Introdução: A lesão do podócito exerce um papel crítico na nefropatia diabética (ND) e é um fator preditivo de albuminúria patológica e progressão da doença. Neste estudo foi avaliada a expressão gênica de proteínas associadas ao podócito na urina de pacientes diabéticos em diferentes estágios da ND e em indivíduos com pré diabetes. Material e Métodos: Foram estudados 67 pacientes diabéticos com normo (n=34), micro (n=14) ou macroalbuminúria (n=19), dezenove indivíduos pré diabéticos e 15 controles saudáveis. O RNAm de nefrina, podocina, podocalixina, sinaptopodina, Transient Receptor Potential Cation Channel 6 (TRPC6), alfa actinina-4 e TGF1 foi quantificado por PCR em tempo real (2-ΔΔCt) em células do sedimento urinário. A expressão dos genes alvo do podócito foi correlacionada com albuminúria, controle glicêmico e função renal. O desempenho diagnóstico dos genes para albuminúria patológica foi determinado por curva ROC, e o seu efeito independente sobre esse desfecho foi avaliado por análise de regressão de Poisson. Resultados: O RNAm na urina dos genes alvo foi significativamente maior nos pacientes diabéticos em comparação aos não diabéticos, exceto de sinaptopodina e TGFβ1. A expressão de nefrina foi mais elevada nos indivíduos diabéticos micro e macroalbuminúricos comparado aos controles (p=0,04 e p<0,001 respectivamente), pré diabéticos (p<0,05) e normoalbuminúricos (p<0,05). Embora sua expressão tenha sido maior do que nos não diabéticos, os genes TRPC6, podocalixina e alfa actinina-4 não discriminaram os estágios da ND. A correlação da expressão dos genes com albuminúria e hemoglobina glicada foi estatisticamente significativa. Pacientes pré diabéticos tiveram expressão gênica semelhante aos controles. Na análise multivariada, apenas o gene da nefrina foi preditivo de albuminúria patológica. 6 Conclusões: A expressão das proteínas associadas ao podócito na urina foi maior nos pacientes diabéticos, mas não houve correlação direta do RNAm dos genes com níveis crescentes de albuminúria, exceto de nefrina. O gene da nefrina foi o único que discriminou os diferentes estágios da ND e foi preditivo de albuminúria patológica, mas a podocalixina e o TRPC6 também se correlacionaram com albuminúria e controle glicêmico. Neste estudo preliminar não se identificou aumento da expressão gênica das proteínas do podócito na urina em indivíduos com pré diabetes. / Introduction: Podocyte damage plays a critical role in the development of diabetic nephropathy (DN). The present study evaluated gene expression of podocyte-associated proteins in urine of pre-diabetic and diabetic patients at different stages of DN. Material and Methods: We studied 19 pre-diabetic patients, 67 diabetic patients with normo (n = 34), micro (n = 15), or macroalbuminuria (n = 19), and 15 healthy controls. Levels of mRNA of nephrin, podocin, podocalyxin, synaptopodin, transient receptor potential cation channel 6 (TRPC6), alpha-actinin-4, and TGF-1 were quantitatively measured by real-time polymerase chain reaction in urinary sediment. Gene expression was correlated with albuminuria, glycemic control, and renal function. The diagnostic performance of the genes for detecting pathological albuminuria was assessed by the receiver operating characteristic (ROC) curve and Poisson regression. Results: The mRNA expression of target genes in urinary sediment was significantly higher in diabetic compared to pre-diabetic patients and controls. Levels of nephrin were higher in diabetic patients with micro or macroalbuminuria than controls (p= 0.04 and p<0.001, respectively), pre-diabetic (p<0.05), and diabetic patients with normoalbuminuria (p<0.05), and increased with increasing rates of albuminuria. Gene expression was similar in pre-diabetic patients and controls. There was a significant positive correlation of gene expression with albuminuria and glycated hemoglobin. In the multivariate analysis, only nephrinuria predicted pathological albuminuria. Conclusions: The expression of podocyte-associated proteins in urine was higher in diabetic patients, but only nephrin correlated with increasing albuminuria and predicted 8 pathological albuminuria. This preliminary study did not find increased gene transcription in pre-diabetic patients.

Introdução. A ação dos hormônios tireoidianos é regulada pela atividade das desiodases. As três iodotironinas desiodases constituem uma família de selenoenzimas que catalisam a remoção do iodo do anel externo ou interno dos hormônios tireoidianos. As desiodases tipo 1 (D1) e tipo 2 (D2) ativam o pró-hormônio tiroxina (T4), o principal produto das células foliculares da glândula tireóide, através da sua conversão para o hormônio biologicamente ativo 3,5,5’- triiodotironina (T3). De maneira inversa, a desiodase tipo 3 (D3) age através da inativação do T3 para suas formas inativas diiodotironina (T2) e triiodotironina reversa (rT3) inativando os hormônios tireoidianos. A transformação neoplásica benigna ou maligna dos tireócitos promove mudanças na expressão destas enzimas, sugerindo que tanto a D1 como a D2 podem estar envolvidos no processo de tumorigênese. A expressão da D3 está elevada em órgãos embrionários, e no período pósnatal sua expressão se restringe à poucos tecidos, como sistema nervoso central e pele. Estudos prévios demonstram que a expressão da D3 pode ser reativada em tecidos durante condições patológicas como doença crítica e desdiferenciação tumoral. De fato, a presença da D3 tem sido demonstrada em linhagens celulares malignas e em vários tumores humanos incluindo astrocitomas, oligodendromas, gliossarcomas, glioblastoma multiforme e carcinomas basocelulares de pele. Pouco se conhece sobre a expressão da D3 em tecidos tumorais tireoidianos. Objetivos. Avaliar a expressão e atividade da D3 em amostras de carcinoma papilar de tireóide (CPT) e correlacionar com a apresentação clínica e características oncológicas destes tumores. Material e Métodos. Amostras de tecido tireoidiano humano foram coletados consecutivamente de 18 pacientes não selecionados submetidos à tireoidectomia total no Hospital de Clínicas de Porto Alegre entre 2005 e 2009. Foram coletadas 18 amostras de CPT e tecido normal subjacente. A atividade de D3 foi aferida pela técnica de cromatografia em papel e os níveis de mRNA pela técnica de real-time PCR. Para o 11 estudo da regulação gênica foram utilizadas as linhagens celulares de carcinoma papilar de tireóide (linhagem K-1). Resultados. Do total de 18 pacientes, 7 (38,9%) apresentavam doença restrita à glândula, 7 (38,9%) tinham metástases linfonodais enquanto 4 (11%) apresentavam metástases à distância. A mediana do tamanho tumoral foi de 2,3 cm (0,8 a 8 cm). Transcritos de mRNA da enzima D3 foram detectados em todas as amostras de tecido normal e CPT analisadas, estando significativamente aumentada no tecido neoplásico (~5 vezes, P=0,001). Embora atividade da D3 não tenha sido detectada no tecido tireoidiano normal, todas as amostras de CPT apresentaram níveis elevados de atividade enzimática (0.79±0.51 fmol/mg.prot.min). De modo interessante, o aumento da atividade da D3 foi associado ao tamanho e estágio tumoral (P=0.002 e P=0.003, respectivamente). Análises adicionais realizadas na linhagem celular de CPT demonstraram que a adição de T3 ou AMPc ao meio de cultura induziu aumento da atividade da D3 enquanto o hipotireoidismo inibiu a expressão enzimática, sugerindo que a regulação da D3 encontra-se preservada. Conclusão. Esses resultados indicam que a transformação maligna da celular folicular tireoidiana induz a expressão da D3 por mecanismos pré-transcricionais. A associação entre os níveis aumentados da atividade da D3 e doença avançada corrobora para o papel da concentração intracelular de T3 na proliferação e/ou dediferenciação celular tireoidiana.

Evidências sugerem que o transtorno bipolar esteja associado a uma toxicidade sistêmica, representada por alterações periféricas em marcadores de inflamação, estresse oxidativo e neurotrofinas, a qual parece estar associada aos episódios de humor e à progressão da doença levando a prejuízos sistêmicos e na neuroplasticidade. Os trabalhos apresentados nesta tese tiveram como objetivo revisar estas alterações e explorar possíveis mecanismos responsáveis por estes achados, com enfoque em uma desregulação transcricional no transtorno bipolar. No primeiro capítulo, revisamos os biomarcadores periféricos associados aos episódios de humor, a relação destes com a toxicidade sistêmica e os possíveis mecanismos subjacentes a esta toxicidade. Seguimos ilustrando, no capítulo 2, um exemplo de alterações estruturais cerebrais em um paciente bipolar com experiência de múltiplos episódios, como um possível exemplo da neuroprogressão no transtorno bipolar. Em seguida, buscamos por vias de regulação transcricional disfuncionais no córtex pré-frontal de pacientes que poderiam estar associadas a essas alterações e neuroplasticidade prejudicada. A partir de abordagem inovadora de bioinformática, no capítulo 3, identificamos algumas unidades regulatórias (regulons) associadas com as duas assinaturas gênicas do transtorno bipolar avaliadas, obtidas a partir de bancos de dados de microarranjo de pré-frontal postmortem. Em uma análise mais rigorosa, identificamos apenas o regulon do gene early growth response 3 (EGR3) enriquecido nas duas assinaturas da doença em duas redes transcricionais do pré-frontal, estando reprimido no fenótipo bipolar. Nossos resultados sugerem o regulon do EGR3 como um alvo importante no transtorno bipolar. Considerando seu papel fundamental na resposta ao estresse e na translação de estímulos ambientas em mudanças na expressão gênica neuronal, propomos que uma disfunção em vias biológicas envolvendo EGR3 poderia levar a uma resposta prejudicada ao estresse e influenciar no risco para o transtorno bipolar. No quarto capítulo, então, caracterizamos o perfil de expressão gênica do modelo de células SH-SY5Y diferenciadas e avaliamos o comportamento do regulon do EGR3 de acordo com o protocolo de diferenciação. Além disso, identificamos moléculas com potencial de modular os regulons enriquecidos no transtorno bipolar visando testar o efeito destas drogas no referido modelo celular. Nossos resultados reforçam o fenótipo neuronal deste modelo in vitro e demonstram que o regulon do EGR3 está enriquecido nas células diferenciadas, sugerindo que ele é importante nesse processo e que este modelo experimental é adequado para estudar este regulon e as moléculas selecionadas pela análise de mapa de conectividade. Nós ainda avaliamos nas células SH-SY5Y o efeito do soro de pacientes bipolares, para investigar o papel da toxicidade sistêmica em células neuronais. O soro de pacientes, especialmente em estágio tardio da doença, causou toxicidade às células, reduzindo a densidade de neuritos e a viabilidade celular. Esses achados representam uma forma de desafio celular relacionado à toxicidade sistêmica do transtorno bipolar, propondo as células SH-SY5Y diferenciadas como um modelo in vitro para estudo desta doença. Em suma, os resultados desta tese sugerem que a toxicidade sistêmica relacionada aos episódios recorrentes de humor pode influenciar nas alterações anatômicas cerebrais associadas com a progressão do transtorno bipolar, e a disfunção no regulon do EGR3 poderia estar envolvida com aspectos desta neuroprogressão considerando o papel de EGR3 na resposta ao estresse e na neuroplasticidade. Estas hipóteses, que também sugerem alvos interessantes para o desenvolvimento de novos tratamentos, devem ser apropriadamente validadas em modelos experimentais, como o modelo de células SH-SY5Y diferenciadas estudado neste trabalho. / Evidence suggests that bipolar disorder is associated with a systemic toxicity, represented by peripheral changes in markers of inflammation, oxidative stress and neurotrophins, which appears to be associated with mood episodes and illness progression leading to systemic damage and impaired neuroplasticity. The work presented in this thesis aimed to review these changes and explore possible mechanisms responsible for these findings, focusing on transcriptional regulation in bipolar disorder. In the first chapter, we review the peripheral biomarkers associated with mood episodes, their relationship with systemic toxicity and the possible mechanisms underlying this toxicity. We have shown, in Chapter 2, an example of structural brain changes in a bipolar patient with multiple episodes experience, as a possible example of ‘neuroprogression’ in bipolar disorder. Then we investigated dysfunctional transcriptional regulatory pathways in the prefrontal cortex of patients that could be associated with these changes and impaired neuroplasticity. Using innovative bioinformatics approaches, in Chapter 3, we identified some regulatory units (regulons) associated with the two gene signatures of bipolar disorder evaluated, obtained from microarray data sets from prefrontal postmortem studies. With a more rigorous analysis, we only identified the regulon of early growth response 3 gene (EGR3) enriched in the two bipolar signatures in the two transcriptional prefrontal networks evaluated, being EGR3 repressed in bipolar phenotype. Our results suggest the EGR3 regulon as an important target in bipolar disorder. Considering its key role in response to stress and translation of environmental stimuli into long-term changes in neuronal gene expression, we propose that a dysfunction in biological pathways involving EGR3 could lead to an impaired response to stress and influence on the risk for bipolar disorder. Then, in Chapter 4, we characterized the gene expression profile of differentiated SHSY5Y cells and evaluated the EGR3 regulon according to the differentiation protocol. Furthermore, we have identified molecules with potential to modulate the regulons enriched in bipolar disorder, using connectivity map analysis, in order to test the effect of these drugs on this cellular model in future studies. Our results consolidated the neuronal phenotype of this in vitro model and demonstrated that the EGR3 regulon is enriched in differentiated cells, suggesting that it is important in this process and that this experimental model is suitable for studying this regulon and molecules selected by connectivity map analysis. Moreover, in Chapter 5, we evaluated the effect of serum of bipolar patients on differentiated SH-SY5Y cells to investigate the role of systemic toxicity in neuronal cells. The serum of patients, especially at late stages of illness, caused toxicity to cells, reducing neurite density and cell viability. These findings represent a strategy of challenging cells related to the systemic toxicity of bipolar disorder, proposing differentiated SH-SY5Y cells as an in vitro model to study this disorder. Therefore, the results of this thesis suggest that systemic toxicity related to recurrent mood episodes may influence on the brain anatomical changes associated with the bipolar disorder progression, and dysfunction in EGR3 regulon could be involved with aspects of ‘neuroprogression’ considering the role of EGR3 in response to stress and neuroplasticity. These hypotheses, which also suggest interesting targets for the development of new treatments, should be further properly validated in experimental models such as the differentiated SH-SY5Y cells model studied in this work.

Resumo não disponível

O transtorno bipolar (TB) é caracterizado como um grave transtorno psiquiátrico, que apresenta curso crônico com notável prejuízo cognitivo e funcional nos pacientes. Nesta tese, através de duas revisões avaliamos as alterações de marcadores periféricos de estresse oxidativo, neurotrofinas e inflamação presentes em pacientes com TB e discutimos o envolvimento destes na toxicidade sistêmica, bem como uma possível associação destas alterações com as disfunções cognitivas e funcionais apresentadas pelos pacientes ao longo do transtorno. Neste sentido, muitos estudos têm sido realizados buscando compreender a fisiopatologia do TB, no entanto, para o estabelecimento de um modelo in vitro é necessário ter um modelo celular adequado e um desafio que possa mimetizar a fisiopatologia da doença. Neste contexto, não há na literatura, até o momento, um modelo adequado que compreenda toda a complexidade dos sintomas do TB, por isso o objetivo geral desta tese consistiu na caracterização gênica do modelo in vitro de diferenciação celular da linhagem de neuroblastoma humano SH-SY5Y, induzido por ácido retinóico, e a busca por um modelo experimental para a avaliação da toxicidade sistêmica apresentada pelos pacientes com TB. O modelo de diferenciação foi avaliado através da técnica de microarranjo, onde verificamos que nas células diferenciadas há maior expressão de processos biológicos envolvidos no desenvolvimento neuronal, enquanto nas células indiferenciadas observamos maior expressão de processos biológicos relacionados a proliferação e manutenção celular. Ainda, genes relacionados a função sináptica e a síntese dopaminérgica estavam mais expressos nas células diferenciadas. Estes achados contribuem para a validação de um modelo de origem humana, de fácil manuseio e que apresenta perfil neuronal; auxiliando assim no estudo de doenças que acometem o sistema nervoso central, dentre elas o TB. Para avaliar o perfil de toxicidade no soro de pacientes bipolares, tratamos as células SH-SY5Y diferenciadas com soro de pacientes com TB, tanto em estágio inicial quanto avançado do transtorno. Como resultado, verificamos que o soro dos pacientes em estágio avançado apresenta maior toxicidade quando comparado ao soro de indivíduos controles por causar uma diminuição da viabilidade celular e uma diminuição na densidade de neuritos. Analisados em conjunto, os achados desta tese apontam para um novo modelo in vitro para analisar a fisiopatologia do TB, bem como o efeito de medicações e vias metabólicas envolvidas. Além disso, corroboram com dados prévios da literatura de que perifericamente os pacientes apresentam um índice de toxicidade relevante quando comparado a indivíduos controles e que este índice estaria relacionado a progressão do transtorno. / Bipolar disorder (BD) is characterized as a serious psychiatric disorder that presents chronic course with remarkable cognitive and functional impairment. In this thesis, we analyzed in two reviews the changes in peripheral markers of oxidative stress, neurotrophins and inflammation, discussing their involvement in systemic toxicity, as well as a possible association of these changes with the cognitive and functional impairment presented by BD patients throughout the disorder. In this sense, many studies have been performed seeking to understand the pathophysiology of this illness. Moreover, research on BD and drug development is hampered by the lack of suitable in vitro models. To counteract this, many attempts to explore patient-derived samples have been undertaken, resulting in partial reproduction of disease aspects. However, still does not exist in the literature a suitable model to understand the complexity of the BD symptoms. Therefore, the aims of this thesis was to evaluate the differential gene expression of the cell differentiation model of human neuroblastoma cell line SH-SY5Y, induced by retinoic acid, and the search for an experimental model for the evaluation of systemic toxicity in patients with BD. The differentiation model was assessed by microarray analysis and we found that the differentiated cells had increased expression of biological processes involved in neuronal development, while undifferentiated cells showed higher expression of biological processes related to cellular proliferation and maintenance. Also, genes related to the synaptic function and dopaminergic synthesis were more expressed in differentiated cells. These findings contribute to the validation of a cellular model from human source, easy handling and featuring neuronal profile; thereby aiding in the study of diseases that affect the central nervous system, including BD. In order to evaluate the toxicity profile in serum of bipolar patients, differentiated SH-SY5Y cells were treated with sera of BD patients in early and late stages of the disorder. As a result, for the first time in the literature, it has been verified the potential neurotoxicity of bipolar patients serum directly in human cells with a neuronal profile and we found that the serum of patients at late stage would present higher toxicity when compared to the control sera, causing a decrease in cell viability and a reduced neurite outgrowth density. Taken together, the findings of this thesis point to a new in vitro model to analyze the pathophysiology of BD, as well as the effect of medications and metabolic pathways involved in this disorder. Moreover, corroborate previous peripherally data found in the literature where patients would have a toxicity index compared to control subjects and that this index would be related to the progression of the disorder.

Introdução: O transplante renal (TR) é o tratamento de escolha para uma significativa porção de pacientes com perda crônica terminal da função renal. Apesar dos progressos obtidos, a disfunção inicial do enxerto (DIE) permanece como uma importante complicação precoce muitas vezes levando à necessidade da biópsia renal. Essa, apesar de suas limitações, riscos e custos, é considerada padrão ouro para a avaliação das disfunções dos enxertos renais. Assim sendo é imprescindível estudar e buscar biomarcadores não invasivos capazes de diagnosticar as agressões aos transplantes renais, em especial na fase de DIE, quando os parâmetros funcionais não estão disponíveis. Objetivo: Analisar e quantificar a expressão do micro Ácido Ribonucleico (miRNA) mi RNA-146a-5p em amostras de sangue periférico e tecido renal de pacientes que desenvolveram disfunção do enxerto associados a lesões de isquemia e reperfusão após transplante renal. Métodos: Trata-se de um estudo transversal. Os pacientes submetidos a transplante renal que necessitarem de biópsia devido à presença de DIE foram convidados a participar da pesquisa e a assinarem o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. As amostras foram armazenadas no período de março de 2013 a abril de 2017. Posteriormente foi avaliada a expressão do micro RNA (miR-146 a-5p) em tecido renal e em sangue periférico. Resultados: Em amostras de biópsia renal, encontramos um aumento estatisticamente significativo na expressão de miR-146a-5p no grupo de disfunção inicial do enxerto (DIE, n=33) versus grupo de pacientes estáveis (STA, n=13), P= 0,019 no grupo de pacientes com rejeição aguda (RA, n=9) versus grupo de DIE não observamos diferença significativa, P=0,106, assim como o grupo de pacientes estáveis versus RA não observamos diferença significativa, P= 1,000. Diferença na análise global P = 0,008. No entanto, em amostras de sangue periférico encontramos aumento na expressão gênica de miR-146a-5p no grupo de DIE versus pacientes STA , porém, não foi estatisticamente significativo, P= 0,083. Não houve correlação entre a expressão miR-146a-5p nos diferentes grupos de biópsia e sangue periférico, P=0,541. Conclusão: A expressão do miR 146a-5p apresentou expressão gênica distinta na disfunção inicial do enxerto em amostras de biópsias, podendo vir a ser considerado potencial biomarcador de lesão de isquemia e reperfusão renal. / Introduction: Kidney transplantation is the treatment of choice for a significant portion of patients with chronic terminal loss of renal function. Despite the progress achieved, delayed graft function DGF remains an important early complication. Graft biopsy, despite its limitations, risks and costs, is considered a gold standard for the diagnosis of graft dysfunction. Therefore, it is imperative to study and search for noninvasive biomarkers capable of diagnosing injuries to kidney transplants, especially in the DGF period when functional parameters are not available. The objective of the present study was to analyze and quantify the expression of miRNA-146a -5p ribonucleic micro-acids (miRNAs) in peripheral blood and renal tissue samples obtained from patients who underwent renal transplantation and developed DGF which is associated with lesions of ischemia and reperfusion injuries, after renal transplantation. Methods: This is controlled cross-sectional study involving transplant recipients, between March 2013 and April 2017, that underwent DGF and received a graft biopsy. Patients had their tissue and peripheral blood samples stored and latter analyzed for the expression of the micro-RNA: miR-146a-5p in renal tissue and blood. (Continuatiation) Results: In graft tissue samples a statistically significant increase in miR-146a-5p expression in the initial graft dysfunction group (DIE, n=33) was observed in the comparison with the group of stable patients (STA, n=13) group, P=0,019. The difference wasn’t significant in the comparison with the acute rejection (AR, n=9) group versus group DIE, P=0,106, as well stable patients group versus AR we didn’t observe a significant difference, P=1,000 . Overall group significance P=0.008. However, in peripheral blood samples we found an increase in miR-146a-5p gene expression in the DIE group versus STA patients, however, it was not statistically significant, P = 0.083. There was no correlation between expression miR-146a-5p in the renal tissue and peripheral blood samples, P=0,541. Conclusion: We concluded that miR-146a-5p expression has a distinct pattern of expression in the setting of DGF and has the potential of becoming a biomarker for ischemia and reperfusion injury in kidney transplant recipients.

Introdução: Dentre os tumores primários do SNC, o meningioma é o tipo mais frequentemente diagnosticado, sendo responsável por 35,5% dos casos, considerando-se todas as faixas etárias. A gênese dos meningiomas é um processo complexo que envolve o acúmulo de alterações genéticas, sendo o evento mais conhecido a deleção no braço longo do cromossomo 22. O entendimento da iniciação e do crescimento dos meningiomas em nível molecular pode ajudar a definir novos alvos de terapia e, neste contexto, tem se destacado na última década o estudo dos microRNAs (miRNAs). Os miRNAs são uma classe de pequenos RNAs não codificadores que regulam a expressão gênica e têm um papel crucial no desenvolvimento de vários tipos de câncer. O reconhecimento do papel destes RNAs na fisiopatologia dos tumores do SNC vem ganhando destaque. O objetivo deste estudo é compreender o envolvimento da deleção do cromossomo 22q no perfil de expressão de genes e de miRNAs nos meningiomas grau I e, com isso, possibilitar uma melhor compreensão da sua natureza que permita propor alvos potenciais para novas formas de terapia molecular no futuro. Pacientes e métodos: Em um estudo prévio de nosso grupo foi feita uma análise global da expressão gênica pela metodologia de microarrays. Inicialmente para determinação dos grupos foi feita uma análise pela técnica de FISH para identificar quais amostras tinham a deleção do cromossomo 22q e por análise dos microarrays foram selecionados microRNAs e genes para validação PCR em tempo real. Em nosso estudo atual foram utilizadas 15 amostras em cada grupo: um grupo de meningiomas com deleção do cromossomo 22q, um segundo grupo de meningiomas sem deleção do cromossomo 22q e um grupo controle de 15 amostras de aracnoide normal. Os genes selecionados foram o ACVR1C, CCL18, VGLL3, ASPN, OGDHL e BTC e os miRNAs foram o miR-1 e miR-133b. Resultados e Conclusões: Os genes e microRNAs selecionados pela análise de microarray e validados por PCR em tempo real mostraram-se diferentemente expressos entre meningiomas com deleção do cromossomo 22q e meningiomas sem deleção do cromossomo 22q. Os genes ACVR1C, CCL18 e VGLL3 foram hipoexpressos em ambos os grupos de meningiomas, com deleção do cromossomo 22q e sem deleção do cromossomo 22q. O gene ASPN também foi hipoexpresso em meningiomas sem deleção do 22q quando comparado ao grupo controle. O gene OGDHL foi hiperexpresso em meningiomas sem a deleção do 22q quando comparado ao grupo controle. O gene BTC foi diferentemente expresso entre meningiomas com e sem deleção do 22q. Os microRNAs miR-1e miR-133b foram hipoexpressos em meningiomas com deleção do 22q e em mengiomas sem deleção do 22q. / Introduction: Among the primary tumors of the Nervous System, the meningioma is the most frequently diagnosed type, accounting for 35.5% of cases, considering all age groups. The genesis of meningiomas is a complex process that involves accumulation of genetic alterations, the most important event being the deletion in the long arm of chromosome 22. Understanding the initiation and growth of meningiomas at the molecular level can help developing new targets for therapy and, in this context, has been highlighted in the last decade the study of microRNAs (miRNAs). MiRNAs are a class of small non-coding RNAs which regulates gene expression and plays a crucial role in the development of many types of cancer. The recognition of their role in the pathophysiology of brain tumors has been coming into prominence. The aim of this study is to understand the involvement of chromosome 22q deletion in the expression profile of genes and miRNAs in meningiomas grade I and, with that, allow for a better understanding of its nature which may propose potential targets for new modalities of molecular therapy in the future. Patients and methods: In a previous study of our group, a global analysis by microarray methodology of genes and microRNAs was performed. Firstly, for group determination, a FISH technique analysis was done to identify which samples had the deletion of chromosome 22q and which had not and, by microarray analysis, were selected microRNAs and genes for validation by real-time PCR. In our present study 15 samples in each group were used: one group of meningiomas with deletion of chromosome 22q, a second one of meningiomas without deletion on chromosome 22q and a control group with 15 samples of normal arachnoid. The genes selected were ACVR1C, CCL18, VGLL3, ASPN, OGDHL and BTC and the miRNAs were miR-1 and miR-133b. Results and Conclusions: The genes and microRNAs selected by microarray analysis and validated by real-time PCR were differently expressed between meningiomas with deletion of chromosome 22q and meningiomas without deletion of chromosome 22q. The genes ACVR1C, CCL18 and VGLL3 were downregulated in both groups of meningiomas, either with deletion of chromosome 22q and without chromosome 22q deletion. The ASPN gene was downregulated in meningiomas without deletion of 22q when compared to the control group. The OGDHL gene was upregulated in meningiomas without deletion of 22q when compared to the control group. BTC was differentially expressed between meningiomas with and without deletion of 22q. The microRNAs miR-1 and miR-133b were downregulated in meningiomas with deletion of 22q and in mengiomas without deletion of 22q.

O glioblastoma (GBM) é o mais comum dos tumores primários malignos que afetam o Sistema Nervoso Central (SNC), sendo um dos cânceres mais letais. A ressecção cirúrgica desse tumor é o tratamento de intervenção inicial mais utilizado nos pacientes. Embora a radioterapia e a quimioterapia aumente a sobrevida, a maioria dos pacientes chega ao óbito em até um ano após o diagnóstico. Além disso, os GBM estão entre os tumores mais resistentes à radiação e à quimioterapia. Dessa forma, torna-se imprescindível a busca de novas estratégias terapêuticas que visem à melhora da qualidade de vida dos pacientes e ao aumento do tempo de sobrevida. O glutamato (L-Glu) é o aminoácido encontrado em maior concentração no SNC e ele exerce seus papéis fisiológicos e patológicos através da ativação de receptores de membrana metabotrópicos e ionotrópicos. Diversos estudos in vitro e in vivo têm demonstrado que células de GBM liberam altos níveis de L-Glu para o meio extracelular, o que promove a sua proliferação e migração, contribuindo para a malignidade deste tipo de tumor. De fato, é provável que a ligação desse aminoácido aos receptores metabotrópicos de glutamato (mGluR) relacione-se com a agressividade dos GBM, visto que eles são amplamente expressos nestas células. Dessa forma, o objetivo desta tese foi investigar o papel dos mGluR sobre a agressividade de GBM, buscando uma assinatura gênica que tenha valor como potencial biomarcador prognóstico e preditivo de tratamento complementar adjuvante. Através da uma meta-análise de duas coortes de amostras de GBM humanos foi possível identificar uma assinatura gênica de mGluR com valor prognóstico, na qual biópsias com alta expressão gênica de mGluR3 e baixa de mGluR4 e mGluR6 predizem um desfecho antecipado para os pacientes. O potencial desses receptores sobre a malignidade desses tumores foi avaliado por experimentos in vitro utilizando o tratamento de linhagens de GBM com ligantes de mGluR. O bloqueio farmacológico de mGluR do grupo II pelo antagonista LY341495 e a ativação farmacológica de mGluR III por L-AP4 diminuíram a porcentagem de células de linhagem de GBM em 25-28 %. A combinação desses tratamentos não apresentou efeito sinérgico. O potencial da assinatura gênica também foi avaliado in vivo utilizando ratos implantados ortotopicamente com células da linhagem C6 e tratados intracisternalmente com os ligantes de mGluR e intraperitonealmente com quimioterápico padrão, a temozolamida. Os resultados obtidos nos experimentos in vivo, apesar de preliminares, em relação ao tratamento com os ligantes de mGluR, são muito promissores, permitindo várias perspectivas em relação a adaptações de protocolo e a realização de experimentos complementares. Este estudo demonstrou que a avaliação da expressão gênica de mGluR3, 4 e 6 em biópsias de GBM humanos possui um grande potencial prognóstico. A diminuição do número de células da linhagem C6 após o tratamento in vitro com ligantes de mGluR (LY341495 e L-AP4) está de acordo com o comportamento de agressividade previsto nos estudos in silico. Embora mais experimentos in vitro e in vivo sejam necessários para melhor avaliação do potencial dessa assinatura gênica de mGluR, os resultados obtidos indicam que a avaliação da expressão dos oito subtipos de mGluR em biópsias de GBM pode ser considerada em âmbito clínico para guiar futuras intervenções quimioterápicas. / Glioblastoma (GBM) is the most common malignant primary tumor of Central Nervous System (CNS) and one of the most lethal cancers. Surgical resection of this tumor is the most commonly initial intervention treatment used in patients. Although radiotherapy and chemotherapy increase survival, it is expected that the majority of patients will die within a year after diagnosis. In addition, GBM are among the most radiation- and chemotherapy-resistant tumors. Thus, it is imperative to search for new therapeutic strategies that aim to improve patients' quality of life and to increase survival time. Glutamate (L-Glu) is the amino acid found in higher concentration in CNS and it exerts its physiological and pathological roles through the activation of metabotropic and ionotropic membrane receptors. Several studies have demonstrated in vitro and in vivo that GBM cells release high levels of L-Glu into extracellular medium. This event was shown to promote GBM proliferation and migration, contributing to the malignancy of this type of tumor. Indeed, it is likely that the binding of that amino acid to metabotropic glutamate receptors (mGluR) relates to GBM aggressiveness, since they are widely expressed in these cells. Thus, the objective of this work was to investigate the role of mGluR on GBM aggressiveness, searching for a gene signature that has potential value as biomarker to predict the prognosis and adjuvant complementary treatment. Through the meta-analysis of two GBM human samples cohorts, it was possible to identify an mGluR gene signature with prognostic value, in which biopsies with high mGluR3 and low mGluR4 and mGluR6 gene expression predict an early outcome for patients. The potential of these receptors on the malignancy of these tumors was assessed by in vitro experiments through the treatment of GBM lineages with mGluR ligands. Pharmacological blockade of group II mGluR by LY341495 and pharmacological activation of group III mGluR by L-AP4 decreased the amount of C6 cells in 25-28 %. The combination of these treatments had no synergistic effect. The potential of the gene signature was also assessed in vitro using GBM-implanted rats treated intracisternally with mGluR ligands and intraperitoneally with standard chemotherapy, temozolomide. The results obtained in in vivo experiments, although very preliminary in relation to treatment with the mGluR ligands, are very promising, allowing several perspectives regarding protocol adaptations and the accomplishment of complementary experiments. This study demonstrated that evaluation of mRNA levels of mGluR3, 4, and 6 in human GBM biopsies has a great prognostic potential. The decrease in number of C6 cells after in vitro treatment with mGluR ligands (LY341495 and L-AP4) is in accordance with the predicted aggressiveness behavior proposed in silico. Although further in vitro and in vivo experiments are required for better evaluation of mGluR gene signature potential, these results indicate that evaluation of the eight mGluR subtypes in GBM biopsies may be considered in clinical scope to guide future chemotherapeutic interventions.

A proposta do experimento baseia-se na análise uterina de éguas distribuídas em três graus de fibrose, conforme estabelecido em 1978 por Kenney (grupo I – endométrio saudável; grupo II, endométrio saudável ou com poucas alterações; grupo III – endométrio com alterações severas). Portanto, o estudo tem por objetivo determinar o perfil da expressão gênica de possíveis genes causadores da fibrose, conhecidos pelo o envolvimento em outros órgãos e espécies, no endométrio de éguas classificadas com diferentes graus de saúde uterina. Uma amostra de tecido endometrial foi colhida por meio de biopsia uterina e seccionada em dois fragmentos para posterior análise. Para os exames laboratoriais, a primeira amostra foi destinada à avaliação histopatológica e a segunda à validação de genes-alvo por reação polimerase em tempo real (qPCR). No exame histopatológico, o grau de fibrose e fase do ciclo estral foram estimados para distribuir as fêmeas nos grupos, além disso, o histórico reprodutivo foi analisado e a partir dos dados do exame histopatológico e histórico foram selecionadas 20 fêmeas para realização do qPCR (grupo I = 11; grupo II = 6; grupo III = 3). A segunda amostra de tecido foi armazenada em nitrogênio líquido imediatamente após a coleta, sendo posteriormente armazenada em freezer -80°C. Após o processamento das amostras, a quantificação relativa da abundância dos transcritos de Fator de Transformação do Crescimento-β1 (TGF-β1), Fator de Crescimento do Tecido Conjuntivo (CTGF), Colágeno tipo I (COL-I), α actina de músculo liso (αSMA), Molécula de Adesão Intercelular-1 (ICAM-1), e Cluster de Diferenciação 147 (CD147) foi comparada entre os grupos. A expressão de αSMA (P = 0,78), COL-I (P = 0,57) e ICAM-1 (P = 0,98) não resultou em diferença entre os grupos; e a de TGF-β1 e CTGF foi maior no grupo I (P = 0,04). Nos casos de fibrose severa, a transcrição de mRNA de CD147 foi maior em comparação com o grupo I (P = 0,04). Desta forma, acredita-se que a partir da avaliação de genes expressos do endométrio de éguas com diferentes graus de fibrose pode ser possível identificar genes marcadores que aumentam a precisão da classificação previamente proposta. / The purpose of the experiment was to analyze the uterus of mares distributed in three degrees of fibrosis, as established by Kenney in 1978 (group I - healthy endometrium; group II, healthy endometrium or with few alterations; group III - endometrium with severe changes). A sample of endometrial tissue was collected by biopsy which was sectioned into two fragments for further analysis. For the laboratory tests, the first sample was used for histopathological evaluation and the second for the validation of target genes by quantitative polymerase chain reaction (qPCR). In the histopathological examination, the degree of fibrosis and phase of the estrous cycle were estimated to distribute the females into groups; in addition, the reproductive history was analyzed and from the obtained data of histopathological evaluation and history 20 mares were selected for qPCR (group I = 11; Group II = 6, group III = 3). The second tissue sample was stored in liquid nitrogen immediately after collection and stored in a freezer at -80 ° C. After the samples were processed, the relative abundance quantification of Transforming Growth Factor-β1 (TGF-β1), Connective Growth Factor (CTGF), α Smooth Muscle Actin (αSMA), Intercellular Adhesion Molecule-1 (ICAM-1), Type I Collagen (COL-I), and Differentiation Cluster 147 (CD147) was carried out. The expression of αSMA (P = 0.78), COL-I (P = 0.57) and ICAM-1 (P = 0.98) did not resulted in difference between the groups; and TGF-β1 and CTGF were higher in group I (P = 0.04). In severe cases of fibrosis, CD147 mRNA transcription was higher in comparison to the group I (P = 0.04). Thus, it is believed that from the evaluation of expressed endometrial genes in the mare with different degrees of fibrosis it may be possible to identify marker genes that increase the accuracy of the previously proposed classification.

Orientador: Marcelo Fabio Gouveia Nogueira / Resumo: Além de permitir a produção em larga escala de embriões, a maturação in vitro (MIV) não utiliza hormônios superestimulatórios, evitando prejuízos econômicos e efeitos iatrogênicos da superestimulação. Entretanto, a MIV ainda está aquém das expectativas devido à incapacidade em simular eventos fisiológicos que ocorrem in vivo. Um artefato da MIV consiste na retomada espontânea da meiose após a remoção do oócito do ambiente folicular. Sem o aparato molecular que retém a meiose, a maturação nuclear ocorre sem o estímulo hormonal fisiológico, impedindo a reorganização adequada das organelas durante a maturação citoplasmática, o que pode comprometer a competência oocitária in vitro. A temática primordial desta tese foi testar um sistema de pré-maturação oocitária (Pré-MIV), no qual dois fármacos (forskolin e 3-isobutil- metilxantina) são utilizados antes da MIV para retardar a meiose. O desempenho da Pré-MIV foi comparado à MIV convencional, em contexto comercial e de pesquisa. Em um primeiro momento, comparamos os sistemas convencional e Pré-MIV de forma holística, ou seja, testamos os sistemas comerciais completos. Aqui, o critério avaliativo foi a análise ultraestrutural de oócitos e blastocistos, e a análise da expressão de 96 genes relacionados à qualidade embrionária. Na segunda abordagem, adaptamos os fármacos da Pré- MIV em nossa MIV rotineira. Por estes fármacos afetarem o metabolismo lipídico, e, frente a importância deste no metabolismo energético celular, a segunda inv... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor