O Trypanosoma cruzi libera para o meio, vesículas contendo material de sua superfície e aparentemente estas vesículas seriam uma maneira de ativar e preparar a célula hospedeira para a invasão, além de induzir um aumento na expressão de alguns componentes da matriz extracelular. Neste trabalho demonstramos que essas vesículas aumentam a expressão de fibronectina na matriz, sendo este aumento dose-dependente e linear ao longo do tempo. Porém, para laminina não conseguimos observar o mesmo comportamento. Nossos resultados também mostram que os constituintes lipídicos das vesículas podem ser os responsáveis pelo aumento da expressão de fibronectina em cultura de células epiteliais. Os dois grandes grupos de glicoproteínas encontradas na superfície do parasita e nas vesículas, mucinas e Tc85 não parecem estar envolvidos no processo. As culturas celulares tratadas com os lipídeos extraídos das vesículas apresentaram um aumento de fibronectina também dose-dependente, porém, com uma resposta linear ao longo do tempo e uma expressão máxima atingida em tempos menores / Trypanosoma cruzi releases to the environment plasma membrane vesicles. Apparently, these vesicles could be a signal released by the parasite to prepare the host cell for the invasion. This study demonstrated that these vesicles induce a dosisdependent expression of fibronectin, linear over time. The same behavior has not been observed for laminin. Our results also show that lipids from the vesicles are involved in the increase of expression of fibronectin by epithelial cells. The two major surface membrane glycoproteins, Tc85 and mucins, also present in the vesicles do not participate in this phenomenon. Cell cultures that have been treated with lipids extracted from T. cruzi membrane vesicles also provoked a dosis-dependent increase in fibronectin and linear over time

Em termos de importância no processo de invasão de tumores e metástases, o desequilíbrio entre a expressão das gelatinases e seus inibidores teciduais resulta em degradação do principal constituinte da matriz extracelular, o colágeno tipo IV, favorecendo os processos de invasão tumoral e metástase. Foram avaliadas 53 lesões de 47 cães submetidos a cirurgia excisional com confirmação diagnóstica de mastocitoma por avaliação histopatológica e imuno-histoquímica para MMP-2, MMP- 9, TIMP-2 e TIMP-1. Os mastocitomas foram classificados em graus I (bem diferenciados), II (moderadamente diferenciados) a III (pouco diferenciados), segundo os critérios estabelecidos por Patnaik, Ehler e Macewen (1984) e as mesmas lesões foram classificadas em alto e baixo grau de malignidade de acordo com o sistema proposto por Kiupel et al. (2011). Os resultados obtidos através da imuno-positividade de mastócitos e leucócitos polimorfonucleraes para as quatro proteínas foram comparados as duas graduações estabelecidas, bem como ao tempo de sobrevida pós-cirúrgica e a mortalidade em função do tumor. Verificou-se que as metaloenzimas e seus inibidores não demonstram nenhum tipo de associação de expressão entre elas. Dentre os marcadores imuno-histoquímicos, a expressão mastocitária de TIMP-1 apresentou associação com o tempo de sobrevida, independente do tratamento quimioterápico adjuvante. Quanto menor a expressão de TIMP-1 nos mastócitos, maiores as taxas de mortalidade e menores os períodos de sobrevida. Enquanto que MMP-2, MMP-9 e TIMP-2 não foram indicadores prognósticos para esta neoplasia. Assim, nossos resultados mostram que o TIMP-1 apresentou-se como bom indicador de sobrevida e, portanto, sugere-se que a utilização deste índice prognóstico adicional a classificação histológica pode aumentar a precisão de prognostico dos mastocitomas em cães auxiliando na adequação de terapias apropriadas / In terms of importance regarding to tumor invasion process and metastasis , the imbalance between the expression of gelatinases and their tissue inhibitors results in degradation of the main constituent of the extracellular matrix, collagen type IV, favoring the processes of tumor invasion and metastasis. Fifty-three lesions, of 47 dogs submitted to surgical excision confirmed the diagnosis of mast cell tumor were evaluated by histopathologic examination and immunohistochemistry for MMP-2, MMP-9, TIMP-2 and TIMP-1. Mast cell tumors were histologically classified as grades I (well differentiated), II (moderately differentiated) to III (poorly differentiated), according to the criteria established by Patnaik, Ehler and MacEwen (1984) and the same lesions were classified as high and low-grade of malignancy according to the system proposed by Kiupel et al. (2011). The results obtained by the immunopositivity of mast cells and polymorphonuclear leukocytes to the four proteins were compared with two established graduations, as well as to post-surgical survival times and mortality due to mast cell disease. It could be verified that metalloenzymes and their inhibitors do not establish any association between the expression of the cell types evaluated. Within the immunohistochemical markers, mast cell expression of TIMP-1 was associated with survival time, independent of adjuvant chemotherapy. The lower the expression of TIMP-1 in mast cells, higher the mortality rates and smaller post-cirurgical survival time. While MMP-2, MMP-9 and TIMP-2 levels were not prognostic indicators for this cancer. Thus, our results show that the TIMP-1 appeared as a good indicator of survival time and therefore it is suggested that the use of this prognostic index as additional histological classification can increase the accuracy of prognosis of mast cell tumors in dogs assisting in the adaptation of appropriate therapies

A matriz extracelular e as células musculares lisas das vias aéreas estão intimamente interrelacionadas. Poucos estudos porém, avaliaram a composição dos diferentes componentes da matriz extracelular e seus reguladores na camada do músculo liso brônquico na asma. Utilizando um programa de análise de imagens, a área fracionada do colágeno total e das fibras elásticas foi quantificada no interior do músculo liso brônquico de 35 indivíduos que faleceram devido a um ataque de asma (Asma Fatal), e comparada com 10 casos de indivíduos com asma e que faleceram de outras causas (Asma Não Fatal), e com 22 indivíduos controles sem patologia pulmonar. Expressão dos colágenos I e III, fibronectina, versicam, metaloprotease (MMP)-1, 2, 9 e 12, e inibidores de metaloprotease 1 e 2 foram quantificados no interior do músculo liso brônquico de 22 casos de asma fatal e 10 controles. Nas grandes vias aéreas dos casos de asma fatal, a área fracionada das fibras elásticas foi significativamente maior na camada do músculo liso brônquico quando comparada com os grupos de Asma Não Fatal e Controle. Semelhantemente, fibronectina, MMP-9 e MMP-12 estavam aumentadas no músculo liso das grandes vias aéreas nos casos de asma fatal quando comparadas aos controles. Apenas aumento das fibras elásticas foi observado nas pequenas vias aéreas na Asma Fatal, e somente quando comparadas aos casos de Asma Não Fatal. O conjunto dos resultados mostra que há uma composição alterada dos elementos da matriz extracelular e um ambiente de degradação protéica no músculo liso brônquico de indivíduos que morreram por asma, o qual pode acarretar importantes conseqüências nas funções sintéticas e mecânicas do músculo liso das vias áreas. / There is an intimate relationship between the extracellular matrix (ECM) and smooth muscle cells within the airways. Few studies have comprehensively assessed the composition of different ECM components and its regulators within the airway smooth muscle (ASM) in asthma. With the aid of image analysis, the fractional area of total collagen and elastic fibres was quantified within the ASM of 35 subjects with Fatal Asthma (FA) and compared with 10 Nonfatal Asthma (NFA) patients and 22 nonasthmatic control cases. Expression of collagen I and III, fibronectin, versican, matrix metalloprotease (MMP)-1, 2, 9 and 12 and tissue inhibitor of metalloprotease-1 and 2 was quantified within the ASM in 22 FA and 10 control cases. In the large airways of FA cases, the fractional area of elastic fibres within the ASM was increased compared with NFA and controls. Similarly, fibronectin, MMP-9 and MMP-12 were increased within the ASM in large airways of FA cases compared with controls. Elastic fibres were increased in small airways in FA only in comparison with NFA cases. The results shower that, there is altered extracellular matrix composition and a degradative environment within the airway smooth muscle in fatal asthma patients, which may have important consequences for the mechanical and synthetic functions of airway smooth muscle.

Durante a gestação, em varias espécies de mamíferos, os fibroblastos endometriais são alvos de profundas modificações morfofuncionais que levam a aquisição de um fenótipo epitelial e à expressão de novas moléculas, formando uma nova estrutura no útero denominada decídua. Em camundongos, a reação decidual pode ser estimulada artificialmente (na ausência de embrião), resultando na formação do deciduoma, um modelo de grande relevância para a identificação de fatores oriundos ou não do embrião necessários para a promoção da decidualização. A decidualização também promove uma profunda remodelação da matriz extracelular (MEC) do endométrio, e ambos os processo são fundamentais para o sucesso da gestação. Existem evidencias, muitas das quais são oriundas dos estudos do Laboratório de Biologia da Reprodução e Matriz extracelular (LBR-MEC), mostrando que a remodelação da MEC do útero não grávido é modulada pelos hormônios ovarianos estrógeno (E2) e progesterona (P4). Faltam, entretanto, na literatura, estudos consistentes sobre a regulação da MEC endometrial na ausência de sinais parácrinos provenientes do embrião. Além disso, não se conhece detalhes sobre a ação dos hormônios ovarianos sobre a produção de componentes da MEC por células deciduais. Nesse contexto, o presente estudo teve dois objetivos centrais: (i) caracterizar por imuno-histoquímica a composição e organização da MEC durante o desenvolvimento do deciduoma, (ii) estudar por qPCR, Western blot, e imunolocalização o efeito dos hormônios E2 e Medroxiprogesterona (MPA) na dinâmica da expressão de RNAm, síntese e secreção de moléculas da MEC em culturas primárias de células obtidas de deciduoma. Observamos que, a distribuição do colágeno tipo I, III, IV, V e dos proteoglicanos decorim, biglicam e versicam no deciduoma, foi semelhante ao já observado na decídua. As análises in vitro, mostram que o hormônio E2 aumenta a expressão gênica, a síntese e a deposição de decorim enquanto o MPA tem como alvo o biglicam. Ambos hormônios modulam a expressão de desmina, um marcador de decidualização. O presente estudo também mostra que o padrão de remodelação das moléculas alvo do presente estudo, é similar ao observado durante a decidualização da gestação normal, Conclui-se, portanto, que a remodelação da MEC é um evento intrínseco do processo de decidualização quer na gestação quer na pseudogestação. Ou seja, não foram identificadas diferenças que indicassem a existência de controle pelo embrião. Mostramos ainda que, in vitro, os hormônios E2 e MPA regulam de modo específico a expressão gênica e a secreção do proteoglicanos decorim e biglicam. / During pregnancy in several species of mammals, including humans and mice, endometrial fibroblasts undergo extensive morphofunctional changes acquiring an epithelial phenotype. Those new cells form a new structure in the uterus called decidua. In mice, the decidual reaction can be artificially induced in pseudopregnant females resulting in the formation of a structure morphologically similar to the decidua called deciduoma, a relevant model to study the putative role of the embryo upon decidualization. Endometrial decidualization is an essential event for the success of pregnancy. A notable remodeling of the extracellular matrix (ECM) organization and molecular composition occurs during this process. There are evidences, many of them coming from studies of the Laboratory of Reproductive and Extracellular Matrix Biology (LBR-MEC), that estrogen (E2) and progesterone (P4) modulate the remodeling of the uterine ECM. Nevertheless, there is no consistent information about the role, if it exists, of the embryo on the regulation of the endometrial ECM. Furthermore, it was not yet clarified how the ovarian hormones act on the production of ECM components by decidual cells. Thus, the objective of present study was to identify the composition and organization of the ECM during the development of the mouse deciduoma; and to study by qPCR, Western blot and immunolocalization methods, the effect of hormones E2 and medroxiprogesterone (MPA) on synthesis and secretion of ECM molecules by primary cultures of mouse decidual cells obtained from deciduoma. We found that the distribution of collagen types I, III, IV, V and proteoglycans decorin, biglycan and versican in deciduoma, was similar to that previously observed in the decidua. The in vitro assays showed E2 increases the gene expression for the core protein of Decorin, while MPA increases the expression of the core protein of Biglycan. In addition, was observed that both hormones increase the expression of desmin a marker of decidualization. These results showed that in the endometrium of both pregnant and pseudopregnant animals ECM molecules such as collagens and proteoglycans are similarly modulated by ovarian hormones. At from the present study we may conclude that ECM remodeling is an intrinsic event that happens during decidualization modulated by E2 and MPA and this modualation independ of the presence of the embryo in the uterus. In adition we showed that in decidual cells in vitro the gene expression and the secretion of proteoglycans decorin and biglycan are differentially regulated by hormones E2 and MPA.

Orientador: Carlos Alan Candido Dias Junior / Resumo: O presente estudo teve por objetivo investigar e comparar as alterações relacionadas à reatividade vascular e aos biomarcadores de estresse oxidativo e da inflamação em ratos anestesiados com isoflurano ou sevoflurano. Para alcançar nossos objetivos, ratos Wistar machos adultos foram distribuídos aleatoriamente em três grupos experimentais: não anestesiado (grupo controle) e anestesiados com isoflurano (grupo Iso) ou sevoflurano (grupo Sevo). A responsividade vascular à fenilefrina (PHE) e acetilcolina (ACh) na presença ou ausência de éster N-nitro-L-arginina-metílico (L-NAME) foram avaliadas em anéis de aorta torácica com endotélio intacto (E +) e endotélio desnudo (E-). Os metabólitos do óxido nítrico (NO) (NOx), a peroxidação lipídica, a função antioxidante, os níveis de citocinas e a atividade das metaloproteinases de matriz extracelular (MMPs) também foram avaliados. Nenhuma diferença significativa foi observada com relação aos dados hemodinâmicos e temperatura entre os grupos anestesiados. Nos anéis com endotélio intacto, a anestesia com o sevoflurano reduziu a vasoconstrição induzida pela PHE e pelo KCL quando comparado ao grupo controle e Iso, respectivamente (P ˂ 0.05). O isoflurano aumentou significativamente a vasoconstrição induzida pela PHE e pelo KCl, nos anéis com endotélio desnudo (P ˂ 0.05). Níveis de NO reduzidos foram observados após a anestesia com sevoflurano (P = 0.01), mas não com isoflurano. O estresse oxidativo foi significativamente aumentado em ambo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The current study aimed to investigate and compare the changes on vascular reactivity, biomarkers of oxidative stress and inflammation of rats anesthetized with isoflurane or sevoflurane. Adult Wistar rats were assigned to three experimental groups (n = 6 per group): Non-anesthetized (Control group) and anesthetized with isoflurane (Iso group) or sevoflurane (Sevo group). Vascular responsiveness to phenylephrine (PHE) and acetylcholine (ACh) in the presence or absence of Nω-nitro-L-arginine-methyl ester (L-NAME) was evaluated in thoracic aortic rings with intact endothelium (E+) and denuded endothelium (E-). Nitric oxide (NO) metabolites (NOx), lipid peroxidation, antioxidant function, cytokines levels and matrix metalloproteinases (MMPs) activity were also assessed. In intact endothelium-aortic rings sevoflurane impairs PHE-induced vasoconstriction versus control group and reduces KCl-induced vasoconstriction versus Iso group (P ˂ 0.05). In denuded endothelium-aortic rings isoflurane increases vasoconstriction induced by both PHE and KCl (P ˂ 0.05). Sevoflurane, but not isoflurane, reduces NO (P = 0.01). Oxidative stress was increased in Sevo and Iso groups (P ˂ 0.05). While sevoflurane reduced IL-10 and IL-1β, isoflurane increased IL-1β. MMP-2 activity in aorta was increased in Sevo (P ˂ 0.05), but not in Iso group. We concluded that 150 minutes of anesthesia with sevoflurane, but not with isoflurane, impairs vascular responsiveness to vasoconstrictors agents. Also, while b... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a leading cause of death worldwide. Alveolar wall destruction is a significant contributor to COPD. Inflammatory macrophages are a major source of the Extracellular Matrix (ECM) proteolysis. ECM breakdown causes air to get trapped in the alveoli, obstructing airflow. One step in curing COPD may be to convert inflammatory to pro-regenerative macrophages. Recently, decellularized ECM scaffolds have shown the ability to induce a pro-regenerative phenotype. Yet these scaffolds are incapable for reaching the alveolar region of the lungs. To reach the alveolar region particles need a diameter of 1-5 μm or smaller than 300 nm. We used protein from decellularized lung tissue to create nanoparticles. By first digesting the protein in acid, we electrosprayed the solution into nanoparticles. The average size of the nanoparticles is 225 (± 67) nm, within the requirements to reach alveoli. However, another barrier exists for treating this disease. That barrier is mucus; mucus hypersecretion is another sign of COPD. The formed particles are capable of penetrating the mucus layer in COPD. After characterizing the particles, we began in vitro investigations. First, we measured cytotoxicity of the nanoparticles. In alveolar epithelial cells, adding nanoparticles to the media increased cellular proliferation. We then added the nanoparticles to isolated murine macrophages. The nanoparticles induced a pro-regenerative phenotypic shift in murine macrophages. These experiments reveal that these nanoparticles may become an effective treatment for degenerative lungs diseases, such as COPD, after further investigation.

Lower respiratory diseases are currently the third leading cause of death worldwide. For many end-stage patients with these diseases, there is no cure and a shortage of donor organs available for transplant. A promising solution is to design regenerative scaffolds or complete bioengineered lungs, using decellularized lung tissues as a template for regeneration. Recent advances in the field have made significant strides towards developing a transplantable lung. However, the current technology has not produced a functional lung for in vivo transplant due to immature gas exchange barriers. The mechanisms driving alveolar barrier maturation and role that extracellular matrix (ECM) plays within the strengthening of each type of junction are not fully understood. This research has characterized and tailored a decellularized ECM (dECM) coating for the in vitro study of dECM component depletion and potential effects on cell barrier function, attachment, and survival. Adjustments to dECM digestion duration drastically changed the resulting structural and biochemical properties for each cellular microenvironment. Shorter digestion time resulted in a dense branching of the ECM architecture and biomimetic mechanical properties needed for epithelial culture. Also, through systematic supplementation of essential basement membrane (BM) proteins to dECM, we have found that supplementation with laminin enhanced barrier strength by ZO-1 junction stabilization. This indicates that dECM can promote barrier formation but may have lost vital proteins that need to be replenished. Laminin-mediated barrier function was determined to be caused by the upregulation of the Epac/Rap1 pathway. This pathway has previously been implicated in lung endothelial barriers but not alveolar epithelial junction strengthening. Finally, to establish the translatability of these findings to whole lung recellularization, the dECM coating was used to pre-treat the airways of decellularized lungs for recellularization. Culture of MLE12 mouse epithelial cells into dECM-coated lungs increased cell survival and distribution. In combination with dECM coatings, rotational cell seeding improved cell dispersal and viability. Altogether, these techniques, devised to promote healthy alveolar barriers, are vital to enhancing current lung recellularization strategies and the treatment of many edema-associated pulmonary diseases.

A busca por técnicas alternativas para suprir a escassez de tecidos e órgãos danificados levou ao surgimento da engenharia de tecidos. Scaffolds biológicos criados a partir da matriz extracelular (MEC) de órgãos e tecidos tem sido uma promissora ferramenta aplicada para suprir esta necessidade. A matriz extracelular placentária descelularizada surge como uma potencial ferramenta para a produção de scaffolds biológicos para recelularização e implantação em áreas lesionadas. Para ser classificado como um scaffolds biológico ideal, a matriz extracelular deve ser acelular e ter preservada suas proteínas e características físicas para viabilizar a adesão celular. Neste contexto, desenvolvemos o scaffolds biológico descelularizado a partir de placentas caninas com 35 e 40 dias de gestação. A eficiência da descelularização foi confirmada pela ausência de conteúdo celular e quantidade de DNA remanescente. A arquitetura vascular e as proteínas da matriz extracelular, tais como, colágenos tipo I, III e IV, laminina e fibronectina, foram preservadas. Para o processo de recelularização, utilizamos células-tronco progenitoras endoteliais derivadas do saco vitelino canino (SVC) e células tronco mesenquimais (CTMs) derivadas de medula óssea canina (CMOC) e de polpa de dente canina (CPDC). O processo de recelularização em placas não aderentes por 7 e 14 dias, na presença do scaffolds placentário secos em ponto crítico auxiliou na eficiência da recelularização, comprovada por imunofluorescência e microscopia eletrônica de varredura, evidenciando a adesão das células no scaffolds e comprovando ser um promissor biomaterial para utilização na medicina regenerativa tecidual. / The search for alternative techniques to address the scarcity of damaged tissues and organs has led to the emergence of tissue engineering. Biological scaffolds created from the extracellular matrix (ECM) of organs and tissues have been a promising applied tool to meet this need. The decellularized placental extracellular matrix appears as a potential tool for the production of biological scaffolds for recellularization and implantation in injured areas. To be classified as an ideal biological scaffold, the extracellular matrix must be acellular and have preserved its proteins and physical characteristics to enable cell adhesion. In this context, we developed the biological scaffold decellularized from canine placentas with 35 and 40 days of gestation. The efficiency of the decellularization was confirmed by the absence of cellular content and amount of DNA remaining. Vascular architecture and extracellular matrix proteins, such as collagens type I, III and IV, laminin and fibronectin, have been preserved. For the process of recellularization, we used stem cells derived from the canine yolk sac (CYSC) and mesenchymal stem cells (MSCs) derived from canine bone marrow (CBMC) and canine dental pulp (CDPC). The process of recellularization in non-adherent plaques for 7 and 14 days in the presence of placental scaffold dried at a critical point assisted in the efficiency of the recellularization, evidenced by immunocytochemistry and scanning electron microscopy, evidencing the adhesion of the cells in the scaffold and proving to be a promising biomaterial for use in tissue regenerative medicine.

Includes bibliographical references (leaves 68-76) Aims to observe changes in the expression of syndecan-1 in both the developing epithelium of the rat oral mucosa, and in epithelial cell rests of Malassez in the developing periodontium of normal rat molars, from late crown development through to early eruption.

Includes bibliographical references (leaves 292-352) Determines the role of matrix metalloproteinases, MMP-2 and MMP-9 in reperfusion injury following skeletal muscle ischaemia; and, whether inhibition of MMPs by doxycycline protects against tissue damage.