Diabetes mellitus (DM) é caracterizado pela hiperglicemia crônica (HG), responsável por diversas complicações de longo prazo, como por exemplo a cicatrização deficiente. Nós investigamos os efeitos da HG na migração de fibroblastos dérmicos sobre colágeno e fibronectina, utilizando substratos bidimensional (2-D) e tridimensional (3-D). Observamos que a HG reduziu a velocidade de migração em ambas as matrizes. O tratamento sistêmico com antioxidantes preveniu esses efeitos. A velocidade de formação das protrusões celulares não foi afetada, mas houve uma redução na estabilidade das mesmas, sugerindo comprometimento das adesões. De fato, a HG reduziu a adesão celular sobre colágeno e fibronectina, enquanto o espraiamento celular estava reduzido sobre o colágeno e aumentado sobre fibronectina. Adicionalmente, a distribuição das subunidades <font face=\"Symbol\">a1, <font face=\"Symbol\">av e <font face=\"Symbol\">a5 de integrinas foi afetada pela HG. Esse estudo mostrou que os efeitos da HG sobre a migração celular envolvem mecanismos básicos comuns a vários substratos, mas também mecanismos especificamente relacionados com a adesão à fibronectina, envolvendo possivelmente o estresse oxidativo e vias de sinalização iniciadas nas adesões. / Diabetes mellitus (DM) is characterized by chronic hyperglycemia (HG), which causes several complications, including impaired wound healing. We investigated the effects of HG on the migration of primary dermal fibroblasts on collagen and fibronectin, using two-dimensional (2-D) and three-dimensional (3-D) substrates. We observed that HG reduced migration velocity on both matrices. Systemic treatment with antioxidants prevented these effects. The velocity of protrusion formation was unaffected, but a decrease in protrusion stability was observed. HG slightly interfered with cell adhesion on collagen and fibronectin, but cell spreading was reduced on collagen and increased on fibronectin. Accordingly, the distribution of the integrin subunits <font face=\"Symbol\">a1, <font face=\"Symbol\">av and <font face=\"Symbol\">a5 was affected by HG. This study shows that the effects of HG on cell migration involve basic mechanisms common to various substrates, as well as mechanisms specifically related to fibronectin, possibly involving oxidative stress and adhesion signaling.

O presente estudo teve como objetivo caracterizar a expressão da família SIBLING (Small Integrin-Binding Ligand, N-linked Glycoproteins) após tratamento regenerativo de furca com enxerto de tecido reparativo de alvéolos dentários. Para isto, os 2os e 3os pré-molares superiores foram extraídos em quatro cães s.r.d. Cinco dias após as extrações, defeitos padronizados de furca classe II foram criados nos 2os, 3os e 4os pré-molares inferiores, bilateralmente. Estes defeitos foram tratados imediatamente com raspagem, alisamento e polimento corono-radicular (RAPCR) e retalho deslocado coronariamente (RDC) (Grupo Controle) ou com RAPCR + RDC + enxerto de tecido reparativo de alvéolos dentários (Grupo Teste) em um experimento de boca-dividida. Após um período de 6 semanas de reparação, os animais foram sacrificados e foi realizada análise imuno-histoquímica para avaliar a localização dos membros da família de proteínas SIBLING, composta pelas seguintes proteínas nãocolágenas da matriz extracelular: osteopontina (OPN), sialoproteína óssea (BSP), proteína da matriz dentinária 1 (DMP1), sialofosfoproteína da dentina (DSPP) e fosfoglicoproteína da matriz extracelular (MEPE). Não foram encontradas diferenças na expressão da família SIBLING entre os grupos teste e controle. Todas as proteínas foram expressas no novo osso, novo cemento e novo ligamento periodontal, em ambos os grupos. Os osteoclastos demonstraram imunolocalização intracelular intensa somente para a OPN. Cementócitos e o novo ligamento periodontal demonstraram, particularmente, marcação intensa para a MEPE. Houve uma diferença evidente entre o padrão de marcação entre o lado tratado (vestibular) e o não-tratado (lingual) de todos os espécimes, com presença de maior marcação do lado vestibular, para todos os anticorpos testados. Podemos concluir que não houve diferenças no padrão de expressão da família SIBLING após o uso do enxerto de tecido reparativo de alvéolos dentários. A família de proteínas SIBLING é expressa durante o processo de reparação de defeitos de furca, indicando possíveis papéis e funções para as proteínas OPN, BSP, DMP1, DSP e MEPE como moléculas alvo em terapias de regeneração periodontal. / The present study aimed in characterizing the expression of the SIBLING (Small Integrin- Binding Ligand, N-linked Glycoproteins) family in a regenerative treatment of furcation defects with a reparative tissue graft obtained from extraction sockets. The second and third upper premolars were extracted in four mixed breed dogs. Five days later, standardized class II furcation defects were created in the second, third and fourth mandibular premolars, bilaterally. The defects were immediately treated with either debridement and root planning (DRP) combined with a coronally positioned flap (CPF) (Control Group), or with DRP+CPF + a reparative tissue graft derived from the second and third premolar extraction sockets (Experimental Group) in a split-mouth design. After 6 weeks period of healing, the animals were sacrificed and immunohistochemistry was carried out to assess the localization of members of the SIBLING family of noncollagenous extracellular matrix proteins, namely osteopontin (OPN), bone sialoprotein (BSP), dentin matrix protein 1 (DMP1), dentin sialophosphoprotein (DSPP) and matrix extracellular phosphoglycoprotein (MEPE). No differences in the SIBLING family of proteins expression were noted between the control and experimental group. All proteins were expressed in new bone, new cementum and new periodontal ligament in both groups. Osteoclasts exhibited intense intracellular localization only for OPN. Cementocytes and the newly formed periodontal ligament demonstrated particularly intense staining for MEPE. There was an evident difference between the staining pattern between the treated (buccal side) and non-treated (lingual) side of the specimens, with a more intense staining pattern in the buccal side, for all the tested antibodies. In conclusion, there were no differences in the pattern of SIBLING expression following the use of a reparative tissue graft obtained from extraction sockets. The SIBLING family of proteins is expressed during the healing process of furcation defects indicating possible roles and functions of OPN, BSP, DMP1, DSPP and MEPE as target molecules in periodontal regeneration therapies.

Diversos estudos, in vivo e in vitro, demonstraram a atividade antitumoral da Crotoxina (CTX), toxina majoritária do veneno de serpente Crotalus durissus terrificus, porém, não foi demonstrada, até o momento, a ação desta toxina sobre eventos envolvidos com a neovascularização, essenciais para o crescimento e sobrevivência do tumor. Assim, neste estudo foi investigado o efeito in vitro da CTX sobre os eventos envolvidos com a angiogênese. A CTX inibiu, principalmente na concentração de 1,2µg/mL, a proliferação, adesão e a morfologia das células endoteliais murinas derivados do hemangioma do timo (t.End.1) sobre as matrizes de laminina, colágeno tipo I e fibronectina, bem como a migração por meio dos modelos de cicatrização (Wound Healing), quimiotaxia (transwell) e a formação de tubos no matrigel 3-D, tanto na presença de meio de cultura como no meio condicionado de célula tumoral. Ainda, a CTX inibiu a distribuição das subunidades v e 2 de integrinas e a polimerização do citoesqueleto de actina, evidenciados em microscopia confocal. Os resultados demonstram, pela primeira vez, que a CTX inibe os principais eventos envolvidos com a angiogênese, podendo contribuir de forma importante para o efeito inibitório da toxina sobre a progressão tumoral. / Several studies, in vivo and in vitro have demonstrated antitumor activity of Crotoxin (CTX), the major toxin of Crotalus durissus terrificus venom. Despite evidence of antitumor action of CTX, was not demonstrated yet the action of this toxin on basic parameters for neovascularization, essential for the growth and survival of the tumor. The formation of new blood vessels is the principal process of angiogenesis and involves adhesion, proliferation and migration of endothelial cells to reach remote targets, assembly of endothelial cells into new capillary tubes. CTX (1.2 µg/mL, for 1 hour incubation), inhibited cell proliferation, adhesion, migration, scratch wound healing and capillary-like tube formation on 3-D matrix of endothelial cells line derived from thymus (t.End.1) evaluated in vitro assay at culture medium or conditioned medium obtained from tumour cells culture. Also, this toxin interfered with the distribution of the integrin subunits 2 and v and with the cytoskeleton rearrangement these cells, evidenced in confocal microscope. Taken together, these results demonstrated for the first time, that CTX inhibits key events involved in the angiogenesis process, and may contribute for inhibitory effect of the toxin on tumor progression.

The extracellular matrix (ECM) is secreted by the host tissue and is an important key for mechanisms of cell responses. The main properties of the ECM materials include biodegradability, biocompatibility, and nanostructured in a 3D fibre network. In addition, ECM is composed of important molecules like growth factors, glycosaminoglycans (GAGs), collagens, fibronectin, and lamin, while final composition depends on the native tissue. We have selected for this study ECMs from cortical bone (B-ECM) and pericardium (P-ECM) tissue. These ECMs were digested by collagenase, pepsin and trypsin. Each of these digested ECMs was used to produce PLLA-ECM based electrospun scaffolds by two different methodologies (1) non-crosslinked (NCLK) hybrid electrospun scaffolds composed of PLLA and digested ECMs and (2) PLLA-collagen electrospun scaffolds crosslinked with digested ECMs (CLK scaffolds). This research proposes the characterization of the digestion promoted by collagenase, pepsin and trypsin on the ECMs, followed by the evaluation of the potential of the digested ECMs and of the PLLA-ECM scaffolds for bone regeneration. The proteinaceous mixture, produced from the ECM digestion, had compositions, which were dependent on the type of ECM, and on the enzymatic treatment, as shown by protein quantification, GAGs quantification, TGA, SDS-page and TPEF-SHG. All the results point to an extensive digestion caused by collagenase and pepsin and a milder digestion caused by trypsin. The digested ECMs were incorporated into nanofibrous scaffolds, and the products were characterized by SEM, TGA, DSC and TPEF-SHG. The porous nanofibrous mesh from non-crosslinked scaffolds exhibited fibres without beads and a uniform diameter. However, the crosslinked scaffolds presented non-organized agglomerates around the fibres making a less porous surface. TGA and DSC suggest the incorporation of the ECMs on the scaffolds. However, the distribution of the protein on the polymer was mostly dependent on the incorporation method, as showed by TPEF-SHG. To access the biomaterial ability for bone regeneration, bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs) were cultured on the scaffolds over 21 days. Osteogenic markers such as ALP activity, mineral nodule formation by ARS staining, col1a2 immunostaining, and gene expression were analysed to access how the materials could induce BMMSCs osteodifferentiation. Comparing NCLK to CLK scaffolds the key factor for osteogenesis is the release of soluble factors, showing NCLK scaffolds with a higher ability to induce mineralization than CLK scaffolds. However, when comparing the effect of the enzymatic digestion on the mineralization of the scaffolds over the days, it is possible to establish that the effect of the enzymatic treatment is also related to the type of ECM. Despite all those differences, some PLLA-ECM scaffolds exhibited potential to induce earlier mineralization, observed by the analysis of bglap, runX2, Osx, sparc and col1a2 genes as osteogenic markers. / A matriz extracelular (ECM) é secretada pela células no tecido nativo e reúne propriedades chave para respostas celulares. Entre suas principais propriedades destacam-se: biodegradabilidade, biocompatibilidade e nanoestruturada tridimensionalmente. Além disso, é rica em sinalizadores celulares tais como: fatores de crescimento, glicosaminaglicanas (GAGs), colágeno, fibronectina e laminina, no entanto sua composição depende do tecido na qual se encontra. Para este estudo, foram selecionadas ECMs provenientes de osso cortical e de pericárdio. Estas ECMs foram digeridas por colagenase, pepsina e tripsina. Cada um dos produtos de digestão foi utlizado para a produção de suportes eletrofiados de PLLA-ECM, utilizando-se dois diferentes métodos de incorporação, (1) Suportes eletrofiados híbridos de PLLA-ECM obtidos a partir da eletrofiação da co-solução em 1,1,1,3,3,3-hexafluor-2-propanol, e (2) imobilização das ECM digeridas sobre suportes eletrofiados de PLLA-colágeno. O presente trabalho propõe-se a caracterizar as ECMs digeridas e a avaliar o potencial dos suportes eletrofiados de PLLA-ECM para a regeneração óssea. A mistura proteinácea obtida a partir da digestão das ECMs, mostrou que a sua composição é dependentes do tipo de ECM e da digestão enzimática, resultado este confirmado através da quantificação de proteínas, quantificação de glicosaminoglicanas, TGA, SDS-page e TPEF-SHG. A partir destes, foi observada que a colagenase é a enzima que promove a maior degradação das ECMs, enquanto que a tripsina promove uma degradação em menor escala. As matrizes digeridas foram incorporadas no material nanoestruturado, estes foram caraterizados por SEM, TGA, DSC e TPEF-SHG. Observou-se que a malha eletrofiada a partir da co-solução de PLLA-ECM exibiu a formação de fibras de diâmetro uniforme, enquanto que os suportes imobilizados apresentaram a formação de aglomerados sólidos ao redor das fibras, originando uma malha menos porosa. As análises de TGA e DSC confirmaram a incoporação das ECMs nas malhas eletrofiadas, e através da técnica de TPEF-SHG observou-se a distribuição das proteinas no polímero. O potencial dos materiais para a regeneração óssea foi avaliado através da cultura de células tronco mesenquimais de medula óssea sobre os suportes eletrofiados durante 21 dias, e em seguida, medidas de ALP, quantificação de coloração com vermelho de alizarina, imunofluorescência com anticorpo col1a2, e expressão de gênica foram analisadas para a avaliação de como os materiais eletrofiados de PLLA-ECM induzem a osteodiferenciação. Comparando-se materiais produzidos por co-solução e os materiais imobilizados foi possível observar que a resposta osteogênica é maior nos materiais híbridos devido a liberação de fatores solúveis dos suportes eletrofiados. No entanto, comparando-se o efeito da digestão enzimática na capacidade de mineralização dos suportes , é possível observar que o efeito da digestão enzimática é dependente do tipo de ECM. Em geral, foi possível observar que os suportes eletrofiados de PLLA-ECM exibem potencial para uso em engenharia de tecidos, em específico, regeneração óssea, uma vez que apresentaram-se regulados o conjunto de genes bglap, RunX2, Osx, sparc e col1a2.

Dental implants are designed to replace tooth loss, due to periodontal diseases, trauma or decay. Among the biomaterials used for this purpose, titanium and zirconia have been investigated for some years, with excellent mechanical properties and biocompatibility. Surface treatments such as anodizing, with the incorporation of Mg, Ca and P in the structure of the titanium oxide films, were used in order to increase tribocorrosion resistance and improve the osseointegration process. The cellular response to surfaces is mediated, among other factors, by the extracellular matrix (ECM) . However, very little is still known about the ECM proteomics during mineralization. Our objective was a longitudinal comparison of osteoblastic behavior on different materials, in terms of mineralization volume and actin cytoskeleton status, associated with the proteomic analysis of the extracellular matrix. The three types of biomaterial surfaces (pure titanium, anodized titanium and zirconia) were imaged by confocal 3D microscopy and analyzed in terms of roughness. MC3T3 cells were cultivated on the biomaterials for 7, 14 and 21 days, with osteogenic medium containing calcein. The cells were then fixed, stained with Rhodamine phalloidin and DAPI, and imaged by confocal laser scanning microscopy. The quantification of mineralization and actin cytoskeleton was performed by a novel technique, based on the acquired 3D images. For the proteomic analysis, the specimens were washed, decellularized and the ECM was collected in buffer solution. The anodized titanium surface is more porous when compared to that of cp-Ti and zirconia, and superior mineralization was obtained over it after 21 days of culture. The actin microtubular volume was increased on the three materials on the first 14 days, but on the 21th day there was a reduction over anodized titanium and zirconia, related to mineralization phase.. Conclusion: The greater mineralization obtained over anodized titanium after 21 days demonstrated an improved response provided by the surface modification. The innovative volume quantification technique adopted was useful in providing information about the cellular status and biomaterial performance. Alpha-1_4 glucan phosphorylase and Glycogen phosphorylase brain form were down-regulated on zirconia after 7 and 14 days of culture, and up-regulated on Anod Ti on the 7th day, suggesting the influence of material surface roughness and chemical composition on energy metabolism. Proteins related to bone development, like TGF-3, were found exclusively on cp-Ti on the 21st day. The small number of identified proteins demonstrates that the chosen decellularization process was effective at reducing the proteome dataset. Altogether, our results reveal new insights regarding osseointegration and how material surfaces affect this process. / Implantes dentários são projetados para substituir a perda de dentes, que pode ser causada por doenças periodontais, traumas ou cáries. Entre os biomateriais utilizados para este fim, titânio e zircônia têm sido investigados durante alguns anos, com excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Tratamentos de superfície como a anodização, com a incorporação de Mg, Ca e P na estrutura dos filmes de óxido de titânio, foram utilizados a fim de aumentar a resistência à tribocorrosão e melhorar o processo de osseointegração. A resposta celular às superfícies é mediada, entre outros fatores, pela matriz extracelular (ECM). No entanto, muito pouco ainda é conhecido sobre a proteômica da matriz óssea durante a mineralização. Nosso objetivo foi a comparação longitudinal do desempenho de osteoblastos em diferentes materiais em termos do volume da mineralização e do status do citoesqueleto de actina, associada à análise proteômica da matriz extracelular. Imagens dos três tipos de superfícies de biomateriais (titânio puro, titânio anodizado e zircônia) foram adquiridas por microscopia confocal 3D e analisadas em termos de rugosidade. Células MC3T3 foram cultivadas na superfície dos biomateriais durante 7, 14 e 21 dias, com meio osteogênico contendo calceína. As células foram então fixadas, coradas com faloidina-rodamina e DAPI, e levadas ao microscópio confocal de varredura a laser. A quantificação da mineralização e do citoesqueleto de actina foi feita por uma nova técnica, baseada em imagens 3D. Para a análise proteômica, os espécimes foram lavados, descelularizados e a matriz extracelular foi coletada em solução tampão. A superfície de titânio anodizado é mais porosa quando comparada com a de cp-Ti e zirconia e apresentou mineralização superior após 21 dias de cultura. O volume dos microtúbulos de actina foi aumentado sobre os três materiais nos primeiros 14 dias, mas no 21º dia houve uma redução relacionada ao aumento da mineralização sobre o titânio anodizado e zirconia. Conclusão: a mineralização superior obtida sobre o titânio anodizado após 21 dias de cultura demonstrou a melhoria provocada pela modificação de superfície. A nova técnica adotada para a quantificação do volume foi útil para fornecer informações sobre o status celular e o desempenho dos biomateriais. Alpha-1_4 glucano fosforilase e glicogênio fosforilase forma cerebral foram sub-expressas sobre a zircônia após 7 e 14 dias de cultura e sobre-expressas sobre o titânio anodizado no 7º dia, sugerindo a influência da rugosidade e composição química da superfície dos materiais no metabolismo de energia. Algumas proteínas relacionadas com o desenvolvimento ósseo, como a TGF- 3, foram encontradas exclusivamente sobre o cp-Ti no 21º dia. A pequena quantidade de proteínas identificadas demonstra que o processo de descelularização adotado foi eficiente em reduzir o conjunto de dados da análise proteômica. Em suma, nossos resultados revelam novos detalhes sobre a osseointegração e como a superfície dos materiais podem afetar esse processo.

A CTX estimula, in vivo e in vitro, a capacidade secretória de macrófagos na presença de tumor, acompanhado por significativa diminuição da massa tumoral ou proliferação de células tumorais, respectivamente. Considerando a ação imunomodulatória da CTX, a importância central do macrófago na gênese e progressão tumoral e a participação desta célula no microambiente estromal, a atividade secretória de macrófagos tratados com CTX sobre a angiogênese in vitro foi investigada. Células endoteliais tímicas (t.End.1), quando incubadas na presença de macrófagos tratados com CTX (0,3µg/mL) ou sobrenadantes desses macrófagos apresentaram significativa inibição da proliferação, da adesão aos seus ligantes naturais (colágeno I-10µg/mL; fibronectina-3µg/mL e laminina-10 µg/mL) e do número de células migradas, em modelo de Wound healing, bem como a velocidade de migração, avaliada em Time Lapse. Consequentemente, houve inibição da formação de tubos no matrigel-3D, acompanhada pela diminuição da concentração de VEGF e TNF-. Ainda, o bloqueio dos receptores peptídeo formil (FPRs) aboliu as atividades inibitórias dos macrófagos tratados com a toxina, evidenciando a importância destes receptores para a ação da CTX sobre a atividade antiangiogênica de macrófagos. / CTX stimulates, in vivo and in vitro, the macrophages secretory capacity in the presence of tumor, accompanied by a significant tumor mass reduction and tumor cells or inhibition of the proliferation, respectively. Considering the immunomodulatory action of CTX, the pivotal importance of macrophages in the genesis, tumor progression and in the stromal microenvironment, the macrophages secretory activity treated with CTX on angiogenesis was investigated in vitro. Thymic endothelial cells (t.End.1), when incubated in the presence of macrophages treated with CTX (0.3g/ml) or supernatants of these macrophages showed significant inhibition of proliferation, adhesion to its natural ligands (Type I collagen-10mg/ml ; fibronectin-3g/ml and laminin-10/mL), and of the cell number migrated in Wound healing model as well as the cell migration velocity, evaluated in Time Lapse. Consequently, there was inhibition of the cappilary-like tube formation on matrigel-3D matrix, accompanied by VEGF and TNF- secretion decrease. Further, the formyl peptide receptor (FPRs) blockade abolished the inhibitory activity of the macrophages treated with the toxin, suggesting the importance of these receptors to the action of CTX on the macrophages antiangiogenic activity.

Avaliou-se prospectivamente 19 pacientes com obstrução infravesical por hiperplasia prostática benigna selecionados pra prostatectomia transvesical. Obteve-se um fragmento da parede da bexiga e quantificou-se o colágeno no epimísio, perimísio e endomísio do detrusor. Amostra vesicais de oito doadores cadavéricos de órgãos serviram como controles. Observou-se padrão focal de aumento do colágeno na camada muscular da bexiga dos pacientes com obstrução. Demonstrou-se que a idade correlaciona-se positivamente com o aumento da quantidade de colágeno com a diminuição da complacência vesical, o aumento da prevalência de hiperatividade detrusora e a maior chance de retenção urinária / We prospectively evaluated 19 patients with bladder outlet obstruction by benign prostatic hyperplasia selected for transvesical prostatectomy. A sample of the bladder wall was obtained and the collagen was measured at the level of epimysium, premysium and endomysium. Bladder samples from eight cadaveric organ donors were used as controls. A focal pattern of collagen increase was observed at the bladder smooth muscle layer of obstructed patients. Age was shown to correlate with increased collagen quantity. Increased collagen quantity also correlated with decreased bladder compliance, higher prevalence of detrusor overactivity and of urinary retention

A disseminação metastática de células tumorais malignas envolve múltiplas etapas e é uma das principais causas de mortalidade. O microambiente tumoral apresenta um importante papel no processo de tumorigênese. A laminina é um componente do microambiente que pode ser clivado em peptídeos bioativos, como o peptídeo AG73 (domínio globular da cadeia 1) que aumenta a formação/atividade de invadopódios. Invadopódios são protrusões de membrana ricas em actina com atividade proteolítica da matriz pericelular. Além da actina, os invadopódios exibem outras proteínas importantes, como a cortactina e o MT1-MMP. Recentemente, descobriu-se que a podoplanina pode desempenhar um papel importante na atividade dos invadopódios. A podoplanina é uma glicoproteína transmembrana do tipo I, intimamente associada à progressão maligna do câncer. A podoplanina e o peptídeo AG73 influenciam a biologia do câncer. Tal particularidade levou-nos a investigar o papel do peptídeo AG73 na regulação da da podoplanina e invadopódios em linhagem celular derivada de carcinoma de células escamosas oral (Cal 27). As células foram cultivadas em DMEM com SFB e tratadas com o peptídeo AG73. As células tratadas por peptídeo de sequência embaralhada serviram como controles. Imunofluorescência foi realizada para analisar os níveis de proteína de podoplanina, cortactina e MT1-MMP. Os resultados mostraram que o peptídeo AG73 diminuiu os níveis de podoplanina nas células Cal27 em comparação aos controles. Nenhuma alteração foi observada em relação à cortactina e MT1-MMP. Estes resultados foram confirmados por imunofluorescência. As células tratadas com AG73 diminuíram a distribuição da podoplanina em todo o citoplasma em comparação com os controles. Nossos resultados sugerem que o peptídeo derivado da laminina AG73 inibe a podoplanina, uma molécula reguladora do câncer, em células malignas humanas. / The metastatic spread of malignant tumor cells involves multiple steps, and is one of the major causes of mortality. The tumor microenvironment has an important role in tumorigenesis process. Laminin is a component of the microenvironment that can be cleaved into bioactive peptides, such as peptide AG73 (globular domain of 1 chain) that increase invadopodia formation/activity. Invadopodia are actin-rich membrane protrusions with proteolytic activity of peri-cellular matrix. In addition to actin invadopodia exhibit other key proteins such as cortactin and MT1-MMP. Recently it has been discovered that podoplanin may play an important role in the invadopodia activity. Podoplanin is a type I transmembrane glycoprotein, closely associated with the malignant progression of cancer. Podoplanin and the peptide AG73 influence cancer biology. This prompted us to investigate the role of peptide AG73 in the regulation of podoplanin and invadopodia formation in a cell line derived from oral squamous cell carcinoma (Cal 27). Cells were cultured in DMEM with FBS and treated with peptide AG73. Cells treated by scrambled peptide served as controls. Immunoblot was carried out to analyze protein levels of podoplanin, cortactin and MT1-MMP. Results showed that the peptide AG73 decreased podoplanin levels in Cal27 cells compared to controls. No alterations were observed with regard to cortactin and MT1-MMP. These results were confirmed by immunofluorescence. Cells treated by AG73 decreased podoplanin distribution throughout the cytoplasm compared to controls. Our results suggest that the laminin-derived peptide AG73 inhibits podoplanin, a cancer regulator molecule, in human malignant cells.

Tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) comprise a family of four proteins in humans that modulate the turnover of the extracellular matrix by regulating the activities of endopeptidases that catalyze its degradation, especially the matrix metalloproteinases (MMP). In general, the four TIMPs are broad-spectrum tight binding inhibitors of MMPs with individual differences in specificity. In this study, we attempted to understand the basis of such variation by using membrane type-1 MMP (MT1-MMP) as a model, since it is inefficiently inhibited by TIMP-1 in contrast with the other TIMPs. We designed and engineered mutations in the N-domain of TIMP-1, based on current knowledge of TIMP interactions. By measuring inhibition levels of each mutant against several MMPs, including MT1-MMP, we were able to obtain a triple mutant with an vii improved affinity for MT1-MMP. / Our results, along with previous data, confirm that multiple residues in the critical interface segments between TIMPs and MMPs, namely at positions 2, 4, 5, 6, and 98, are key in determining the basic interaction between the two molecules. The second part of this work focused on naturally occurring mutations in TIMP-3 which cause an early form of macular degeneration called Sorsby's Fundus Dystrophy (SFD). The TIMP-3 mutants identified so far share certain features but the mechanism by which they result in macular disease is not yet understood. As an initial step, we expressed recombinant TIMP-3 carrying a truncation mutation, glutamic acid 139 to a stop codon (E139X), and assessed its activity towards representative MMPs and tumor necrosis factor-(Sa (Bconverting enzyme, another metalloproteinase normally inhibited by TIMP-3. Our results indicate that this mutation does not impair the inhibitory activity of TIMP-3. / Expression of this mutant in mammalian retinal cells revealed a difference in localization between wild-type and E139X mutant TIMP-3. Therefore, we concluded that the SFD mutations may actually influence the processing and/or binding properties of TIMP-3 in the retina. / by Asmaa Bilal Hamze. / Vita. / Thesis (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2008. / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2008. Mode of access: World Wide Web.

A cirrose é caracterizada por fibrose e por nódulos regenerativos que resultam na desorganização da arquitetura tecidual, sendo considerado um estágio irreversível. A administração de fatores hepatotróficos exógenos (FHE) poderia estimular a proliferação celular de células hepáticas e reduzir a cirrose induzida em ratos. Deste modo, os FHE atuariam na remodelação da matriz extracelular (ECM). Os objetivos desse trabalho foram avaliar os efeitos dos FHE em ratos cirróticos induzidos experimentalmente por tioacetamida. Foram realizadas análises histopatológicas, imunoistoquímica para BrdU, mensuração de colágeno, microscopia eletrônica de varredura, análises bioquímicas de função hepática e avaliação da expressão gênica de colágeno &alpha;1, TGF&beta;1, TIMP I, MMP 2 e Plau, por PCR em tempo real. Após administração de FHE obteve-se diminuição da expressão gênica dos genes fibrogênicos: colágeno&alpha;1, TGF&beta;1, TIMP I e MMP 2. Durante a remodelação da ECM foram observadas melhoras morfofuncionais, com diminuição do número de nódulos regenerativos parenquimais, diminuição da espessura dos septos fibrosos e reaparecimento de veias centrolobulares. Foi observado aumento do peso e volume do fígado dos ratos, assim como aumento na relação fígado/carcaça. Os animais tratados com FHE apresentaram redução de 29,62% do colágeno parenquimal total, quando comparados com sua própria biópsia antes do tratamento. Animais não submetidos ao tratamento com FHE tiveram um acréscimo de 8,7% de colágeno. Os índices de função hepática revelaram decréscimo significante nos níveis de gamaglutamiltranspeptida (GGT), alanina aminotransferase e aspartato aminotransferase. Desta forma, os FHE atuaram na remodelação da matriz extracelular hepática em fígados cirróticos pela diminuição da expressão de genes fibrogênicos e não necessariamente pelo aumento da expressão de genes fibrolíticos. Ademais, animais cirróticos apresentaram em seu fígado e intestino progranulina, um novo fator de crescimento. Propomos, dessa forma, a utilizalção da progranulina como um possível marcador clínico e alvo terapêutico para doenças hepáticas. / Cirrhosis is characterized by fibrosis and regenerative nodules, which result in the disorganization of the hepatic architecture, being considered an irreversible situation. The administration of exogenous hepatotrophic factors (EHF) could stimulate hepatic regeneration in hepatocytes cells and reduce the cirrhosis induced in rats. The aim of this work was to evaluate the effect of EHF in rat cirrhosis induced experimentally by thioacetamide. It was carried out histopathologics analysis; BrdU imunoperoxidase, collagen measurement, scanning electron microscopy; biochemical analysis for hepatic function and analysis on genic expression for collagen &alpha;1, TGF&beta; 1, TIMP I, MMP 2, and Plau by real time PCR. After the EHF administration, it was observed a reduction in the expression of fibrogenics genes as: collagen&alpha;1, TGF&beta;1, TIMP I and MMP 2. During the extracellular matrix (ECM) remodelation morphofuntional improvements were observed, with decrease of regenerative nodules and fibrous septs thickness as well as reappearance of central vein. It was observed increase in liver weight, volume and in the relation liver/carcass. The animals treated with EHF had a reduction of 29.62% in the total collagen when compared with their own biopsy before treatment, while the non-treated animals had an increase of 8,7%. The index of hepatic functions had significant improvement in the levels of gamaglutamiltranspeptida (GGT), alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase. Therefore, the EHF acts on the extracellular matrix remodelation though reduction of fibrogenics gene expression and not necessarily by fibrolitics genes expression increase. In addiction, we have found progranulin, a new growth factor, in liver and intestine of cirrhotic animals. Hence, we propose the utilization of progranulin as a clinical marker and a therapeutic target for hepatic deseases.