Orientador: Marta Helena Krieger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:07:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Negreti_AmandaAlvim_M.pdf: 4855920 bytes, checksum: 587474864a97f3d14df8bf3c945ee76b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O óxido nítrico (NO) é um agente biológico multifuncional que vem sendo alvo de diversos estudos. A sua capacidade de promover a reendotelização ou inibir a formação da neointima após injúria vascular é reconhecida nos últimos anos devido a sua eficácia em atuar na proliferação e na migração de células endoteliais, bem como na sua capacidade de inibir a adesão e agregação plaquetária. A neointima intra-stent pode ser combatida com o desenvolvimento de stents eluidores de drogas (SED). Os nitrosilos complexos de rutênio se destacam dentre os doadores de NO, devido a sua capacidade de liberar o NO de forma controlada e incorporados a veículos. Este estudo se propôs padronizar as condições de cultivo das células endoteliais umbilicais humana (HUVEC) "saudáveis", verificar a margem de segurança do composto trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2, nomeado Ru(cyclam)NO, em células HUVEC por meio de ensaios de citotoxicidade, verificar sua capacidade de promover proliferação/migração celular e a inibição da adesão de plaquetas humanas, e, também verificar a biocompatibilidade deste composto quando incorporados em plataformas de aço. Expressão de proteínas fenotípicas da célula endotelial foi utilizada para padronização de cultivo de HUVEC. A concentração de 0,5mM foi definida como ótima nas condições experimentais. A ação do composto foi caracterizada pelas respostas de manutenção da proliferação (incorporação de timidina triciada - 3HT) e no aumento da migração celular (ensaio transwell), entretanto foi capaz de reduzir as ações estimulatórias do fator de crescimento epidermal (EGF). A citotoxicidade do complexo e das plataformas de incorporação foi determinada por ensaio de redução do 3-brometo de 4,5-dimetil-2-tiazolil-2,5-difenil-tetrazólio (MTT). Em relação ao nitroprussiato de sódio (SNP) a toxicidade induzida pelo composto nas concentrações de 0,5mM a 2,0mM foi reduzida, mesmo na maior concentração após 24 horas de exposição (MTT: 59% ± 4,42). O complexo mostrou ser capaz de reduzir a adesão ao fibrinogênio de plaquetas humanas ativadas ou não. A biocompatibilidade total das plataformas de inox, matriz de siloxano e matriz de siloxano incorporado com Ru(cyclam) foram demonstradas pelo ensaio de redução de MTT e a funcionalidade pelo ensaio de migração transwell. A margem de segurança do Ru(cyclam)NO e de suas respectivas plataformas de imobilização foram caracterizadas como baixa e ausente citotoxicidade. As avaliações funcionais evidenciaram que o Ru(cyclam)NO manteve a proliferação celular, estimulou a migração das HUVEC e inibiu a adesão de plaquetas humanas. Estas evidências constituem-se de pontos fundamentais para se obter a reendotelização / Abstract: Nitric oxide (NO) is a multifunctional biological agent that has been the subject of several studies. In recent years, its ability to promote re-endothelialization or inhibit neointimal formation after vascular injury is recognized due to its efficacy in stimulates proliferation and migration of endothelial cells, as well as its ability to inhibit platelet adhesion and aggregation. The in-stent neointimal can be prevented with the development of drug-eluting stents (DES). Nitrosyl ruthenium complexes highlighted from the NO donors, due to their ability to release NO in a controlled manner and incorporated into vehicles. This study aimed to: 1) standardize the cultivation conditions of " healthy " human umbilical endothelial cells (HUVEC); 2) verify the safety margin of the compound trans - [Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2, named Ru(cyclam) O, in HUVEC cells by cytotoxicity assay; 3) determine its ability to promote proliferation/migration cell and inhibition adhesion of human platelets; and also 4) verify biocompatibility of this compound when incorporated in slides. Phenotypic expression of the endothelial cell protein was used to standardize cultured HUVEC. A concentration of 0.5 mM was set to the optimal experimental conditions. The Ru(cyclam)NO action was characterized by responses of the proliferation maintenance (tritiated thymidine incorporation - 3HT ) and migration cell increased (transwell assay), however was able to reduce the stimulatory actions of epidermal growth factor (EGF). The cytotoxicity of the compound and its incorporation slides was determined by reduction of 3- bromide, 4,5-dimethyl -2-thiazolyl -2 ,5 -diphenyl tetrazolium bromide (MTT). In relation to sodium nitroprusside (SNP), Ru(cyclam)NO showed reduced toxicity from 0.5 mM to 2.0 mM, even at the highest concentration that was 59% ± 4.42 of the cell viability. The Ru(cyclam)NO was shown to reduce adhesion to fibrinogen of human platelets activated or not. The total biocompatibility of stainless slide with siloxane matrix and siloxane matrix incorporated with Ru(cyclam)NO were demonstrated by MTT reduction assay and their functionality by transwell migration assay. The safety margin of Ru(cyclam)NO and their respective slide incorporated were characterized as low or absent cytotoxicity, respectively. Functional evaluations showed that the Ru(cyclam)NO maintained cell proliferation and stimulated the migration of HUVEC, well as well, inhibited adhesion of human platelets. These obtained evidences are key points to get the re-endothelialization / Mestrado / Fisiologia / Mestra em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Edson Antunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-06T13:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_MarciaHelenaMiranda_D.pdf: 20008968 bytes, checksum: 1a1bf9dc06053f021c3ee9e0591edd1e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A inibição da adesão de plaquetas ao subendotélio é fundamental na prevenção de agregação excessiva e de formação de trombos, sendo o óxido nítrico (NO) o principal mediador envolvido neste fenômeno. O objetivo deste estudo foi investigar o mecanismo de ação do NO na inibição da adesão de plaquetas humanas, procurando identificar os mecanismos dependentes e independentes de GMP cíclico (GMPc). Os ensaios de adesão foram realizados em placas de 96 poços recobertos com fibrinogênio, usando-se plaquetas lavadas (1,2 x 108 plaquetas/mL) obtidas de indivíduos sadios. Dependendo do protocolo experimental, as plaquetas não ativadas e ativadas com trombina (50 mU/mL) foram incubadas com SNP (0,1-1,0 mM) ou SIN-1 (0,1-1,0 mM), na ausência ou na presença de ODQ (inibidor da guanilato ciclase solúvel), SOD (seqüestrador do ânion superóxido) ou gaiato (antioxidante seqüestrador de peroxinitrito). A adesão foi avaliada aos 15 e 60 min de incubação, medindo-se a atividade da fostase ácida. Nossos resultados mostraram que as plaquetas se aderem significativamente ao fibrinogênio in vitro, sendo a resposta em 60 min maior do que em 15 min. O tratamento das plaquetas com SNP (0,1 e 1,0 mM) elevou significativamente os níveis de GMPc e reduziu a adesão plaquetána aos 15 e 60 min. A pré-incubação das plaquetas com ODQ impediu a elevação dos níveis de GMPc induzida pelo SNP (ambas as concentrações e tempos), e reverteu a inibição da adesão plaquetária observada com 0,1 mM de SNP Entretanto, o ODQ não modificou a inibição da adesão quando se usou 1,0 mM de SNP. Por outro lado, a pré-incubação das plaquetas com SOD ou gaiato reverteu significamente o efeito inibitório de 1 mM de SNP. Resultados semelhantes foram obtidos com o SIN-1 em todas as condições experimentais. No sentido de descartar que a inibição da adesão plaquetária proporcionada pelos doadores de NO não é decorrente de efeito citotóxico, realizamos ensaios de citotoxicidade (MTT). Nossos dados revelaram que o SNP não é tóxico à plaqueta em nenhuma das concentrações e condições usadas. Por outro lado, o SIN-1 mostrou-se tóxico na concentração de 1 mM, sendo este efeito citotóxico revertido pela pré-incubação das palquetas com SOD. Numa segunda etapa deste trabalho, passamos à investigação do componente independente de GMPc responsável pela inibição da adesão plaquetária em resposta ao SNP e SIN-1, dando ênfase à nitrotirosina. A incubação de plaquetas com SNP (0,1 mM) por 15 min não revelou nenhuma proteína nitrada, mas quando as plaquetas foram tratadas com concentração maior de SNP (1 mM) ou SIN-1, houve o aparecimento de uma nitração de proteína nos resíduos de tirosina com uma massa molecular aparente de 110 kDa, identificada como alfa-actinina-1. A nitração foi aumentada em plaquetas ativadas com trombina. Por outro lado, amostras de plaquetas tratadas com SNP ou SIN-1 (0,1 e 1 mM) por 60 min não mostraram nitração de proteína nos resíduos de tirosina. No conjunto, estes dados sugerem que o NO inibe a adesão de plaquetas não ativadas e ativadas, por mecanismos dependentes e independentes de GMPc sendo que a nitração da a-actinina 1 plaquetária, parece ser o principal mecanismo responsável pelo componente independente de GMPc. Paralelamente, observamos que em concentrações elevadas, o SIN-1 diminui a viabilidade e a atividade da fosfatase ácida das plaquetas devido à formação de ânion superóxido. / Abstract: The inhibition of platelet adhesion to the subendothelium by nitric oxide (NO) is essential in preventing excessive aggregation and thrombus formation The objective of this work was to investigate the mechanisms of the NO on inhibition of human platelet adhesion looking for identify of the cGMP-dependent and independent mechanisms Adhesion assay was carried out in the 96-well microtiter plates coated by fibrinogen, using washed platelet (1,2 x 108 plaquetas/mL) from healthy volunteers. Depending on the experimental protocols, non activated or thrombin (50 mU7ml_)-activated platelets were incubated with NO donors (SNP or SIN-1), guanylyl cyclase inhibitor (ODQ), O2" scavenger (SOD) and -(-) epigallocatechin gallate, and allowed to adhere to the wells for either 15 or 60 min at 37°C. Cell toxicity was estimated using the MTT assay by platelets after exposure to NO donors. Nitrated proteins were detected by immunobloting. Purification and identification of them were done by Western blotting analysis and mass spectrometry respectively. Significant platelet adhesion was achieved when non-activated and activated platelets were kept on plates for 15 min or 60. The adhesion was significantly increased when platelets were activated with of thrombin. SNP (0,001 - 1000 nM) inhibited significantly both non-activated and thrombm-stimulated platelet adhesion. The MTT reduction assay showed that the exposure of platelets to SNP (0 1 and 1 mM) caused any toxic effect. Pretreatment of platelets with ODQ nearly abolished SNP (0.1 mM)-mediated cGMP elevation and the inhibition of platelet adhesion, but failed to affect the inhibitory effect of SNP (1 mM) on cell adhesion. Pre-incubation of platelets with SOD, reversed the effect of SNP 1mM. Epigalocatechin gallate did not affect the effect of SNP at 0.1 mM: on the other hand, reduced this effect at 1mM SNP. SIN-1 (0,001 - 100 jiM) concentration-dependently inhibited both non-activated and thrombin-stimulated platelet adhesion. In the higher concentration (1 mM), the SIN-1 inhibited almost all platelet adhesion. Pretreatment of platelets with ODQ markedly reverted the increased the levels of cGMP as well as decreased the inhibition of platelet adhesion by SIN-1 at 0,1 mM. SOD did not change the SIN-1 (0,1 mM)- mediated platelet inhibition, but reverted the platelet inhibition in all another conditions. MTT assay showed that the SIN-1 at 1 mM caused toxic effect in the platelets, and this effect was restored by SOD ECG did not affect the effect of SIN-1, excepted in the small concentration, when the inhibitory effect of thrombin-activated platelets was decreased. Immunobloting indicated the presence of nitrated protein that was recognized as alpha-actinin 1. In conclusion, cGMP-dependent and -independent mechanisms contribute to inhibition of platelet adhesion by NO, and that the a-actinic nitration can be the most important c GMP-independent mechanism. Parallel of this, we observed that the high concentration of SIN-1 decreased the viability and acid phosphatase activity by formation of superoxide anion. / Doutorado / Doutor em Farmacologia

Orientador: Marta Helena Krieger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T15:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_MarianaGoncalvesde_M.pdf: 2027053 bytes, checksum: c424b2043397f6d28d8adebb3fc72bd3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O óxido nítrico (NO) é um multifuncional agente biológico que nas últimas décadas tem sido alvo de uma infinidade de estudos e constitui hoje um dos mais importantes mediadores de processos intra e extracelulares. Diversos estudos demonstram sua capacidade de prevenção da ativação e adesão plaquetária ou leucocitária e inibição da proliferação e migração de células musculares lisas vasculares (VSMCs), entretanto, em condições de baixa disponibilidade do NO esses processos são prejudicados. Atualmente há o grande interesse no desenvolvimento de compostos capazes de liberar NO de forma modulada e estável, e, nesse sentido, os complexos nitrosilos de rutênio têm se destacado por suas características excepcionais. É amplamente reconhecido que a modulação fenotípica de VSMCs tem papel crítico na progressão de diversas doenças vasculares proeminentes. Sabe-se que o fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF-BB) é um dos principais estimulantes desse processo. Este estudo se propôs a caracterizar os efeitos inibitórios do complexo de rutênio trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2, nomeado Ru(cyclam)NO, na modulação fenotípica, resposta proliferativa e migratória de VSMCs induzidas por PDGF-BB. VSMCs foram obtidas por técnica de cultura primária. A citotoxicidade do complexo, na faixa de concentração de 100 ?M a 1500 ?M, foi determinada em ensaios de redução do MTT e incorporação neutral red (NR), e comparadas a do nitroprussiato de sódio (SNP). A concentração 100 ?M foi definida para os demais protocolos experimentais. Western blotting, ensaios transwell e wound healing, e incorporação de timidina triciada foram utilizados para determinação da modulação fenotípica, migração e proliferação celular, respectivamente, e níveis de nitrato no meio foram determinados por quimiluminescência para avaliação do perfil de liberação de NO. O complexo demonstrou baixa citotoxicidade, mesmo na maior concentração e após 48 horas de exposição, reduzindo ao máximo em 30% a porcentagem de células viáveis em ambos os ensaios, demonstrando ser menos tóxico que o SNP. Níveis de nitrato no meio atigiram a concentração máxima após 30 minutos (11 ?M ± 4,8), de maneira mais lenta em relação ao SNP, cuja concentração máxima foi após 5 minutos (13 ?M ± 3,7). A proliferação das VSMCs induzida por PDGF-BB foi inibida, reduzindo à metade a radioatividade incorporada, bem como a expressão do marcador de proliferação PCNA. Observou-se redução de 45% na migração induzida por PDGF-BB nos ensaios transwell, e no wound-healing, embora qualitativo, a redução é notável. A modulação fenotípica da VSMC foi observada pela redução em 60% da expressão da proteína alfa-actina, característica do fenótipo maduro, e foi quase totalmente prevenida pelo tratamento com o complexo. Tal prevenção pode ser mediada pelo fator de transcrição ELK-1, que favorece a expressão de genes de diferenciação, e cuja fosforilação foi estimulada pelo PDGF-BB, porém inibida em quase 50% pelo pré-tratamento com Ru(cyclam)NO. As respostas observadas nos tratamentos com Ru(cyclam)NO foram promissoras, e, embora seu mecanismo de ação x ainda não esteja completamente esclarecido, este complexo demonstrou atividade biológica singular, e sua aplicação em condições clínicas onde há descontrole de processos de proliferação e migração de VSMCs, como a reestenose, apresenta-se como uma proposta interessante / Abstract: Nitric oxide (NO) is a multifuctional biological agent that in the recent decades has been the subject of a plethora of studies and today is one of the most important intracellular and extracellular processes mediators. Several studies have demonstrated its ability to prevent leukocyte or platelet adhesion and activation, and inhibition of vascular smooth muscle cells (VSMCs) proliferation and migration. However, low availability of NO conditions determines impairement of these processes. There is a keen interest in the development of compounds capable of releasing NO modulated so stable, and the nitrosyl ruthenium complexes have gained prominence for its exceptional features. It is widely recognized that the phenotypic modulation of VSMCs, and its uncontrolled proliferation and migration, plays a critical role in the progression of several prominent vascular diseases. It is known that the platelet-derived growth factor (PDGF) is a primary stimulant of the process. This study aimed to determine the inhibitory effects of the ruthenium complex NO donor trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2, named Ru(cyclam)NO, in the phenotypic switching, on migratory and proliferative responses of VSMCs induced by PDGF-BB, and its biological response. VSMCs were obtained from primary culture methodology. The complex cytotoxicity were determined by MTT reduction and incorporation of neutral red (NR) assays, in the range of concentration from 100 ?M to 1500 ?M, and compared to sodium nitroprusside (SNP). For the following experimental protocols the concentration of the 100 ?M was set. Western blotting, transwell and wound healing assays, and incorporation of tritiated thymidine were used for determination of phenotypic switching, cell migration and proliferation, respectively. Evaluation of the NO profile release was determined as nitrate levels in the culture medium by chemiluminescence. The complex Ru(cyclam)NO showed low cytotoxicity even at the highest concentration evaluated and after 48 hours of exposition, reducing only 30% the percentage of viable cells in both trials, showing be less toxic than the SNP. Medium nitrate levels exibhited the highest concentration after 30 min (11 ?M ± 4.8), slower when compared to SNP, which reached the maximum concentration after 5 minutes (13 ?M ± 3.7). The proliferation of VSMCs induced by PDGF-BB was inhibited by half of the radioactivity incorporated counting, as well as the reduction on the expression of the proliferation marker PCNA. Observed a reduction by 45% in the migration induced by PDGF-BB determined in transwell assays, and on the wound-healing, although a qualitative result, the reduction of migration induced by PDGF-BB. The 60% reduction by PDGF-BB treatment of the contractile protein expression ?-SMA, characteristic of mature phenotype, revealed the modulation of VSMCs phenotype, and it was almost completely prevented by treatment with the complex. Such prevention was associated with inhibition by almost 50% of phosphorylation of the transcription factor ELK-1 stimulated by PDGF-BB. The responses determined with complex treatments revealed promising for future development of cardiovascular devices. Although its xii mechanism of action is not completely understood, this complex showed singular biological activity, and its application in some clinical conditions where there is uncontrolled proliferation and migration of VSMCs presents as a substancial proposal / Mestrado / Fisiologia / Mestra em Biologia Funcional e Molecular