAP activities were necessary for entry into the S phase. During osteoblastic differentiation, the activity of LMW-PTP and alkaline phosphatase progressively increased until the 21th day, decreasing thereafter. In conclusion, this work demonstrates that hFOB 1.19 cells constitute a suitable model system for the study of the role played by LMW-PTP and TRAP in cell cycle progression and cell differentiation, and that LMW-PTP and TRAP activities are clearly modulated during osteoblastic proliferation and differentiation in vitro. The activities of these phosphatases during cell differentiation depended on the correct levels of reduced glutathione.

As células-tronco mesenquimais (MSC) foram originalmente isoladas da medula óssea, mas populações semelhantes foram isoladas do tecido adiposo e outros tecidos. A diferenciação das células-tronco derivadas do tecido adiposo (do inglês adipose derived stem cells; ADAS) para células neurais foram realizadas por vários grupos. Um aspecto muito importante relacionado com as células-tronco é a manutenção da integridade genômica durante o processo de diferenciação. Acredita-se que a manutenção da estabilidade genética por meio dos mecanismos de reparação do DNA devem ser particularmente rigorosos em células-tronco adultas, onde qualquer alteração genética pode comprometer a estabilidade genética e a funcionalidade destas células. O objetivo deste estudo foi observar a viabilidade e a integridade genética das células ADAS tratadas com o meio de indução neural, por meio do teste cometa, teste de micronúcleo e teste de viabilidade celular. Além disso, foi analisada a expressão de algumas proteínas relacionadas com a sinalização de danos no DNA, remodelagem de cromatina e proliferação. Os resultados obtidos no presente estudo claramente indicaram que o meio de indução neural pode ser genotóxico para as ADAS. O teste cometa revelou que a indução neural aumenta o índice e a freqüência de danos no DNA. A indução de micronúcleos não foi observada nas mesmas condições, indicando que o meio de indução neural não causa danos clastogênicos. Ao considerar a expressão de MCM3, TIP60, telomerase e a variação na expressão de marcadores neurais, o método de indução neural usada in vitro pode encaminhar a célula a uma transformação tumoral. Estes resultados alertam para a importância dos estudos relacionados com aos protocolos atualmente usados na diferenciação in vitro de células-tronco para fins terapêuticos. / Mesenchymal stem cells (MSC) were originally isolated from the bone marrow, although similar populations have been isolated from adipose and other tissues. The differentiation of ADAS (adipose derived stem cells) to neuronal cells has been accomplished by several groups. One important aspect related to stem cells is the maintenance of genomic integrity during the differentiation process. In this sense, the maintenance of genomic stability by DNA repair mechanisms in adult stem cells should be particularly stringent, where any genetic alteration can compromise the genomic stability and functionality of cell. Thus, the aim of this study was to observe the viability and integrity of ADAS cells treated with neural induction medium by using the comet, micronucleus, and cell viability assays. Moreover, the expression of some proteins and genes related to DNA damage signalling, chromatin remodeling, and cell proliferation was analyzed. The data obtained from the present study clearly indicate that the neuronal medium can be genotoxic to ADAS cells. Our results reveal that neuronal induction increases the damage frequency and damage index observed by comet assay. The induction of micronuclei was not observed for the same assay conditions, indicating that the neuronal induction medium does not cause chromosome loss and breakage. Considering the expression of MCM3, TIP60, telomerase and neuronal marker, it can be speculated that the neural induction conditions used in this work can drives ADAS cells to tumor transformation. These results call for the necessity of new studies related to in vitro stem cell differentiation protocols for therapeutical purposes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Neurociências, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321859.pdf: 3090323 bytes, checksum: 3479050dc6f220ab0e161e1914293161 (MD5) Previous issue date: 2013 / A crista neural (CN) corresponde a umapopulação de células que se origina na região dorsaldo tubo neural de embriões de vertebrados durante aneurulação. Durante este processo, as células daectoderme sofrem transição do fenótipo epitelial parao mesenquimal, tornando-se migratórias, e sedestinam a povoar vários órgãos e tecidos emdesenvolvimento. As regiões que são povoadas porestas células, ao longo do eixo antero-posterior doembrião, formam subdivisões: cranial, vagal, truncale sacral e produzem uma enorme variedade dederivados, incluindo neurônios e células gliais dosistema nervoso periférico, melanócitos, célulasendócrinas e glandulares além de tecidosesqueléticos e conjuntivo da cabeça, face e pescoço,além das meninges cerebrais. Assim, a CN écomposta de populações de precursores jádeterminados e de células multipotentes. Célulascom características da CN podem também serencontradas em tecidos adultos como, no nervociático, nos gânglios da raiz dorsal, intestino, córnea,coração, medula óssea e pele. Na pele demamíferos, essas células residem em um discretomicroambiente conhecido como a saliência dofolículo piloso (bulge). O destino dos precursoresmultipotentes depende de vários fatores e omicroambiente exerce papel fundamental nesteprocesso. Fatores de crescimento, como o fator decrescimento de fibroblasto tipo 2 (FGF2) e o fator decrescimento epidermal (EGF), têm sido identificadoscomo importantes em direcionar a diferenciação deprogenitores multipotentes da CN. Nesse estudo,verificamos que o FGF2 promove a renovação eproliferação dos precursores mais indiferenciados emultipotentes da CN de embriões de codornamantendo-os indiferenciados. FGF2 promove ainda aautorrenovação do precursor bipotente de glia emúsculo liso, ao mesmo tempo em que estimulaprogramas de diferenciação celular para aslinhagens glial e neuronal em detrimento dadiferenciação melanocítica. No entanto, adiferenciação terminal só ocorre após a remoção deFGF2. Além disso, aperfeiçoamos protocolo deisolamento e cultivo de células semelhantes à CN defolículos pilosos das vibrissas de camundongos.Essas células apresentam morfologia semelhante àCN embrionária e expressam os marcadores de CNPax3, Slug, Snail, Sox10 e p75. O tratamento comFGF2/EGF estimula a proliferação e diferenciaçãodas células folículo piloso para os fenótiposadipogênico, osteogênico, melanocítico, neural emuscular liso quando em condições específicas decultivo. Em conjunto, os resultados sugerem queexistam populações celulares com característicasmultipotentes no folículo piloso murino, dentre elas células semelhante à CN.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328690.pdf: 5322895 bytes, checksum: c75d85937a50f1f8681ed05a0e4a837d (MD5) Previous issue date: 2014 / O Trypanosoma rangeli é um parasito hemoflagelado amplamente distribuído nas Américas onde ocorre em simpatria com o Trypanosoma cruzi, o agente etiológico da doença de Chagas. Apesar da ampla distribuição geográfica e da diversidade de hospedeiros invertebrados e mamíferos, incluindo seres humanos, as informações a respeito do ciclo biológico do T. rangeli nestes hospedeiros são ainda controversas. Ainda que o genoma do T. rangeli esteja em fase de publicação, são raras as abordagens proteômicas no estudo dos sistemas biológicos, permitindo o estudo de proteínas isoladas a partir da análise do proteoma total. Desta forma, a demanda por estudos de proteômica objetivando abordar o complexo e desconhecido ciclo de vida deste parasita nos levou a avaliar neste estudo o perfil de proteínas de T. rangeli durante o processo de diferenciação celular in vitro e selecionar algumas proteínas de interesse para uma análise molecular inicial. Extratos de proteínas solúveis foram obtidos durante o processo de diferenciação celular in vitro de formas epimastigotas a tripomastigotas. Três estratégias proteômicas foram utilizadas e um total de 1.455 proteínas não redundantes de T. rangeli foram identificadas, das quais quatro foram exclusivamente identificadas por eletroforese 2DE, 724 por eletroforese 1DE e 41 através uma abordagem sem o uso de gel. Entre essas proteínas, foram selecionadas 13 para dar continuidade ao estudo e, destas, quatro apresentaram regulação na expressão durante o período de diferenciação celular e podem se tornar marcadores importantes que irão auxiliar a entender a biologia de T. rangeli e os mecanismos moleculares durante o processo de diferenciação.<br> / Abstract : Trypanosoma rangeli is a hemoflagelate parasite occurring in sympatry with Trypanosoma cruzi, agent of Chagas disease, in a wide area in Central and South America. Despite this sympatric distribution and the diversity of invertebrate and mammalian hosts, including humans, information about the biological cycle of T. rangeli on these hosts is still scarce and controversial. The T. rangeli genome has been sequenced and is about to be published by our group but little proteomic data is so far available to address the complex and unknown life cycle this parasite. Thus, the aim of this study was to evaluate the protein profile of T. rangeli during the in vitro cellular differentiation and select some proteins of interest for an initial molecular analysis. Soluble protein extracts were obtained from parasites during the in vitro differentiation process of epimastigotes forms to trypomastigotes. Three proteomic approaches were used and a total of 1,455 non-redundant T. rangeli proteins were identified. Among these, four were identified exclusively by 2DE electrophoresis, 724 by 1DE gel based and 41 proteins via a gelfree approach. Several proteins revealing variation on their expression profiles were selected to continue this study, among which, four showed regulation of expression during cell differentiation and may become important stage-specific proteins that could help to understand T. rangeli biology and the molecular mechanisms during the differentiation process.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-24T03:17:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347972.pdf: 3996488 bytes, checksum: 680551325ccd6d683ccb554947b79acf (MD5) Previous issue date: 2017 / A proteína óssea morfogenética tipo 2 (BMP-2) e o ácido retinoico (RA) são fatores osteoindutivos que estimulam os mecanismos de reparo ósseo endógeno e podem ser aplicados no manejo de defeitos ósseos em cirurgias bucais e maxilofaciais. Considerando os resultados controversos do RA na osteogênese e a possibilidade de seu uso para substituir/potencializar os efeitos da BMP-2, esse estudo comparou os efeitos in vitro da BMP-2, do RA e da BMP-2+RA na diferenciação osteogênica de células-tronco derivadas de tecido adiposo (ASCs) humano e avaliou as vias de sinalização envolvidas no processo de diferenciação. As ASCs foram tratadas a cada dois dias com meio osteogênico básico (OM) sozinho ou suplementado com BMP-2, RA ou BMP-2+RA. A atividade da fosfatase alcalina (ALP) foi determinada usando o método do ?-nitrofenolfosfato. A mineralização da matriz extracelular foi avaliada pela técnica de coloração de Von Kossa e pela quantificação do cálcio. As expressões de osteonectina e osteocalcina mRNA foram determinadas por qPCR. As proteínas Smad1, Smad4, Smad1/5/8 fosforiladas, BMP-4, e BMP-7 foram analisadas por western blotting. As vias de sinalização foram avaliadas pelo programa IPA®. O tratamento com RA resultou em maior atividade de ALP nos dias 7, 14, 21 e 28, enquanto a BMP-2+RA forneceu maior mineralização da matriz extracelular em 12 e 32 dias. As expressões de osteocalcina e osteonectina mRNA, bem como Smad1/5/8 fosforiladas foram maiores no grupo tratado com BMP-2+RA em 7 dias. A associação BMP-2+RA promoveu a maior sinalização da via da BMP em 7 e 14 dias. O RA e a BMP-2+RA demonstraram maior ativação da diferenciação de células formadoras de osso, comparadas com o grupo OM, enquanto a BMP-2 não apresentou essa capacidade. Assim, pode-se concluir que o RA aumentou os efeitos da BMP-2 na diferenciação osteogênica das ASCs. Tendo em vista esse achado, a possibilidade de usar a BMP-2 associada ao RA para melhorar a regeneração óssea em cirurgias orais e maxilofaciais é reforçada. Sendo importante ressaltar que, além de melhorar a osteogênese, o uso da BMP-2 combinada ao RA pode permitir o uso de doses reduzidas de BMP-2, minimizando os efeitos adversos e os custos relacionados à BMP-2.

Neuroblastoma é um tumor do sistema nervoso periférico e uma das principais causas de mortalidade infantil por câncer no Brasil e no mundo. A característica marcante desses tumores é sua heterogeneidade clínica – as apresentações variam desde formas benignas e tratáveis até variantes extremamente agressivas, que levam o paciente a óbito em poucos meses. A fim de determinar as melhores estratégias para o tratamento desse câncer, um grande número de pesquisadores tem procurado por novos biomarcadores e alvos terapêuticos. Atualmente, o melhor marcador biológico para a progressão de neuroblastoma é a amplificação do gene MYCN, que ocorre na maioria dos casos mais agressivos. Entretanto, esse marcador não é capaz de discriminar entre todos os tipos de pacientes, demonstrando a necessidade de encontrarmos outros marcadores. Neste trabalho, reconstruímos a rede de regulação gênica de neuroblastoma utilizando ferramentas de bioinformática e biologia de sistemas a fim de buscar novos biomarcadores e alvos terapêuticos para esta doença. Através dessa rede, analisamos uma assinatura de genes diferentemente expressos em metástases agressivas, buscando fatores de transcrição que pudessem estar envolvidos na progressão tumoral. Através dessa análise, observamos que MAX é um dos reguladores mestres do processo, e variações em sua expressão estavam correlacionadas com o desfecho de pacientes, sugerindo seu potencial como biomarcador. Além disso, também observamos o aumento do conteúdo de MAX em células de linhagem de neuroblastoma humano durante um protocolo de diferenciação experimental, sugerindo que essa proteína tem um papel muito mais central no controle do balanço entre proliferação e diferenciação do que previamente descrito. / Neuroblastoma is a peripheral nervous system tumor and one of the main causes of children cancer mortality in Brazil and in the rest of the world. The hallmark of these tumors is their clinical heterogeneity – presentations vary from benign and treatable to extremely aggressive variants, the latter leading the patient to death in just a few months. In order to come up with the best strategies for treatment and management of this cancer, a great number of researchers have been searching for novel biomarkers and therapeutic targets. To this date, the best neuroblastoma biomarker is the amplification of MYCN oncogene, which occurs in the majority of aggressive cases. However, this biomarker alone does not suffice to discriminate among all patients types, illustrating the need for finding other biomarkers. In this work, we reverse engineered the neuroblastoma gene regulatory network using systems biology and bioinformatics tools in order to find novel biomarkers and therapeutic targets. Using this network, we analyzed an aggressive metastasis gene signature to find transcription factors that could be involved in tumor progression. Through this analysis, we observed that MAX was a master regulator of this process, and that changes in its expression were associated with patient survival, suggesting its role as potential biomarker. Additionally, we observed that MAX content was increased in human neuroblastoma cell lines undergoing experimental differentiation. These results suggest that this protein has a much more central role in regulating the balance between proliferation and differentiation than previously described.

As células-tronco mesenquimais (MSC) foram originalmente isoladas da medula óssea, mas populações semelhantes foram isoladas do tecido adiposo e outros tecidos. A diferenciação das células-tronco derivadas do tecido adiposo (do inglês adipose derived stem cells; ADAS) para células neurais foram realizadas por vários grupos. Um aspecto muito importante relacionado com as células-tronco é a manutenção da integridade genômica durante o processo de diferenciação. Acredita-se que a manutenção da estabilidade genética por meio dos mecanismos de reparação do DNA devem ser particularmente rigorosos em células-tronco adultas, onde qualquer alteração genética pode comprometer a estabilidade genética e a funcionalidade destas células. O objetivo deste estudo foi observar a viabilidade e a integridade genética das células ADAS tratadas com o meio de indução neural, por meio do teste cometa, teste de micronúcleo e teste de viabilidade celular. Além disso, foi analisada a expressão de algumas proteínas relacionadas com a sinalização de danos no DNA, remodelagem de cromatina e proliferação. Os resultados obtidos no presente estudo claramente indicaram que o meio de indução neural pode ser genotóxico para as ADAS. O teste cometa revelou que a indução neural aumenta o índice e a freqüência de danos no DNA. A indução de micronúcleos não foi observada nas mesmas condições, indicando que o meio de indução neural não causa danos clastogênicos. Ao considerar a expressão de MCM3, TIP60, telomerase e a variação na expressão de marcadores neurais, o método de indução neural usada in vitro pode encaminhar a célula a uma transformação tumoral. Estes resultados alertam para a importância dos estudos relacionados com aos protocolos atualmente usados na diferenciação in vitro de células-tronco para fins terapêuticos. / Mesenchymal stem cells (MSC) were originally isolated from the bone marrow, although similar populations have been isolated from adipose and other tissues. The differentiation of ADAS (adipose derived stem cells) to neuronal cells has been accomplished by several groups. One important aspect related to stem cells is the maintenance of genomic integrity during the differentiation process. In this sense, the maintenance of genomic stability by DNA repair mechanisms in adult stem cells should be particularly stringent, where any genetic alteration can compromise the genomic stability and functionality of cell. Thus, the aim of this study was to observe the viability and integrity of ADAS cells treated with neural induction medium by using the comet, micronucleus, and cell viability assays. Moreover, the expression of some proteins and genes related to DNA damage signalling, chromatin remodeling, and cell proliferation was analyzed. The data obtained from the present study clearly indicate that the neuronal medium can be genotoxic to ADAS cells. Our results reveal that neuronal induction increases the damage frequency and damage index observed by comet assay. The induction of micronuclei was not observed for the same assay conditions, indicating that the neuronal induction medium does not cause chromosome loss and breakage. Considering the expression of MCM3, TIP60, telomerase and neuronal marker, it can be speculated that the neural induction conditions used in this work can drives ADAS cells to tumor transformation. These results call for the necessity of new studies related to in vitro stem cell differentiation protocols for therapeutical purposes.

Neuroblastoma é um tumor do sistema nervoso periférico e uma das principais causas de mortalidade infantil por câncer no Brasil e no mundo. A característica marcante desses tumores é sua heterogeneidade clínica – as apresentações variam desde formas benignas e tratáveis até variantes extremamente agressivas, que levam o paciente a óbito em poucos meses. A fim de determinar as melhores estratégias para o tratamento desse câncer, um grande número de pesquisadores tem procurado por novos biomarcadores e alvos terapêuticos. Atualmente, o melhor marcador biológico para a progressão de neuroblastoma é a amplificação do gene MYCN, que ocorre na maioria dos casos mais agressivos. Entretanto, esse marcador não é capaz de discriminar entre todos os tipos de pacientes, demonstrando a necessidade de encontrarmos outros marcadores. Neste trabalho, reconstruímos a rede de regulação gênica de neuroblastoma utilizando ferramentas de bioinformática e biologia de sistemas a fim de buscar novos biomarcadores e alvos terapêuticos para esta doença. Através dessa rede, analisamos uma assinatura de genes diferentemente expressos em metástases agressivas, buscando fatores de transcrição que pudessem estar envolvidos na progressão tumoral. Através dessa análise, observamos que MAX é um dos reguladores mestres do processo, e variações em sua expressão estavam correlacionadas com o desfecho de pacientes, sugerindo seu potencial como biomarcador. Além disso, também observamos o aumento do conteúdo de MAX em células de linhagem de neuroblastoma humano durante um protocolo de diferenciação experimental, sugerindo que essa proteína tem um papel muito mais central no controle do balanço entre proliferação e diferenciação do que previamente descrito. / Neuroblastoma is a peripheral nervous system tumor and one of the main causes of children cancer mortality in Brazil and in the rest of the world. The hallmark of these tumors is their clinical heterogeneity – presentations vary from benign and treatable to extremely aggressive variants, the latter leading the patient to death in just a few months. In order to come up with the best strategies for treatment and management of this cancer, a great number of researchers have been searching for novel biomarkers and therapeutic targets. To this date, the best neuroblastoma biomarker is the amplification of MYCN oncogene, which occurs in the majority of aggressive cases. However, this biomarker alone does not suffice to discriminate among all patients types, illustrating the need for finding other biomarkers. In this work, we reverse engineered the neuroblastoma gene regulatory network using systems biology and bioinformatics tools in order to find novel biomarkers and therapeutic targets. Using this network, we analyzed an aggressive metastasis gene signature to find transcription factors that could be involved in tumor progression. Through this analysis, we observed that MAX was a master regulator of this process, and that changes in its expression were associated with patient survival, suggesting its role as potential biomarker. Additionally, we observed that MAX content was increased in human neuroblastoma cell lines undergoing experimental differentiation. These results suggest that this protein has a much more central role in regulating the balance between proliferation and differentiation than previously described.

O objetivo deste trabalho foi determinar o perfil de atividade enzimática da proteína tirosina fosfatase de baixa massa molecular relativa (PTPBMr) e da fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP) em osteoblastos humanos durante o ciclo e a diferenciação celular, correlacionando com os níveis de estresse oxidativo intracelulares. A atividade enzimática das fosfatases foi determinada nos períodos de 6, 18, 24, 48 e 72 horas (ciclo celular) e 7, 14, 21, 28 e 35 dias (diferenciação) utilizando o p-nitrofenilfosfato e na presença do inibidor específico phidroximercuribenzoato (pHMB) para a PTP-BMr, e na presença de tartarato e pHMB para a TRAP. A caracterização da diferenciação celular foi determinada medindo o nível de atividade da fosfatase alcalina e a coloração de Von Kossa. O estresse oxidativo foi determinado através da quantificação da glutationa reduzida e oxidada através dos ensaios de cromatografia líquida de alta performance eletroquímica e DTNB. Durante o ciclo celular a atividade específica (AE) da fosfatases foi fortemente diminuída, especificamente da TRAP e PTP-BMr, sendo praticamente zero após 18 horas da adição de soro, sugerindo que a diminuição na atividade destas enzimas seja necessária para a entrada na fase S. Durante a diferenciação celular observou-se um aumento progressivo da expressão de FALC, TRAP e PTP-BMr nos períodos de 7 e 14 dias, sendo máxima no 21o dia, declinando a seguir. Durante a proliferação, os estados mais reduzidos foram observados nos períodos de 18 e 48 horas e durante a diferenciação o estado mais reduzido foi observado no 21o dia. Desta forma, o presente trabalho mostra que as células da linhagem hFOB 1.19 representam um adequado modelo de estudo para análise da participação de fosfatase no ciclo e diferenciação celular, bem como que as atividades da PTP-BMr e TRAP são claramente moduladas durante o ciclo celular e a diferenciação de osteoblastos humanos, esta última dependente de adequado nível de glutationa reduzida. / Low molecular weight protein tyrosine phosphatase (LMW-PTP) and tartrate resistant acid phosphatase (TRAP) activity were determined in hFOB 1.19 human osteoblasts cell line during cell proliferation and differentiation. LMW-PTP and TRAP enzymatic activity were determined at 6, 18, 24, 36, 48 and 72 hours after fetal calf serum stimulation of subconfluent cultures and 7, 14, 21, 28 and 35 days after cell confluence and differentiation. The LMW-PTP and TRAP activity were measured using p-nitrophenylphosphate as substrate. The osteogenic potential of hFOB 1.19 cells was studied by measuring alkaline phosphatase activity, and mineralized nodule formation by Von Kossa staining. The oxitative stress was determined by HPLC and DNTB assays. During cell cycle progression, LMW-PTP and TRAP activities were strongly reduced, being almost undetectable after 18h of serum stimulation, while H3-thymidine incorporation progressively increased, suggesting that the decrease in the LMW-PTP and TRAP activities were necessary for entry into the S phase. During osteoblastic differentiation, the activity of LMW-PTP and alkaline phosphatase progressively increased until the 21th day, decreasing thereafter. In conclusion, this work demonstrates that hFOB 1.19 cells constitute a suitable model system for the study of the role played by LMW-PTP and TRAP in cell cycle progression and cell differentiation, and that LMW-PTP and TRAP activities are clearly modulated during osteoblastic proliferation and differentiation in vitro. The activities of these phosphatases during cell differentiation depended on the correct levels of reduced glutathione.