Uma variedade de agentes antitumorais é capaz de induzir danos no material genético e estimular respostas como o bloqueio do ciclo celular, reparo do DNA ou apoptose. A resposta inicial das células é o bloqueio no ciclo em uma tentativa de reparar o dano, no entanto, se esse dano for muito extenso ou comprometer o metabolismo celular, uma cascata de sinalização aciona mecanismos alternativos que inibem a proliferação das células e acionam vias de morte. Os astrocitomas malignos são os tumores cerebrais mais comuns que afetam o sistema nervoso central, compreendendo mais de 60% dos tumores cerebrais primários. O tratamento padrão é a radioterapia seguida de quimioterapia, no entanto, o prognóstico para pacientes portadores desse tipo de câncer ainda continua desanimador. A cisplatina é um agente genotóxico largamente empregado no tratamento de gliomas, além de outros tipos de câncer. Essa droga liga-se ao DNA, formando aductos, os quais levam a um bloqueio na duplicação e na transcrição, podendo induzir apoptose nas células dependendo da extensão do dano. No presente trabalho foram avaliadas as respostas celulares ao tratamento com a cisplatina em linhagem de glioma (U343 MG-a) e em fibroblastos normais transformados por SV40 (MRC-5). Foram avaliadas as respostas em termos de sobrevivência celular, indução de apoptose e expressão gênica em larga escala pela técnica de micro-arranjos de cDNA, sendo esta última realizada somente para a linhagem U343. A cisplatina causou uma redução acentuada na sobrevivência das células MRC-5 (~1%) e U343 (< 1%) após cinco dias de tratamento (teste de sobrevivência celular) com concentrações que variavam de 12,5 a 300 ?M. O tratamento por 24 h com iguais concentrações de cisplatina reduziu a sobrevivência das linhagens em cerca de 20-80% (teste de citotoxicidade). Ambas as linhagens sofreram apoptose após o tratamento com diversas concentrações de cisplatina (12,5, 25 e 50 ?M). A linhagem U343 apresentou uma freqüência máxima de apoptose de 20,4% após o tratamento com 25 ?M de cisplatina por 72 h, enquanto a linhagem MRC-5 apresentou 11,0% de apoptose após 50 ?M de cisplatina por 48 h. Os dados de expressão gênica analisados pelo método de micro-aranjos de cDNA, obtidos 48 h após o tratamento das células U343 com 25 ?M de cisplatina, mostraram genes significativamente (p ?0,05) reprimidos relacionados principalmente com alterações no citoesqueleto (TBCD, RHOA, LIMK2 e MARK1), apoptose ou sobrevivência celular (BCL2-XL, ING1, RHOA, VDP, TIMP2, DYRK3 e NFKBIE), invasão celular ou metástase (LIMK2, TIMP2 e CALU), reparo de DNA (SMC1L1) e metabolismo celular (DYRK3, MARK1, TBCD, LIMK2, VDP e P4HB), entre outros processos. Esses dados apontam para um sério comprometimento da maquinaria celular como um todo após os danos induzidos pela cisplatina. Embora o mecanismo de apoptose justifique cerca de 20% da extensão de morte celular, conforme foi comprovado nos ensaios de apoptose (induzida por 25 ?M de cisplatina), a maior parte das células são eliminadas em conseqüência da ação da droga em vários níveis do metabolismo e manutenção da integridade celular, visto o elevado grau de citotoxicidade da cisplatina, demonstrado nos testes de sobrevivência. / A variety of antitumoral agents is capable of inducing DNA damage and eliciting cell cycle arrest, DNA repair or apoptotic responses. The initial response is a cell cycle arrest in an attempt to repair the DNA damage, but under conditions of extensive DNA lesions and high drug cytotoxicity, a signaling cascade triggers alternative mechanisms that inhibit cell proliferation and activate cell death pathways. Astrocytomas are the most common neoplasm of the central nervous system, comprising more than 60% of primary brain tumors. The standard treatment for theses tumors are radiotherapy followed by chemotherapy, however, the prognostic for these patients is still very discouraging. Cisplatin is an efficient DNA-damaging antitumor agent employed for the treatment of various human cancers, including gliomas. This drug binds to DNA, producing diverse types of adducts, which can block replication, transcription, and lead to apoptosis induction. In the present work, we analyzed cellular responses to treatments with the anticancer agent cisplatin in MRC-5 (normal human fibroblasts SV40 transformed) and U343 MG-a (glioma cell line). The responses were evaluated in terms of cell survival, apoptosis induction and profiles of gene expression by the cDNA microarrays method (only for U343 cell line). Cisplatin treatment resulted in a pronounced reduction in MRC-5 cell survival (~ 1%) and U343 (< 1%) after five days of treatment (cell survival test) with several concentrations of cisplatin, ranging from 12.5 to 300 ?M. Following 24h of treatment under similar cisplatin concentrations the survival was reduced at about 20-80% (cytotoxicity test). Both cell lines underwent apoptosis after treatment with different concentrations of cisplatin (12.5; 25 and 50 ?M), but U343 cells presented a maximal frequency of 20.4% apoptosis (25 ?M cisplatin treatment for 72h), while MRC-5 cells presented 11.0% (50 ?M cisplatin treatment for 48h). Analysis of gene expression performed for U343 cells treated with 25 ?M cisplatin for 48h showed several genes that were found significantly (p ? 0,05) down-regulated, most of them related with cytoskeleton alterations (TBCD, RHOA, LIMK2 and MARK1), apoptosis or cell survival (BCL2-XL, ING1, RHOA, VDP, TIMP2, DYRK3 and NFKBIE), cell invasion or metastasis (LIMK2, TIMP2 and CALU), DNA repair (SMC1L1), and cell metabolism (DYRK3, MARK1, TBCD, LIMK2, VDP and P4HB), among others. As a whole, these data demonstrate a serious commitment of the cell machinery after cisplatin-induced cellular damage. About 20% of the cell death corresponds to apoptosis, as was showed by the present assays. However, most of the cells are eliminated by the action of the drug in various levels of the metabolism and maintenance of cell integrity, due to the elevated degree of cisplatin citotoxicity, as demonstrated in cell survival tests.

Uma variedade de agentes antitumorais é capaz de induzir danos no material genético e estimular respostas como o bloqueio do ciclo celular, reparo do DNA ou apoptose. A resposta inicial das células é o bloqueio no ciclo em uma tentativa de reparar o dano, no entanto, se esse dano for muito extenso ou comprometer o metabolismo celular, uma cascata de sinalização aciona mecanismos alternativos que inibem a proliferação das células e acionam vias de morte. Os astrocitomas malignos são os tumores cerebrais mais comuns que afetam o sistema nervoso central, compreendendo mais de 60% dos tumores cerebrais primários. O tratamento padrão é a radioterapia seguida de quimioterapia, no entanto, o prognóstico para pacientes portadores desse tipo de câncer ainda continua desanimador. A cisplatina é um agente genotóxico largamente empregado no tratamento de gliomas, além de outros tipos de câncer. Essa droga liga-se ao DNA, formando aductos, os quais levam a um bloqueio na duplicação e na transcrição, podendo induzir apoptose nas células dependendo da extensão do dano. No presente trabalho foram avaliadas as respostas celulares ao tratamento com a cisplatina em linhagem de glioma (U343 MG-a) e em fibroblastos normais transformados por SV40 (MRC-5). Foram avaliadas as respostas em termos de sobrevivência celular, indução de apoptose e expressão gênica em larga escala pela técnica de micro-arranjos de cDNA, sendo esta última realizada somente para a linhagem U343. A cisplatina causou uma redução acentuada na sobrevivência das células MRC-5 (~1%) e U343 (< 1%) após cinco dias de tratamento (teste de sobrevivência celular) com concentrações que variavam de 12,5 a 300 ?M. O tratamento por 24 h com iguais concentrações de cisplatina reduziu a sobrevivência das linhagens em cerca de 20-80% (teste de citotoxicidade). Ambas as linhagens sofreram apoptose após o tratamento com diversas concentrações de cisplatina (12,5, 25 e 50 ?M). A linhagem U343 apresentou uma freqüência máxima de apoptose de 20,4% após o tratamento com 25 ?M de cisplatina por 72 h, enquanto a linhagem MRC-5 apresentou 11,0% de apoptose após 50 ?M de cisplatina por 48 h. Os dados de expressão gênica analisados pelo método de micro-aranjos de cDNA, obtidos 48 h após o tratamento das células U343 com 25 ?M de cisplatina, mostraram genes significativamente (p ?0,05) reprimidos relacionados principalmente com alterações no citoesqueleto (TBCD, RHOA, LIMK2 e MARK1), apoptose ou sobrevivência celular (BCL2-XL, ING1, RHOA, VDP, TIMP2, DYRK3 e NFKBIE), invasão celular ou metástase (LIMK2, TIMP2 e CALU), reparo de DNA (SMC1L1) e metabolismo celular (DYRK3, MARK1, TBCD, LIMK2, VDP e P4HB), entre outros processos. Esses dados apontam para um sério comprometimento da maquinaria celular como um todo após os danos induzidos pela cisplatina. Embora o mecanismo de apoptose justifique cerca de 20% da extensão de morte celular, conforme foi comprovado nos ensaios de apoptose (induzida por 25 ?M de cisplatina), a maior parte das células são eliminadas em conseqüência da ação da droga em vários níveis do metabolismo e manutenção da integridade celular, visto o elevado grau de citotoxicidade da cisplatina, demonstrado nos testes de sobrevivência. / A variety of antitumoral agents is capable of inducing DNA damage and eliciting cell cycle arrest, DNA repair or apoptotic responses. The initial response is a cell cycle arrest in an attempt to repair the DNA damage, but under conditions of extensive DNA lesions and high drug cytotoxicity, a signaling cascade triggers alternative mechanisms that inhibit cell proliferation and activate cell death pathways. Astrocytomas are the most common neoplasm of the central nervous system, comprising more than 60% of primary brain tumors. The standard treatment for theses tumors are radiotherapy followed by chemotherapy, however, the prognostic for these patients is still very discouraging. Cisplatin is an efficient DNA-damaging antitumor agent employed for the treatment of various human cancers, including gliomas. This drug binds to DNA, producing diverse types of adducts, which can block replication, transcription, and lead to apoptosis induction. In the present work, we analyzed cellular responses to treatments with the anticancer agent cisplatin in MRC-5 (normal human fibroblasts SV40 transformed) and U343 MG-a (glioma cell line). The responses were evaluated in terms of cell survival, apoptosis induction and profiles of gene expression by the cDNA microarrays method (only for U343 cell line). Cisplatin treatment resulted in a pronounced reduction in MRC-5 cell survival (~ 1%) and U343 (< 1%) after five days of treatment (cell survival test) with several concentrations of cisplatin, ranging from 12.5 to 300 ?M. Following 24h of treatment under similar cisplatin concentrations the survival was reduced at about 20-80% (cytotoxicity test). Both cell lines underwent apoptosis after treatment with different concentrations of cisplatin (12.5; 25 and 50 ?M), but U343 cells presented a maximal frequency of 20.4% apoptosis (25 ?M cisplatin treatment for 72h), while MRC-5 cells presented 11.0% (50 ?M cisplatin treatment for 48h). Analysis of gene expression performed for U343 cells treated with 25 ?M cisplatin for 48h showed several genes that were found significantly (p ? 0,05) down-regulated, most of them related with cytoskeleton alterations (TBCD, RHOA, LIMK2 and MARK1), apoptosis or cell survival (BCL2-XL, ING1, RHOA, VDP, TIMP2, DYRK3 and NFKBIE), cell invasion or metastasis (LIMK2, TIMP2 and CALU), DNA repair (SMC1L1), and cell metabolism (DYRK3, MARK1, TBCD, LIMK2, VDP and P4HB), among others. As a whole, these data demonstrate a serious commitment of the cell machinery after cisplatin-induced cellular damage. About 20% of the cell death corresponds to apoptosis, as was showed by the present assays. However, most of the cells are eliminated by the action of the drug in various levels of the metabolism and maintenance of cell integrity, due to the elevated degree of cisplatin citotoxicity, as demonstrated in cell survival tests.

O timo é um órgão complexo estruturado por um estroma, o qual é formado principalmente por células epiteliais corticais (cTECs) e por células epiteliais medulares (mTECs) além de outros tipos celulares como células dendríticas (DC), macrófagos, linfócitos B e fibroblastos. Além disso, os precursores das células T originados da medula óssea chegam ao timo (timócitos) se maturando em linfócitos T, os quais migram para a periferia. O timo é, portanto, o local de eventos muito importantes durante a maturação do sistema imune, incluindo o controle de sua própria homeostase. No presente estudo, procuramos retratar as principais características do timo por meio da análise da expressão gênica em grande escala, isto é, descrevendo parte de seu transcriptoma. Fizemos uso da tecnologia dos cDNA microarrays em duas versões. Na primeira delas utilizamos cDNA microarrays construídos em lâminas de vidro e sondas fluorescentes marcadas com fluorocromos Cy3 ou Cy5 e, na segunda versão utilizamos cDNA microarrays em membranas de náilon e sondas radioativas marcadas com o isótopo 33P. Para a análise dos dados, utilizamos programas de bioinformática dedicados, tais como o SAM (Significance analysis of microarrays) e o Cluster e TreeView. Três conjuntos de resultados foram possíveis. No primeiro conjunto observamos a ocorrência da expressão gênica promíscua (PGE) de antígenos de tecidos/órgãos parenquimatosos (TSAs), demarcando sua emergência temporal durante a ontogenia do timo murino, a qual é influenciada pelo background genético das linhagens isogênicas estudadas. A ocorrência da PGE no timo é associada às bases genético-moleculares da indução de tolerância imunológica nas células T, contribuindo com a prevenção da auto-imunidade. O segundo conjunto de resultados consistiu na análise da expressão gênica do timo de camundongos nocautes (KO) envolvendo genes importantes para a maturação das células T, tais como TCR?, LAT, Rel-b, RAG-1 e CD3?, possibilitando a observação de seus efeitos na regulação da transcrição neste órgão. Finalmente, o terceiro conjunto consistiu na definição da dissecação molecular virtual do timo. Por meio de perfis de expressão gênica particulares exibidos por cada tipo principal que povoa o timo, foi possível dissecar este órgão usando a tecnologia dos cDNA microarrays. / The thymus is a complex organ structured by a stroma, which is formed mainly by cortical epithelial cells (cTECs) and medullary epithelial cells (mTECs) besides of other cell types such as dendritic cells (DC), macrophages, B lymphocytes and fibroblasts. Moreover, the T cell precursors arising from the bone marrow reach the thymus (thymocytes) maturing in T lymphocytes, which migrate to the periphery. Thus, the thymus is the place of very important events during the maturation of the immune system, including the control of their own homeostasis. In the present study, we search to picture the main characteristics of the thymus by means of the large scale gene expression analysis that is, describing part of their transcriptome. We made use of the cDNA microarray technology in two versions. In the first one we used cDNA microarrays constructed on glass slides and fluorescent probes labeled with the fluorochromes Cy3 or Cy5 and in the second version we used cDNA microarrays on nylon membranes and radioactive probes labeled with 33P isotope. To data analysis we used dedicated bioinformatics programs, such as SAM (significance analysis of microarrays) and Cluster-Tree View. Three sets of results were possible. In the first set we observed the occurrence of the promiscuous gene expression (PGE) of parenchymal tissue/organ specific antigens (TSAs), demarking their temporal emergence during the murine thymus ontogeny, which is influenced by the genetic background of the inbred strains studied. The occurrence of PGE in the thymus is associated to the molecular-genetics basis of the immune tolerance of T cells, contributing with the prevention of autoimmunity. The second set of results consisted in the analysis of gene expression of thymus from knockout mice (KO) involving genes important for T cell maturation, such as TCR?, LAT, Relb, RAG-1 and CD3?, allowing the observation of its effects on the transcription regulation in this organ. Finally, the third set consisted in the definition of the virtual molecular dissection of the thymus. By means of particular gene expression profiling featured by each main cell type populating the thymus, it was possible to dissect this organ using the cDNA microarray technology.

O timo é um órgão complexo estruturado por um estroma, o qual é formado principalmente por células epiteliais corticais (cTECs) e por células epiteliais medulares (mTECs) além de outros tipos celulares como células dendríticas (DC), macrófagos, linfócitos B e fibroblastos. Além disso, os precursores das células T originados da medula óssea chegam ao timo (timócitos) se maturando em linfócitos T, os quais migram para a periferia. O timo é, portanto, o local de eventos muito importantes durante a maturação do sistema imune, incluindo o controle de sua própria homeostase. No presente estudo, procuramos retratar as principais características do timo por meio da análise da expressão gênica em grande escala, isto é, descrevendo parte de seu transcriptoma. Fizemos uso da tecnologia dos cDNA microarrays em duas versões. Na primeira delas utilizamos cDNA microarrays construídos em lâminas de vidro e sondas fluorescentes marcadas com fluorocromos Cy3 ou Cy5 e, na segunda versão utilizamos cDNA microarrays em membranas de náilon e sondas radioativas marcadas com o isótopo 33P. Para a análise dos dados, utilizamos programas de bioinformática dedicados, tais como o SAM (Significance analysis of microarrays) e o Cluster e TreeView. Três conjuntos de resultados foram possíveis. No primeiro conjunto observamos a ocorrência da expressão gênica promíscua (PGE) de antígenos de tecidos/órgãos parenquimatosos (TSAs), demarcando sua emergência temporal durante a ontogenia do timo murino, a qual é influenciada pelo background genético das linhagens isogênicas estudadas. A ocorrência da PGE no timo é associada às bases genético-moleculares da indução de tolerância imunológica nas células T, contribuindo com a prevenção da auto-imunidade. O segundo conjunto de resultados consistiu na análise da expressão gênica do timo de camundongos nocautes (KO) envolvendo genes importantes para a maturação das células T, tais como TCR?, LAT, Rel-b, RAG-1 e CD3?, possibilitando a observação de seus efeitos na regulação da transcrição neste órgão. Finalmente, o terceiro conjunto consistiu na definição da dissecação molecular virtual do timo. Por meio de perfis de expressão gênica particulares exibidos por cada tipo principal que povoa o timo, foi possível dissecar este órgão usando a tecnologia dos cDNA microarrays. / The thymus is a complex organ structured by a stroma, which is formed mainly by cortical epithelial cells (cTECs) and medullary epithelial cells (mTECs) besides of other cell types such as dendritic cells (DC), macrophages, B lymphocytes and fibroblasts. Moreover, the T cell precursors arising from the bone marrow reach the thymus (thymocytes) maturing in T lymphocytes, which migrate to the periphery. Thus, the thymus is the place of very important events during the maturation of the immune system, including the control of their own homeostasis. In the present study, we search to picture the main characteristics of the thymus by means of the large scale gene expression analysis that is, describing part of their transcriptome. We made use of the cDNA microarray technology in two versions. In the first one we used cDNA microarrays constructed on glass slides and fluorescent probes labeled with the fluorochromes Cy3 or Cy5 and in the second version we used cDNA microarrays on nylon membranes and radioactive probes labeled with 33P isotope. To data analysis we used dedicated bioinformatics programs, such as SAM (significance analysis of microarrays) and Cluster-Tree View. Three sets of results were possible. In the first set we observed the occurrence of the promiscuous gene expression (PGE) of parenchymal tissue/organ specific antigens (TSAs), demarking their temporal emergence during the murine thymus ontogeny, which is influenced by the genetic background of the inbred strains studied. The occurrence of PGE in the thymus is associated to the molecular-genetics basis of the immune tolerance of T cells, contributing with the prevention of autoimmunity. The second set of results consisted in the analysis of gene expression of thymus from knockout mice (KO) involving genes important for T cell maturation, such as TCR?, LAT, Relb, RAG-1 and CD3?, allowing the observation of its effects on the transcription regulation in this organ. Finally, the third set consisted in the definition of the virtual molecular dissection of the thymus. By means of particular gene expression profiling featured by each main cell type populating the thymus, it was possible to dissect this organ using the cDNA microarray technology.