O câncer tem levado a óbito milhões de pessoas em todo o mundo. Apesar dos conhecimentos a respeito dos mecanismos moleculares desta patologia estarem aumentando rapidamente, poucos avanços estão sendo conseguidos nas clínicas de terapia e diagnósticos de tumores, o que torna de extrema importância o desenvolvimento de novas moléculas para fins terapêuticos e diagnósticos. Toxinas animais possuem uma diversidade de atividades biológicas e farmacológicas e têm se mostrado fonte rica de moléculas com potencial terapêutico. Diversos trabalhos têm sido realizados com toxinas de animais terrestres, mas toxinas de peixes venenosos marinhos são uma fonte potencial e ainda inexplorada de novas moléculas. Neste trabalho a peçonha bruta do peixe-escorpião Scorpaena plumieri (SPB) e uma enzima gelatinolítica (SPGP) purificada a partir desta peçonha, foram avaliadas quanto a sua aplicabilidade na detecção diferencial de tumores. Os resultados in vitro demonstraram que tanto SPB quanto SPGP possuem potente efeito antitumoral sobre células de glioblastoma p-53 selvagem (DL50= 3,90,98&#956;g/mL e 8,00x10-122,94x10-12M, respectivamente) e células de carcinoma ascítico de Ehrlich (DL50=14,052,95&#956;g/mL e 1,22x10-116,56x10-12M, respectivamente), sendo células de glioblastoma p53-mutante mais resistentes, para ambas as substâncias (DL50 > 125&#956;g/mL para SPB e DL50 > 1,39x10-9M para SPGP). As alterações morfológicas observadas nestas linhagens quando tratadas com SPB e SPGP, e os dados da coloração com DAPI, indicam que o efeito antitumoral destas substâncias ocorre via apoptose. Sondas radioativas de SPB ([99mTc]SPB) e SPGP ([131/125I]SPGP) foram sintetizadas com alta atividade específica e alta pureza radioquímica. Estudos de biodistribuição, realizados por injeções via endovenosa caudal, em camundongos implantados nos coxins plantares com tumor de Ehrlich mostraram que a SPB não é captada significativamente pelo tumor. Por outro lado, a SPGP foi significativamente captada pela pata com tumor, em todos os tempos avaliados (p<0,05). A administração intratumoral da [125I]SPGP elevou os níveis desta molécula no tumor e reduziu a captação em outros órgãos. Estudos em animais com edema demonstraram que a SPGP apresenta um tempo de residência maior na região tumoral do que em regiões inflamatórias. Estudos hematológicos e histopatológicos realizados demonstraram que a SPB e SPGP não apresentam toxicidade aguda, mesmo em concentrações dez vezes maiores que as utilizadas nos experimentos de biodistribuição e detecção de tumores. Estes resultados são inéditos e mostram o potencial da SPGP como molde para o desenvolvimento de fármacos e radiofármacos para terapia e diagnóstico de tumores. / Cancer has killed millions of people worldwide. Despite the increasing knowledge about the molecular basis of tumor development, few advances have been reached in clinical therapy and diagnoses, which shows the importance of new drugs development for therapeutic and diagnosis purpose. Venomous creatures have been studied as potential sources of pharmacological agents and physiological tools. A lot of work has been done about biological activity of terrestrial animals, but comparatively less research has been undertaken on venomous marine creature, particularly fish, which means that marine toxins represent a vast and unexplored source of novel molecules with therapeutical potential. In this work, the scorpionfish Scorpaena plumieri crude venom (SPB) and a gelatinolytic protease purified from this venom (SPGP) were evaluated for their applicability for in vivo tumor detection. In vitro results showed that both, SPB and SPGP, possess a powerful antitumor effects on p53-wild-type glioblastoma cells (LD50= 3,90,98&#956;g/mL and 8,00x10-122,94x10-12M, respectively) and Ehrlich ascites carcinoma cells (LD50=14,052,95&#956;g/mL and 1,22x10-116,56x10-12M, respectively). P53- mutant glioblastoma cells were more resistant to both, SPB and SPGP treatment (LD50 > 125&#956;g/mL and LD50 > 1,39x10-9M, respectively). The morphological changes observed in the cell lines treated with SPB and SPGP, and the data of DAPI staining, indicate that the antitumor effect of these substances occurs via apoptosis. Radioactive probes of SPB ([99mTc] SPB) and SPGP ([125I] SPGP) with high specific activity and high radiochemical purity were synthesized. Data of biodistribution studies, performed by intravenous injections in Swiss mice bearing Ehrlich carcinoma cells, showed that SPB has poor uptake in tumor region. On the other hand, SPGP had a substantial uptake in tumor at all analyzed times. Intratumoral administration of [125I]SPGP increased its uptake by the tumoral region and substantially reduced the uptake by other organs. Biodistribution studies in animals with edema confirmed that SPGP presents longer residence time in tumoral region than into inflammation site. Hematologic and histopathologic studies showed that SPB and SPGP did not present acute toxicity, even at concentrations ten times higher than those used in biodistribution studies. These results indicate the potential of SPGP as template for the development of new drugs and radiopharmaceuticals for tumors diagnosis and therapy.

De acordo com o relatório da Agência Internacional para a Pesquisa do Câncer, o crescimento desta doença implicará na morte de 17 milhões de pessoas ao ano até 2030. Embora o conhecimento sobre o câncer esteja aumentando consideravelmente, poucos avanços no diagnóstico e terapia de alguns tipos de tumores foram alcançados. Diante desse cenário, é evidente a necessidade de novas substâncias mais específicas, com baixa toxicidade para o paciente, que possam ser usadas para o diagnóstico e tratamento do câncer. A superexpressão de receptores de membrana nas células tumorais são alvos promissores para o desenvolvimento de ferramentas de diagnóstico e terapia contra as neoplasias malignas. As integrinas são uma família de receptores heterodiméricos de adesão da superfície celular capazes de reconhecer e se ligarem a proteínas da matriz extracelular (MEC). Esse reconhecimento deve-se principalmente ao motivo RGD presente tanto na superfície celular como nas proteínas da MEC. Várias integrinas foram identificadas como reguladoras da progressão de tumores. O motivo RGD também é encontrado em alguns componentes dos venenos de serpente, as chamadas desintegrinas. Estas são capazes de inibir a interação célula-matriz e célula-célula mediada por integrinas e tem sido demonstrado que estas proteínas são capazes de inibir a metástase em processos dependentes de integrinas. As desintegrinas-like (ECD), bem como as desintegrinas-RGD também são capazes de se ligarem as integrinas da superfície celular e inibirem a sua adesão aos ligantes naturais. Neste trabalho foi purificada, da peçonha de Bothrops leucurus (PBL), uma metaloproteinase de classe P-III com domínio desintegrina-like (ECD), a Leucurolisina B (Leuc-B). Esta metaloprotease e a peçonha bruta foram então avaliadas quanto a sua aplicabilidade na detecção diferencial de tumores. Os resultados in vitro demonstraram que tanto PBL quanto Leuc-B possuem potente efeito antitumoral sobre várias linhagens de células tumorais: U87, T98, RT2 (glioblastoma), MCF7 (mama), Ehrlich e UACC (melanoma) com valores de IC50 da ordem de 0,6 &#956;M. As alterações morfológicas observadas nestas linhagens quando tratadas com Leuc-B, e os dados da coloração com DAPI e solução de acridina/brometo de etídio, sugerem que o efeito antitumoral destas substâncias ocorre via apoptose. Sondas radioativas de Leuc-B (131/125I- Leuc-B) foram sintetizadas com alta atividade específica e alta pureza radioquímica. Os estudos de biodistribuição, realizados por injeções via endovenosa caudal e intratumoral, em camundongos implantados com tumor de Ehrlich mostraram que a Leuc-B é captada significativamente pelo tumor, (p<0,05). Estes resultados mostram o potencial da Leuc-B como molde para o desenvolvimento de fármacos e radiofármacos para terapia e diagnóstico de tumores. / According to the report of the International Agency for Research on Cancer, the growth of this disease implies the death of 17 million people a year by 2030. Although the knowledge on development of cancer is growing considerably, just a few advances in the diagnosis and therapy has been achieved. Faced with this scenario, it is clear the need for new substances more specifics with low toxicity to the patient, which can be used for diagnosis and treatment of cancer. Membrane receptors overexpressed in tumor cells are promising target candidates for development of diagnostic and therapeutical tools. Integrins are a family of heterodimeric cell surface adhesion receptors able to recognize and bind to proteins in the extracellular matrix (ECM). This recognition is mainly through the RGD domains presents in both the cell surface as in the protein from the ECM. Various integrins have been identified as regulators of tumor progression. The RGD domain is also found in some snake venoms named disintegrins. Disintegrins inhibit cell-matrix and a cell-cell interactions mediated by integrins and it has been shown that these proteins are able to inhibit metastasis in processes dependent on integrin. The disintegrin-like (ECD), as well as RGD-disintegrin are also able to bind to cell surface integrins and inhibit their adhesion to the natural ligands. In this work it was purified from Bothrops leucurus venom (VBL), a metalloproteinase-class P-III with disintegrin-like domain (ECD), Leucurolisina B (Leuc-B). This metalloproteinase and the crude venom were used to evaluate their applicability in the differential detection of tumors. In vitro results demonstrated that both VBL and Leuc-B have potent antitumoral effect on several cancer cell lines: U87, T98, RT2 (glioblastoma), MCF7 (breast), Ehrlich and UACC (melanoma) with IC50 values of approximately 0.6 &#956;M. The morphological changes observed in these strains when treated with Leuc-B, and data from the DAPI staining solution and acridine/ethidium bromide indicate that the antitumoral effect of these substances occurs via apoptosis. Radioactive probes of Leuc-B (131/125I-Leuc-B) were synthesized with high specific activity and high radiochemical purity. Biodistribution studies, performed by intravenous injection and intratumoral flow in mice bearing Ehrlich tumor showed a significant tumor uptake of Leuc-B ( p <0.05). These results show the potential of Leuc-B as a template for the development of drugs and radiopharmaceuticals for diagnosis and therapy of tumors.

Submitted by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2012-07-31T15:05:10Z No. of bitstreams: 2 Tese_CaracterizacaoMecanismoAcao.pdf: 1147374 bytes, checksum: 61235411f406363e4a12727de039617c (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-07-31T15:05:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese_CaracterizacaoMecanismoAcao.pdf: 1147374 bytes, checksum: 61235411f406363e4a12727de039617c (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-31T15:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_CaracterizacaoMecanismoAcao.pdf: 1147374 bytes, checksum: 61235411f406363e4a12727de039617c (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / EGPA - Escola de Governo do Estado do Pará / Inflamação é a resposta do organismo a injúria e perigo. Apesar de a inflamação ser um mecanismo de defesa do organismo, a intensidade e/ou a persistência desta resposta pode ser maléfica para o indivíduo. Neste contexto, os produtos naturais, são importantes fontes de moléculas biologicamente ativas, e é considerado, um recurso promissor para a descoberta de novos fármacos. Baseado em estudos etnofarmacológicos, foi isolado da planta Brosimum acutifolium, popularmente conhecida como “Mururé da Terra-Firme” o flavonóide BAS1 (4’-hidroxi,7,8-(2’’,2”-dimetil-pirano)-flavana), ainda não descrito na literatura anteriormente. Diante disso, o presente trabalho caracterizou o mecanismo de ação antiinflamatória do flavonóide BAS1, em macrófagos murinos estimulados. Macrófagos foram ativados com LPS e IFN-γ. A viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio do MTT, os níveis dos mediadores inflamatórios foram determinados por ELISA (TNF-α, PGE2, IL-10), através da reação de Griess (NO) e a expressão de proteínas por Western blot. Nossos resultados demonstraram que BAS1 apresentou efeito citotóxico apenas para altas concentrações (100 μM), inibiu a produção de NO (95%), inibiu a expressão de NOS-2, reduziu a produção de TNF-α (39%) e PGE2(57%), mas não alterou a produção de IL-10 em macrófagos ativados. Dessa forma, uma importante contribuição deste estudo, foi evidenciar o efeito farmacológico do flavonóide BAS1, bem como, fundamentar o uso da planta Brosimum acutifolium, como antiinflamatória em nossa região. Somado a isso, a produção de extrato desta planta poderia fornecer um antiinflamatório eficaz e com menor custo para a população local. O presente trabalho, também pode contribuir para a determinação de nova classe de agente antiinflamatório, baseado em flavonóides naturais, como BAS1. / Inflammation is the body's response to injury and danger. Even though it’s a body defensive mechanism, this response’s intensity and/ or persistency might be harmful for an individual. In such context, natural products are important sources of biologically active molecules, and they’re considered promising resources for the discovering of new drugs. Based on ethno pharmacological studies, BAS1 flavonoid (4'-hydroxy, 7, 8 - (2'', 2''-dimethyl-pyran)-flavan), which hasn’t been described by literature yet, was isolated from the Brosimum acutifolium plant, popularly known as "mururé da terra-firme." Facing this, the present study aimed at characterizing the anti-inflammatory mechanism of action of BAS1 flavonoid in stimulated murine macrophages. Macrophages were activated with LPS and IFN-γ, cell viability was evaluated by the MTT, levels of inflammatory mediators were determined by ELISA (TNF-α, PGE2, IL-10) through Griess reaction (NO) and protein expression by Western blotting. The results demonstrate that BAS1 only has cyclotoxic effects at high concentrations (100 μM) inhibited NO production (95%), negatively regulated the expression of NOS-2, reduced the TNF-α production (39%) and PGE2 (57%), but didn’t with IL-10 in activated macrophages. Thus, demonstrating the pharmacological effect of BAS1 flavonoid, as well as supporting the usage of the Brosimum acutifolium plant as an anti-inflammatory in our region was an important contribution from this study. Furthermore, the production of this plant’s extract could provide the local population with an effective and affordable anti-inflammatory. The present work may also contribute to the establishment of a new classification of anti-inflammatory agents, based on natural flavonoids, such as BAS1.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Evidências têm mostrado que as espécies reativas de oxigênio (ROS) geradas pela NAD(P)H oxidase são importantes moduladores de diversas funções celulares como migração, crescimento, proliferação e sobrevivência. Estudos recentes demonstraram o envolvimento da atividade da NAD(P)H oxidase no crescimento e sobrevivência de células de melanoma. Neste trabalho, investigamos o efeito da inibição da NAD(P)H oxidase por difenileneiodônio (DPI) sobre o crescimento das células de melanoma humano MV3 e observamos que este composto reduziu o crescimento destas células em aproximadamente 50%. A inibição da NAD(P)H oxidase induziu mudanças no formato celular, com arredondamento, diminuição do espraiamento e descolamento celular. Esta redução foi acompanhada por um rearranjo do citoesqueleto de actina, diminuição da fosforilação no resíduo Tyr397 da quinase de adesão focal (FAK) e redução na associação de FAK com actina e com a tirosina quinase c-Src. Isto indica que a inibição da geração de ROS está modulando negativamente vias de sinalização ativadas por integrinas, o que freqüentemente conduz a um tipo particular de morte celular conhecida por anoikis. Comprovando a ocorrência deste fenômeno, observamos que a inibição da atividade da NAD(P)H oxidase aumentou a apoptose das células de melanoma e induziu a ativação da caspase-3. Nossos resultados mostram ainda que a inibição da viabilidade celular por DPI foi revertida com o pré-tratamento das células MV3 com um inibidor de tirosina fosfatases (ortovanadato de sódio). Em resumo, este estudo mostra que a geração de ROS por NAD(P)H oxidase está envolvida nos mecanismos de sobrevivência em células de melanoma, uma vez que afetam as vias de sinalização dependentes de FAK-Src, através da inibição da atividade de proteína tirosina fosfatases. / NAD(P)H oxidase-derived reactive oxygen species (ROS) have emerged as critical mediators of several cell functions as diverse as migration, growth, proliferation and survival. Recent evidence has show that NAD(P)H oxidase activity is essential to melanoma proliferation and survival. We reported that NAD(P)H oxidase inhibitor diphenyleneiodonium (DPI) inhibited melanoma growth. NAD(P)H oxidase inhibition induced changes in cell shape with cell spreading decrease, rounding up and detachment. These phenomena were accompanied by rearrangement of actin network and a decrease in both focal adhesion (FAK) phosphorylation in Tyr397 residue and in FAK association to actin and c-Src, indicating that inhibition of ROS generation would down- modulate integrin-mediated signaling, what often results in a particular type of apoptotic cell death, known as anoikis. We observed that NAD(P)H oxidase inhibitor induced apoptosis in melanoma cells with activation of caspase-3. We results show that the effects promoted by NAD(P)H oxidase inhibition on melanoma growth were completely abolished by the pre-treatment of MV3 cells with the protein tyrosine phosphatases inhibitor sodium orthovanadate. In conclusion, our results strongly suggest that ROS generated by NAD(P)H oxidase complex transmit cell survival signals in melanoma cells through the FAK-Src pathway, probably inhibiting protein tyrosine phosphatases.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-20T12:41:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_NovasFerramentasTerapeuticas.pdf: 1232278 bytes, checksum: 0863b80f238a5c0052e2743c49fe63d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-24T13:21:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_NovasFerramentasTerapeuticas.pdf: 1232278 bytes, checksum: 0863b80f238a5c0052e2743c49fe63d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T13:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_NovasFerramentasTerapeuticas.pdf: 1232278 bytes, checksum: 0863b80f238a5c0052e2743c49fe63d2 (MD5) Previous issue date: 2016-09-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O açaí (Euterpe Oleracea Mart.) é uma palmeira típica do norte do Brasil, rica em compostos fenólicos e antocianinas, substâncias com elevada atividade antioxidante, anti-inflamatória e de comprovados efeitos benéficos à saúde. O estresse oxidativo e a inflamação estão envolvidos na geração e propagação de crises convulsivas, principal característica clínica da epilepsia, e na patogenia da depressão. Neste trabalho investigamos o potencial efeito neuroprotetor, anticonvulsivante e antidepressivo de amostras comerciais de açaí clarificado (AC). Apenas 4 doses de AC foram suficientes para aumentar as latências para crises convulsivas mioclônicas e tônico-clônicas e para diminuir a duração total das crises tônicoclônicas induzidas pelo Pentilenotetrazol (PTZ). Alterações eletrocorticográficas induzidas pelo PTZ foram prevenidas de forma significativa pelo AC. Já no modelo de comportamento tipo depressivo induzido pelo lipopolissacarídeo (LPS), o AC reduziu o tempo de imobilidade e aumentou significativamente o consumo de sacarose dos animais, indicando que o AC possui atividade preventiva sobre o aparecimento de comportamentos que são característicos da depressão clínica. Tanto no modelo de PTZ quanto de LPS o AC exibiu potente atividade preventiva em relação ao estresse oxidativo. O AC preveniu a peroxidação lipídica e a elevação dos níveis de nitritos no córtex cerebral, hipocampo, estriado e córtex pré-frontal. Estes resultados demonstram pela primeira vez que o açaí é uma fruta que exerce potente atividade protetora frente ao desenvolvimento de crises convulsivas, do comportamento tipo depressivo e do estresse oxidativo, o que representa uma proteção adicional para indivíduos que consomem essa fruta. / Açai (Euterpe oleracea Mart.) Is a typical northern palm of Brazil, rich in phenolics and anthocyanins, substances with high antioxidant activity, anti-inflammatory and proven beneficial health effects. Oxidative stress and inflammation are involved in the generation and propagation of seizures, main clinical feature of epilepsy, and in the pathogenesis of depression. In this work we investigated the potential neuroprotective effect, anticonvulsant and antidepressant commercial samples of clarified açaí (CA). Only four doses of CA were enough to increase latencies for myoclonic and tonic-clonic seizures and to reduce the total duration of tonic-clonic seizures induced Pentylenetetrazole (PTZ). Eletrocorticográfics changes induced by PTZ were prevented significantly by CA. In the depressive-like behavior model induced by lipopolysaccharide (LPS), CA decreased immobility time and increased significantly the sucrose consumption of animals, indicating that the CA has preventive activity on the appearance of behaviors which are characteristic of clinical depression. Both the PTZ model as LPS CA exhibited potent preventive activity against the oxidative stress. CA prevented lipid peroxidation and elevated nitrite levels in the cerebral cortex, hippocampus, striatum and prefrontal cortex. These results demonstrate for the first time that acai is a fruit that exerts potent protective activity against the development of seizures, the depressive-like behavior and oxidative stress, which is an additional protection for individuals who consume this fruit.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Lipoxinas (LXs) são metabólitos do ácido araquidônico com reconhecidas atividades antiinflamatórias e pró-resolução. Apesar do grande número de trabalhos publicados descrevendo o papel das LXs e seus análogos em leucócitos e outros tipos celulares envolvidos em doenças inflamatórias, pouco é sabido a respeito dos mecanismos de ação que desencadeiam estas respostas. Neste trabalho investigamos o papel do 15-epi-16-(para-flúor)-fenoxi-lipoxina A4 (ATL-1), um análogo sintético da 15-epi-lipoxina A4, sobre diversos processos de ativação de monócitos. Caracterizamos, pela primeira vez, o receptor da lipoxina A4 (ALX) na linhagem monocítica U937, através da avaliação de sua expressão gênica e protéica e de sua funcionalidade analisando a ativação de ERK-2, o que torna esta célula uma ferramenta apta para estudo dos mecanismos de ação das LXs e seus análogos sobre os monócitos. Além disso, demonstramos que o ATL-1 aumenta a expressão da enzima heme oxigenase (HO) -1 em células U937 via ativação da p38 MAP quinase (MAPK) e diminui a secreção da Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), uma quimiocina envolvida com o recrutamento de monócitos para o foco inflamatório, em células U937 estimuladas com LPS. A inibição da secreção de MCP-1 foi revertida pela utilização do SB203580, sugerindo que este efeito é dependente da ativação da via p38 MAPK. O presente estudo elucida alguns dos mecanismos envolvidos na ativação de monócitos pelas lipoxinas que podem levar a novas abordagens para o controle de diversas doenças nas quais o componente inflamatório é importante / Lipoxins (LXs) are arachidonic acid metabolites with well recognized anti-inflammatory and pro-resolution activities. Despite the large number of studies describing the role of LXs and their analogs in leukocytes and other cell types involved in inflammatory diseases, little is known about the mechanisms of action that trigger these responses. This work investigated the role of 15-epi-16-(para-fluoro)-phenoxy-lipoxin A4 (ATL-1), a synthetic analog of 15-epi-lipoxin A4 on various processes of monocyte activation. We characterized, for the first time, the lipoxin A4 receptor (ALX) in the monocytic lineage U937, through the assessment of its gene expression and protein and its functionality through the activation of ERK-2, which makes this cell line a suitable tool to study the mechanisms of action of LXs and their analogs on the monocytes. Furthermore, we demonstrated that ATL-1 increases the expression of the enzyme heme oxygenase (HO)-1 in the U937 cells via activation of p38 MAP kinase (MAPK) and decreases the secretion of Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), a chemokine involved in the recruitment of monocytes to the inflammatory focus in LPS-stimulated U937 cells. MCP-1 secretion inhibition by ATL-1 was reverted by SB203580 indicating that this effect is dependent on the activation of p38 MAPK pathway. This study clarifies some of the mechanisms involved in the activation of monocytes by lipoxins which may lead to new approaches for the control of different pathologies where the inflammatory component is relevant

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Lipoxinas (LXs) são metabólitos do ácido araquidônico com reconhecidas atividades antiinflamatórias e pró-resolução. Apesar do grande número de trabalhos publicados descrevendo o papel das LXs e seus análogos em leucócitos e outros tipos celulares envolvidos em doenças inflamatórias, pouco é sabido a respeito dos mecanismos de ação que desencadeiam estas respostas. Neste trabalho investigamos o papel do 15-epi-16-(para-flúor)-fenoxi-lipoxina A4 (ATL-1), um análogo sintético da 15-epi-lipoxina A4, sobre diversos processos de ativação de monócitos. Caracterizamos, pela primeira vez, o receptor da lipoxina A4 (ALX) na linhagem monocítica U937, através da avaliação de sua expressão gênica e protéica e de sua funcionalidade analisando a ativação de ERK-2, o que torna esta célula uma ferramenta apta para estudo dos mecanismos de ação das LXs e seus análogos sobre os monócitos. Além disso, demonstramos que o ATL-1 aumenta a expressão da enzima heme oxigenase (HO) -1 em células U937 via ativação da p38 MAP quinase (MAPK) e diminui a secreção da Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), uma quimiocina envolvida com o recrutamento de monócitos para o foco inflamatório, em células U937 estimuladas com LPS. A inibição da secreção de MCP-1 foi revertida pela utilização do SB203580, sugerindo que este efeito é dependente da ativação da via p38 MAPK. O presente estudo elucida alguns dos mecanismos envolvidos na ativação de monócitos pelas lipoxinas que podem levar a novas abordagens para o controle de diversas doenças nas quais o componente inflamatório é importante / Lipoxins (LXs) are arachidonic acid metabolites with well recognized anti-inflammatory and pro-resolution activities. Despite the large number of studies describing the role of LXs and their analogs in leukocytes and other cell types involved in inflammatory diseases, little is known about the mechanisms of action that trigger these responses. This work investigated the role of 15-epi-16-(para-fluoro)-phenoxy-lipoxin A4 (ATL-1), a synthetic analog of 15-epi-lipoxin A4 on various processes of monocyte activation. We characterized, for the first time, the lipoxin A4 receptor (ALX) in the monocytic lineage U937, through the assessment of its gene expression and protein and its functionality through the activation of ERK-2, which makes this cell line a suitable tool to study the mechanisms of action of LXs and their analogs on the monocytes. Furthermore, we demonstrated that ATL-1 increases the expression of the enzyme heme oxygenase (HO)-1 in the U937 cells via activation of p38 MAP kinase (MAPK) and decreases the secretion of Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), a chemokine involved in the recruitment of monocytes to the inflammatory focus in LPS-stimulated U937 cells. MCP-1 secretion inhibition by ATL-1 was reverted by SB203580 indicating that this effect is dependent on the activation of p38 MAPK pathway. This study clarifies some of the mechanisms involved in the activation of monocytes by lipoxins which may lead to new approaches for the control of different pathologies where the inflammatory component is relevant

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Evidências têm mostrado que as espécies reativas de oxigênio (ROS) geradas pela NAD(P)H oxidase são importantes moduladores de diversas funções celulares como migração, crescimento, proliferação e sobrevivência. Estudos recentes demonstraram o envolvimento da atividade da NAD(P)H oxidase no crescimento e sobrevivência de células de melanoma. Neste trabalho, investigamos o efeito da inibição da NAD(P)H oxidase por difenileneiodônio (DPI) sobre o crescimento das células de melanoma humano MV3 e observamos que este composto reduziu o crescimento destas células em aproximadamente 50%. A inibição da NAD(P)H oxidase induziu mudanças no formato celular, com arredondamento, diminuição do espraiamento e descolamento celular. Esta redução foi acompanhada por um rearranjo do citoesqueleto de actina, diminuição da fosforilação no resíduo Tyr397 da quinase de adesão focal (FAK) e redução na associação de FAK com actina e com a tirosina quinase c-Src. Isto indica que a inibição da geração de ROS está modulando negativamente vias de sinalização ativadas por integrinas, o que freqüentemente conduz a um tipo particular de morte celular conhecida por anoikis. Comprovando a ocorrência deste fenômeno, observamos que a inibição da atividade da NAD(P)H oxidase aumentou a apoptose das células de melanoma e induziu a ativação da caspase-3. Nossos resultados mostram ainda que a inibição da viabilidade celular por DPI foi revertida com o pré-tratamento das células MV3 com um inibidor de tirosina fosfatases (ortovanadato de sódio). Em resumo, este estudo mostra que a geração de ROS por NAD(P)H oxidase está envolvida nos mecanismos de sobrevivência em células de melanoma, uma vez que afetam as vias de sinalização dependentes de FAK-Src, através da inibição da atividade de proteína tirosina fosfatases. / NAD(P)H oxidase-derived reactive oxygen species (ROS) have emerged as critical mediators of several cell functions as diverse as migration, growth, proliferation and survival. Recent evidence has show that NAD(P)H oxidase activity is essential to melanoma proliferation and survival. We reported that NAD(P)H oxidase inhibitor diphenyleneiodonium (DPI) inhibited melanoma growth. NAD(P)H oxidase inhibition induced changes in cell shape with cell spreading decrease, rounding up and detachment. These phenomena were accompanied by rearrangement of actin network and a decrease in both focal adhesion (FAK) phosphorylation in Tyr397 residue and in FAK association to actin and c-Src, indicating that inhibition of ROS generation would down- modulate integrin-mediated signaling, what often results in a particular type of apoptotic cell death, known as anoikis. We observed that NAD(P)H oxidase inhibitor induced apoptosis in melanoma cells with activation of caspase-3. We results show that the effects promoted by NAD(P)H oxidase inhibition on melanoma growth were completely abolished by the pre-treatment of MV3 cells with the protein tyrosine phosphatases inhibitor sodium orthovanadate. In conclusion, our results strongly suggest that ROS generated by NAD(P)H oxidase complex transmit cell survival signals in melanoma cells through the FAK-Src pathway, probably inhibiting protein tyrosine phosphatases.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In search for a better understanding of the biology of tumors, molecular markers related to proliferation, resistance and apoptosis have been intensively studied in the different types of cancer. These markers can help on the elucidation of more specific therapeutic targets for the treatment of various tumors. It was observed that stomach cancer is the second most frequent cause of death in the world. In Brazil, this tumor is among the five major causes of death by cancer and the adenocarcinomas are held responsible for about 95% of all cases. For that matter, the expression of KI-67, PCNA, p53, bcl-2 and c-myc were evaluated independently and in a combined form in stomach adenocarcinomas. Thus, KI-67 and PCNA were confronted in order to determine which one would pose as a better cellular proliferation marker. Finally, a DNA extraction tecnique using CTAB was implemented on tumor tissue as well as the molecular analysis of the p53 gene by SSCP. The positive results were compared with those obtained by the imonohistochemistry analysis. The tumors were collected in surgical procedure, processed and classified histopathologically. The markers were detected by the imunohistochemical method SABP. The DNA was extracted by the CTAB method and the exons 5, 7 and 8/9 of the p53 gene analyzed by SABP. Some of the samples were obtained from biopsy arquives. The age range of the patients was between 61 and 70 years, with 48,1% of the tumors presenting an intestinal origin, 40,7% were diffuse and the other 11,2% were mixed. According to the location, 50% of the tumors were found to be proximal. 41,1% of the tumors were found to be in a low stage (I â IIIA), 44,8% in a high stage (IIIB â IV) and 13,8% were not staged. The imunohistochemical results indicated that KI-67 is the best marker to estimate cellular proliferation in stomach adenocarcinomas. In an independent manner, the tumors showed an 89,3% positivity for KI-67, 62,5% for PCNA, 50% for p53, 60,7% for bcl-2 e 66,7% for c-myc. According to the staging, the difference was significant only to p53 (p = 0,02), with a 66,7% positivity to the tumors in low stage and 16,7% for the ones on a high stage. When evaluated in a combined form, the associations of KI-67+/p53- (p=0,012) (66,67%) and c-myc+/p53- (p=0,02) (63,64%) both for the high stage tumors, were found to be significant. The DNA extraction technique applied to the tumor tissue was found to be satisfactory. For the SSCP analyses, five patients had mutation on the exon 5 (3) and on the exon 7 (2). Based on that, we may conclude that KI-67 is the best marker to access the proliferation of the stomach adenocarcinomas and that there are two proliferation activation pathways: one being dependent and the other independent of the p53 gene. / Na busca de um melhor entendimento da biologia dos tumores, marcadores moleculares relacionados à proliferaÃÃo, resistÃncia e apoptose tÃm sido intensamente pesquisados nos diferentes tipos de cÃncer. Estes marcadores podem auxiliar no estudo de alvos terapÃuticos mais especÃficos para cada tipo de tumor. O cÃncer de estÃmago à a segunda causa de Ãbito mais observado no mundo. No Brasil, este tumor està entre as cinco localizaÃÃes primÃrias mais comuns de Ãbitos por cÃncer, sendo os adenocarcinomas responsÃveis por 95% dos casos. Dessa forma, foi avaliada a expressÃo dos marcadores KI-67, PCNA, p53, bcl-2 e c-myc de forma independente e combinada em adenocarcinomas gÃstricos. TambÃm foi avaliado qual dos marcadores, KI-67 ou PCNA, era mais indicado para acessar a proliferaÃÃo celular. AlÃm disso, foi implantada a tÃcnica de extraÃÃo de DNA de tecido tumoral com CTAB e anÃlise molecular pelo SSCP do gene p53, sendo os resultados positivos comparados com os resultados da imunohistoquÃmica. Os tumores foram coletados em cirurgia, processados e classificados histopatologicamente. Os marcadores foram detectados pelo mÃtodo de imunohistoquÃmica SABP. Foi realizada a extraÃÃo de DNA pelo mÃtodo do CTAB, sendo os Ãxons 5, 7 e 8/9 do gene p53 analisados por SSCP. Algumas amostras foram obtidas de arquivo de biopsia. A faixa etÃria dos pacientes encontrava-se entre 61 e 70 anos de idade, com 48,1% dos tumores do tipo intestinal, 40,7% difusos e 11,2% mistos e com 50% localizados no sÃtio proximal. Em relaÃÃo ao estadiamento, 41,4% dos tumores apresentavam-se no grau baixo (I â IIIA), 44,8% no altorisco (IIIB â IV) e 13,8% sem estadiamento. De acordo com os achados imunohistoquÃmicos, os resultados sugerem que o marcador mais indicado para estimar a proliferaÃÃo celular nos adenocarcinomas gÃstricos à o KI-67. De forma independente os tumores apresentaram positividade em 89,3% para KI-67, 62,5% para PCNA, 50% para p53, 60,7% para bcl-2 e 66,7% e para c-myc. De acordo com o estadiamento, a diferenÃa foi significativa apenas para p53 (p = 0,02), com positividade de 66,7% nos tumores de baixo risco (I â IIIA) e 16,7% nos de altorisco. Quando avaliadas de forma combinada, as associaÃÃes significativas foram entre KI-67+/p53- (p=0,012) nos tumores de alto risco (66,67%) e c-myc+/p53- (p=0,02) tambÃm nos tumores de altorisco (63,64%). A tÃcnica aplicada para a extraÃÃo do DNA do tecido tumoral foi satisfatÃria. Para o SSCP, cinco pacientes apresentaram mutaÃÃo para o Ãxon 5 (3) e Ãxon 7 (2). Com isso, concluÃmos que o marcador mais indicado para acessar a proliferaÃÃo à o KI-67 e que existem duas vias de ativaÃÃo da proliferaÃÃo nos adenocarcinomas gÃstricos: uma dependente de p53 e outra independente de p53.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O trauma tecidual à seguido por uma cascata de eventos celulares e bioquÃmicos que resulta na formaÃÃo da ferida cicatrizada. Este processo pode ser dividido em trÃs fases: inflamaÃÃo, proliferaÃÃo e remodelaÃÃo. Lectinas sÃo (glico) proteÃnas que podem reconhecer e se ligar reversivelmente a carboidratos ou a outras substÃncias derivadas de aÃÃcares. Cratylia floribunda à uma espÃcie de leguminosa, encontrada exclusivamente na AmÃrica do sul da qual foi isolada a lectina de Cratylia floribunda (CFL). O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos do tratamento tÃpico diÃrio com a CFL em um modelo de cicatrizaÃÃo de lesÃes cutÃneas em camundongos. Feridas cirÃrgicas (1cm2) foram produzidas sob condiÃÃes assÃpticas na regiÃo dorsal de camundongos Swiss albinos (27-33g, n= 23/grupo), sendo estes posteriormente randomizados em dois grupo experimentais de acordo com o tipo de tratamento estabelecido: grupo C (soluÃÃo salina) ou grupo CFL (100 Âg/mL). As feridas foram tratadas diariamente com 100 &#956;L de cada soluÃÃo durante todo o perÃodo pÃs-operatÃrio (PO). As lesÃes cutÃneas foram submetidas à avaliaÃÃes clÃnicas diÃrias durante 12 dias, onde investigou-se parÃmetros macroscÃpicos relacionados à fase inflamatÃria e de fibroplasia. Os fragmentos de pele retirados nos dias de biÃpsia (2o, 7o e 12o dias PO) foram processados e analisados histopatologicamente. Paralelamente, verificou-se a capacidade da lectina em induzir a liberaÃÃo de citocinas prÃ-inflamatÃrias (TNF-&#945;) por macrÃfagos in vitro. CFL reduziu a frequÃncia, intensidade e a duraÃÃo dos sinais flogÃsticos edema e hiperemia. No 10 e 11 dias PO a presenÃa de crosta nas feridas do grupo tratado com a lectina foi significativamente menor (p<0,05) que no grupo controle. CFL antecipou a formaÃÃo do tecido de granulaÃÃo, sendo este visualizado em maior percentual das lesÃes cutÃneas. O grupo CFL apresentou um maior percentual de contraÃÃo das Ãreas das lesÃes desde os primeiros dias de tratamento e se manteve atà o 12 dia PO (p<0,05). As maiores diferenÃas entre os percentuais de contraÃÃo das lesÃes entre os grupos ocorreram no 1 dia PO (diferenÃa de 22,5%) e no 5 dia PO (diferenÃa de 20,5%). As Ãreas compreendidas pelas curvas (ASC) de evoluÃÃo em ambos os grupos demonstrou diferenÃa estatÃstica entre os grupos (C - 6,27  0,85; CFL - 4,00  1,28, p<0.05). Em relaÃÃo ao grupo C, CFL apresentou de forma significativa (p<0,05) um maior percentual de animais com feridas cicatrizadas no 10 e 11 dia de PO. O tratamento com a lectina antecipou o surgimento de tecido cicatricial, sendo estatisticamente significante (p<0,05) a frequÃncia com que este foi observado no 6 e 8 dia PO. As anÃlises histopatolÃgicas mostraram que o tratamento com a CFL favoreceu a resoluÃÃo da fase inflamatÃria. AlÃm disso, a fase proliferativa foi antecipada no grupo CFL, sendo este aspecto evidenciado pela presenÃa de um tecido de granulaÃÃo fibroso desde o 7 dia de PO, enquanto que no mesmo perÃodo, as lesÃes do grupo C apresentavam uma formaÃÃo inicial deste tecido. No 12 de PO foi observado uma completa reepitelizaÃÃo das lesÃes tratadas com CFL, enquanto que no grupo C um tecido de granulaÃÃo sendo ainda invadido por fibras colÃgenas. CFL in vitro estimulou a liberaÃÃo de TNF- &#945; em cultura de macrÃfagos peritoneais de camundongos. Esses resultados mostram que a lectina de Cratylia floribunda modula a fase inflamatÃria do processo cicatricial de lesÃes cutÃneas em camundongos. Hipotetizamos que in vivo a lectina estimula cÃlulas residentes (macrÃfagos) a liberaÃÃo de TNF-&#945;. Em conjunto, esses resultados revelam que a CFL favorece o reparo de lesÃes. / The tissue injury evokes a physiological process of complex cellular and biochemical events that results in wound healing. This process can be divided into three phases: inflammation, proliferation and remodeling. Lectins are (glyco)proteins that can recognize and reversibly bind to carbohydrates or other substances derived from sugars. Cratylia floribunda is a leguminous species, found only in South America, from which was isolated Cratylia floribunda lectin (CFL). The aim of this work was to evaluate the topical treatment of cutaneous wounds using CFL at a cicatricial model. Surgical wounds (1cm2) were produced aseptically in the dorsal region of male Swiss mice (27-33g; n=23/group), which were randomized in two experimental groups according to the treatment set: C (150 mM NaCl) or CFL (100 Âg/mL). Wounds were treated topically, daily, with 100 ÂL from each solution throughout all the post-operative period (PO). Clinical evaluation of the skin lesions was performed along 12 days and the parameters investigated were some macroscopic signals of inflammation and fibroplasia. Cutaneous biopsies have been carried out at 2nd, 7th and 12th PO to histopathological analysis. In parallel, the ability of the lectin to induce the in vitro macrophage release of TNF-&#945;, a pro-inflammatory cytokine, was evaluated. CFL reduced the frequency, intensity and duration of some flogistics signals, such as edema and hiperemy. At 10th and 11th PO the wounds treated with CFL had significantly less crust (p <0.05) than the lesions of the C group. CFL anticipated the formation of granulation tissue, being displayed in a greater percentage of skin lesions. The CFL group injuries presented a higher percentage of area contraction at the firsts day of treatment and this effect remained until the 12th PO (p<0,05). The major differences of the area contraction between the groups occurred at 1st PO (22.5%) and 5th PO (20.5%). CFL group showed a statistically lower area under the curve (AUC) of the area measures than the C group (C-6,27Â0,85; CFL- 4,00Â1,28, p<0.05). Compared to control group, CFL group showed a significant (p <0.05) percentual of animals with healed wounds at 10th and 11th PO. Treatment with the lectin anticipated the appearance of the cicatricial tissue, being statistically significant (p <0.05) the frequence that it was observed at 6th and 8th day PO. The histopathological analyses revealed that the treatment with CFL diminished the inflammatory phase of the wound healing. Moreover, the proliferation phase was anticipated in CFL group, since there was a fibrous granulation tissue since 7th PO on the lesions treated with CFL, while, at the same period in the C group lesions, there was an initial formation of the granulation tissue. At 12th PO, it was observed a complete reepithelization of the lesions treated with CFL, while, in C group lesions, there was a few collagen fibers among the granulation tissue. CFL stimulated the in vitro release of TNF-&#945; in peritoneal macrophages culture of mice. Those results show that Cratylia floribunda lectin modulates the inflammatory phase of the cicatricial process from cutaneous lesions in mice. We postulate that in in vivo the lectin stimulates resident cells (macrophages) for liberation of TNF-&#945;. Together, those results reveal that CFL favors the repair of lesions.