Orientador: Valeria Cristina Sandrim / Resumo: Distúrbios hipertensivos da gravidez (HPD) são caracterizados por aumento de pressão arterial após a 20ª semana gestacional; a presença de proteinuria e/ou sinais de danos a órgãos como fígado, rins e sistema nervoso central indicam pré-eclâmpsia (PE). Estes distúrbios afetam de 5 a 7% das gestações ao redor do mundo e ainda que uma causa única não tenha sido identificada, o processo de placentação insuficiente se mostra crucial para o desenvolvimento destas afecções. A placenta isquêmica e disfuncional secreta moléculas que irão afetar o endotélio, tecido que reveste os vasos internamente, e este responde de inúmeras maneiras com o intuito de manter a homeostasia. A enzima heme-oxigenase 1 tem um papel importante na manutenção da função endotelial ao converter grupos heme em moléculas antioxidantes, antiapoptóticas e vasoativas. Foi reportado que a produção de heme-oxigenase 1 pode ser estimulada pelo iodeto de potássio (KI) em queratinócitos, bem como fragmentos de pele humana. Neste estudo células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC’s) foram incubadas com plasma de mulheres grávidas apresentando HPD com o objetivo de avaliar o potencial do KI de estimular a expressão da heme-oxigenase 1 nestas células. Os resultados mostram que o KI foi capaz de induzir a expressão da enzima no grupo saudável (p=0,0065) e de reduzi-la a níveis normais no grupo hipertenso (p=0,0018); o tratamento reduziu a citotoxicidade do plasma de grávida pré-eclâmpticas sobre as HUVEC’s, mas não... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-02-26T13:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 pedro_rodrigues_ioc_dout_2007.pdf: 495339 bytes, checksum: 0791930416bc740981dac64b0ead8959 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2016-01-13 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A heme oxigenase-1 (HO-1), uma enzima induzida sob diversas condições de estresse celular, cataboliza o heme em monóxido de carbono (CO), biliverdina (convertida posteriormente a bilirrubina) e ferro livre. A deficiência dessa enzima resulta em inflamação crônica e morte prematura. Por outro lado, o aumento da HO-1 e de seus produtos resulta em efeitos antiinflamatórios e antioxidantes. As injúrias inflamatória e oxidativa desempenham um papel importante na fisiopatologia da sepse. Nesse contexto, a HO-1 vem sendo caracterizada como um gene protetor. Recentemente, estudos demonstraram que a indução da HO-1 ou a terapia com o CO e a biliverdina, isoladamente ou em associação, são capazes de diminuir a disfunção orgânica e a mortalidade em modelos animais de endotoxemia letal. Nossa proposta foi estudar o efeito da modulação da HO-1 e do tratamento com a biliverdina em um modelo mais clinicamente relevante de sepse, a ligadura e perfuração cecal (CLP). Nossos resultados apontam para um efeito benéfico da HO-1 no tratamento da sepse. Demonstramos que o tratamento com a estanho protoporfirina (SnPP), um supressor da HO-1, aumenta a mortalidade da CLP. Já nos animais tratados com a cobalto protoporfirina (CoPP), um indutor da HO-1, há um aumento da sobrevida. O tratamento com a biliverdina também teve um impacto significativo, tanto em um modelo de endotoxemia letal como no modelo de CLP, reduzindo a mortalidade em aproximadamente 60% e 40%, respectivamente. Esse efeito protetor observado na CLP foi associado a uma modulação da resposta inflamatória, constatada pela redução do acúmulo de leucócitos e dos níveis de mediadores inflamatórios (TNF-a, IL-6, KC e IL-10) na cavidade peritoneal. Ao mesmo tempo, os animais tratados com a biliverdina apresentaram um decréscimo no número de unidades formadoras de colônias no lavado peritoneal, sugerindo um melhor controle local da infecção. / Heme oxygenase-1 (HO-1), an enzyme induced under va rious situations of cellular stress, catabolyses heme into carbon monoxide (CO), biliver din (subsequently converted to bilirubin) and free iron. The deficiency of this en zyme results in chronic inflammation and premature death. On the other hand, an increase in HO-1 and its products results in anti- inflammatory and antioxidant effects. Inflammatory and oxidative injuries play an important role in sepsis pathophysiology. In this c ontext, HO-1 has been characterized as a protective gene. Recently, studies have shown that the induction of HO-1 or therapy with CO and biliverdin, isolated or in association, is c apable of reducing organic dysfunction and mortality in animal models of lethal endotoxemia. O ur goal was to study the effects of the modulation of HO-1 and the treatment with biliverdi n in a more clinically relevant model of sepsis, the cecal ligation and puncture (CLP) model . Our results suggest a beneficial effect of HO-1 in sepsis treatment. We demonstrated that t he treatment with tin protoporphyrin (SnPP), a suppressor of HO-1, increases CLP mortali ty. On the other hand, animals treated with cobalt protoporphyrin (CoPP), an inducer of HO -1, had an increased survival. Treatment with biliverdin also had a significant im pact over both lethal endotoxemia and CLP, reducing mortality in approximately 60% and 40 %, respectively. This protective effect of biliverdin on CLP was associated with a m odulation of the inflammatory response, observed by the reduction of leukocyte accumulation and levels of inflammatory mediators (TNF, IL-6, KC and IL-10) in the peritoneal cavity. At the same time, the animals treated with biliverdin had decreased numbers of colony-for ming units in the peritoneal lavage fluid, suggesting a better local control of infecti on

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas, transmitida através de insetos vetores triatomíneos durante a alimentação no hospedeiro vertebrado. Os triatomíneos ingerem numa única alimentação cerca de 10 mM de heme ligado à hemoglobina. O heme é uma importante molécula no metabolismo dos organismos. Um mecanismo intracelular importante no controle de sua homeostase é a degradação enzimática pela Heme Oxigenase (HO) formando biliverdina (Bv), monóxido de carbono e ferro. Como esta enzima não está presente no genoma de T. cruzi, esse trabalho tem por objetivo identificar uma atividade funcional de HO neste parasito, uma vez que dados do nosso laboratório mostram a presença de biliverdina nas incubações dessas células com heme. No presente trabalho testamos o efeito do SnPPIX (inibidor da HO-1), CoPPIX (indutor da HO-1) e Bv sobre a proliferação da forma epimastigota do parasito. A adição de SnPPIX diminuiu a proliferação do parasito na tanto na ausência quanto na presença de heme. Quando a Bv foi adicionada à cultura esse efeito foi revertido; a Bv aumenta a proliferação celular na presença de heme. Por outro lado, a adição de CoPPIX não interferiu na proliferação. Posteriormente, mostramos através da técnica de immunoblotting, utilizando anticorpo monoclonal contra a HO-1, um aumento da expressão de uma proteína em resposta ao heme. Diferentemente das HO-1 já descritas que possuem massa molecular de 32 kDa, a única banda reconhecida pelo anticorpo apresenta 45 kDa. Analisamos também a expressão da HO-1 na presença de CoPPIX, SnPPIX e biliverdina, e somente o CoPPIX foi capaz de modular os níveis de expressão da HO-1. A análise estrutural através da técnica de imunocitoquímica mostrou uma maior expressão da enzima na presença de heme, e que a HO-1 de T. cruzi pode ter mais de uma localização, apresentando marcação citoplasmática e glicossomal. A fim de investigar a sequência da HO-1 de T. cruzi, o DNA genômico foi extraído para amplificação por PCR do gene da HO-1 utilizando oligonucleotídeos desenhados no genoma de T. cruzi. Os dois pares de oligonucleotídeos utilizados nao foram capazes de amplificar uma sequência equivalente a uma HO. Em seguida, utilizamos a técnica de imunoprecipitação, seguida de immunoblotting, com anticorpo anti-HO-1, com objetivo de concentrar a proteína alvo, e observamos um aumento significativo do imunocomplexo nas células tratadas com heme 300 mM, cerca de 2 vezes em relação ao controle. Dando seguimento à tentativa de identificação da HO-1 de T. cruzi, utilizamos a técnica de espectrometria de massa a partir de eletroforese unidimensional, que mostrou uma grande alteração do perfil protéico na presença de heme, mas futuros experimentos são necessários, como eletroforese 2D, para a identificação da proteína alvo / Trypanosoma cruzi, the ethiologic agent of Chagas disease, is transmitted through triatomine vectors during their blood-meal on vertebrate host. These hematophagous insects ingest blood about 6 to 12 times its original weight, reaching in a single meal about 10 mM heme bound to hemoglobin. Heme (iron protoporphyrin IX) is an important molecule in metabolism of all living organisms. One important intracellular mechanism to control heme homeostasis is its enzymatic degradation by heme oxygenase (HO). HO catalyzes the degradation of heme to biliverdin (Bv), carbon monoxide and iron. HO is absent in T. cruzi genome, thus we have been investigating the presence of a functional HO in this parasite, since our previous results showed a presence of biliverdin in heme-treated epimastigotes. In the present work, we evaluated the effect of SnPPIX, a HO-1 inhibitor, CoPPIX, a HO inducer, and Bv upon T. cruzi epimastigotes proliferation. The addition of SnPPIX decreased the parasite proliferation in the absence or in the presence of heme. When Bv was added to the culture this effect was reversed; Bv increases the parasite proliferation in the presence of heme. On the other hand, CoPPIX did not interfered on proliferation. Furthermore, we showed through immunoblotting, using an anti-HO-1 monoclonal antibody, an increase in the protein expression in heme-treated epimastigotes. Differently of described HO-1 that has a mass molecular of a 32 kDa, we showed a 45 kDa protein, the only band recognize by the HO-1 antibody. HO-1 expression analysis in the presence of CoPPIX, SnPPIX and biliverdin, showed that only CoPPIX was able to modulate its expression level. Ultrastructural immunocytochemistry analysis suggests a higher expression of the enzyme in heme-treated epimastigotes, and that T. cruzi HO-1 might have a dual distribution, since the anti-HO-1 antibody labeled both cytosol and glycosomes. In order to investigate the T. cruzi HO-1 gene sequence, we isolated genomic DNA from T. cruzi for PCR amplification using primers designed as from the parasite genome. Unfortunately, the two pairs of the designed oligonucleotides tested were unable to amplify a sequence equivalent to a HO-1. In order to isolate the target protein, immunoprecipitation was performed and subsequently immunoblotted with anti-HO-1 antibody. The immunocomplex level was two-fold higher in heme-treated cells. Following the attempt to identify a HO-1 in T. cruzi, we used mass spectrometry from unidimensional electrophoresis. We showed a significant protein profile modification in heme-treated epimastigotes, but further experiments will be necessary, such as mass spectrometry from bidimensional electrophoresis, for identification of the target protein

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas, transmitida através de insetos vetores triatomíneos durante a alimentação no hospedeiro vertebrado. Os triatomíneos ingerem numa única alimentação cerca de 10 mM de heme ligado à hemoglobina. O heme é uma importante molécula no metabolismo dos organismos. Um mecanismo intracelular importante no controle de sua homeostase é a degradação enzimática pela Heme Oxigenase (HO) formando biliverdina (Bv), monóxido de carbono e ferro. Como esta enzima não está presente no genoma de T. cruzi, esse trabalho tem por objetivo identificar uma atividade funcional de HO neste parasito, uma vez que dados do nosso laboratório mostram a presença de biliverdina nas incubações dessas células com heme. No presente trabalho testamos o efeito do SnPPIX (inibidor da HO-1), CoPPIX (indutor da HO-1) e Bv sobre a proliferação da forma epimastigota do parasito. A adição de SnPPIX diminuiu a proliferação do parasito na tanto na ausência quanto na presença de heme. Quando a Bv foi adicionada à cultura esse efeito foi revertido; a Bv aumenta a proliferação celular na presença de heme. Por outro lado, a adição de CoPPIX não interferiu na proliferação. Posteriormente, mostramos através da técnica de immunoblotting, utilizando anticorpo monoclonal contra a HO-1, um aumento da expressão de uma proteína em resposta ao heme. Diferentemente das HO-1 já descritas que possuem massa molecular de 32 kDa, a única banda reconhecida pelo anticorpo apresenta 45 kDa. Analisamos também a expressão da HO-1 na presença de CoPPIX, SnPPIX e biliverdina, e somente o CoPPIX foi capaz de modular os níveis de expressão da HO-1. A análise estrutural através da técnica de imunocitoquímica mostrou uma maior expressão da enzima na presença de heme, e que a HO-1 de T. cruzi pode ter mais de uma localização, apresentando marcação citoplasmática e glicossomal. A fim de investigar a sequência da HO-1 de T. cruzi, o DNA genômico foi extraído para amplificação por PCR do gene da HO-1 utilizando oligonucleotídeos desenhados no genoma de T. cruzi. Os dois pares de oligonucleotídeos utilizados nao foram capazes de amplificar uma sequência equivalente a uma HO. Em seguida, utilizamos a técnica de imunoprecipitação, seguida de immunoblotting, com anticorpo anti-HO-1, com objetivo de concentrar a proteína alvo, e observamos um aumento significativo do imunocomplexo nas células tratadas com heme 300 mM, cerca de 2 vezes em relação ao controle. Dando seguimento à tentativa de identificação da HO-1 de T. cruzi, utilizamos a técnica de espectrometria de massa a partir de eletroforese unidimensional, que mostrou uma grande alteração do perfil protéico na presença de heme, mas futuros experimentos são necessários, como eletroforese 2D, para a identificação da proteína alvo / Trypanosoma cruzi, the ethiologic agent of Chagas disease, is transmitted through triatomine vectors during their blood-meal on vertebrate host. These hematophagous insects ingest blood about 6 to 12 times its original weight, reaching in a single meal about 10 mM heme bound to hemoglobin. Heme (iron protoporphyrin IX) is an important molecule in metabolism of all living organisms. One important intracellular mechanism to control heme homeostasis is its enzymatic degradation by heme oxygenase (HO). HO catalyzes the degradation of heme to biliverdin (Bv), carbon monoxide and iron. HO is absent in T. cruzi genome, thus we have been investigating the presence of a functional HO in this parasite, since our previous results showed a presence of biliverdin in heme-treated epimastigotes. In the present work, we evaluated the effect of SnPPIX, a HO-1 inhibitor, CoPPIX, a HO inducer, and Bv upon T. cruzi epimastigotes proliferation. The addition of SnPPIX decreased the parasite proliferation in the absence or in the presence of heme. When Bv was added to the culture this effect was reversed; Bv increases the parasite proliferation in the presence of heme. On the other hand, CoPPIX did not interfered on proliferation. Furthermore, we showed through immunoblotting, using an anti-HO-1 monoclonal antibody, an increase in the protein expression in heme-treated epimastigotes. Differently of described HO-1 that has a mass molecular of a 32 kDa, we showed a 45 kDa protein, the only band recognize by the HO-1 antibody. HO-1 expression analysis in the presence of CoPPIX, SnPPIX and biliverdin, showed that only CoPPIX was able to modulate its expression level. Ultrastructural immunocytochemistry analysis suggests a higher expression of the enzyme in heme-treated epimastigotes, and that T. cruzi HO-1 might have a dual distribution, since the anti-HO-1 antibody labeled both cytosol and glycosomes. In order to investigate the T. cruzi HO-1 gene sequence, we isolated genomic DNA from T. cruzi for PCR amplification using primers designed as from the parasite genome. Unfortunately, the two pairs of the designed oligonucleotides tested were unable to amplify a sequence equivalent to a HO-1. In order to isolate the target protein, immunoprecipitation was performed and subsequently immunoblotted with anti-HO-1 antibody. The immunocomplex level was two-fold higher in heme-treated cells. Following the attempt to identify a HO-1 in T. cruzi, we used mass spectrometry from unidimensional electrophoresis. We showed a significant protein profile modification in heme-treated epimastigotes, but further experiments will be necessary, such as mass spectrometry from bidimensional electrophoresis, for identification of the target protein

A malária é uma doença causada pelo parasita do gênero Plasmodium e que foi responsável por cerca de 440.000 mortes em 2015. A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) é uma das principais complicações clínicas da malária. O modelo murino DBA/2 reproduz os sinais clínicos da SDRA observados em humanos, quando infectado com o Plasmodium berghei ANKA. Além disso, altos níveis da enzima heme oxigenase 1 (HO-1) foram observados em casos de malária cerebral e em SDRA em humanos. Os nossos dados indicam que os níveis da HO-1 estão aumentados em camundongos que desenvolvem SDRA associada à malária (SDRA-AM). Adicionalmente, a droga indutora de HO-1 (hemina) aumentou a sobrevivência e preveniu a SDRA-AM. Verificou-se também uma redução na permeabilidade pulmonar e nos níveis de VEGF, além de uma melhoria nos parâmetros respiratórios em animais tratados com hemina. Assim sendo, a indução da HO-1 antes do desenvolvimento da SDRA-AM é protetora e assim, a HO-1 pode ser um alvo de novos fármacos, como forma de prevenir o desenvolvimento da SDRA-AM em humanos. / Malaria is a serious disease, caused by the parasite of the genus Plasmodium, which was responsible to 440,000 deaths in 2015. Acute lung injury/ acute respiratory distress syndrome (ALI/ARDS) is one of the main clinical complications in severe malaria. The murine model DBA/2 reproduces the clinical signs of ALI/ARDS observed in humans, when infected with Plasmodium berghei ANKA. Additionally, high levels heme oxygenase 1 (HO-1) were reported in cases of cerebral malaria and in ALI/ARDS in humans. Our data have indicated that the HO-1 levels are increased in mice that develop malaria associated ALI/ARDS (MA-ALI/ARDS). Additionally, a HO-1 inducing drug (hemin) increased the survival rate and prevented mice from developing MA-ALI/ARDS in treated mice. Also, there was a decrease in the lung permeability and in lung VEGF levels, and an amelioration of respiratory parameters. Therefore, the induction of HO-1 before the development of MA-ALI/ARDS is protective, making this enzyme a possible target of new drugs to prevent the development of MA-ALI/ARDS in humans.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As lectinas de algas marinhas possuem vÃrias aplicaÃÃes farmacolÃgicas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar parcialmente a estrutura e avaliar os efeitos em modelos clÃssicos de inflamaÃÃo da lectina da alga marinha verde Caulerpa cupressoides. A lectina de Caulerpa cupressoides (LCc) foi extraÃda com tampÃo Tris-HCl 25 mM, pH 7,5 e isolada por cromatografia de troca iÃnica em coluna de DEAE-celulose. A caracterizaÃÃo estrutural parcial apresentou uma sequÃncia aminoterminal com 31 resÃduos de aminoÃcidos, obtida de acordo com o mÃtodo de degradaÃÃo de Edman, enquanto que na espectroscopia de ressonÃncia magnÃtica nuclear unidimensional 1H para a LCc purificada por Sephadex G-100 e obtida por DEAE-celulose, foi demostrado uma similaridade entre os sinais obtidos em ambos os espectros. A atividade anti-inflamatÃria foi avaliada em ratos Wistar machos (n=6), utilizando o modelo de edema de pata induzidos por carragenana (700 μg/pata), dextrana (500 μg/pata), histamina (100 μg/pata), serotonina (20 μg/pata) ou bradicinina (30 μg/pata). Grupos de animais foram submetidos ao tratamento com LCc (0,1; 1,0 ou 10,0 mg/kg; i.v.), 30 min antes do estÃmulo inflamatÃrio. Foi avaliado o envolvimento da LCc (1,0 mg/kg) na via da Heme oxigenase-1. Foram utilizados grupos que receberam tratamento com LCc ligada ao inibidor mucina (8,0 mg/kg; i.v.) ou somente mucina (8,0 mg/kg; i.v.) e dexametasona (1,0 mg/kg; s.c.) foram utilizados como controles. O efeito edematogÃnico de LCc foi avaliado aplicando as doses de 0,1; 1,0 ou 10 mg/kg (i.pl.). No ensaio de edema de pata induzido por carragenana, LCc reduziu a formaÃÃo de edema sendo confirmado pela determinaÃÃo dos nÃveis teciduais de mieloperoxidase. A LCc (1,0 mg/kg) ligada a mucina nÃo apresentou efeito anti-inflamatÃrio no edema de pata induzido por carragenana, exceto na primeira hora apÃs o estÃmulo. No edema induzido por dextrana, LCc tambÃm inibiu o edema osmÃtico. Apenas a dose de 1,0 mg/kg foi utilizada no edema induzido por histamina reduzindo em 40% o edema no intervalo de 30 min LCc (1,0 mg/kg), entretanto, nÃo reduziu a formaÃÃo de edema induzido por serotonina ou bradicinina. AlÃm disso, na anÃlise histolÃgica do tecido subplantar, LCc (1,0 e 10,0 mg/kg) foi capaz de reduzir a migraÃÃo celular. Na presenÃa de ZnPP IX (3,0 mg/kg; s.c.), LCc perdeu sua capacidade inibir o edema induzido por carragenana, exercendo seu mecanismo de aÃÃo anti-inflamatÃrio atravÃs do envolvimento da via da HO-1. Enquanto que na imunohistoquÃmica, LCc (10 mg/kg) reduziu a expressÃo de IL-1β, porÃm ocorreu intensa marcaÃÃo das citocinas TNF-α e IL-6, alÃm da expressÃo de HO-1, nos grupos tratados com a mesma dose de LCc. Com relaÃÃo ao efeito edematogÃnico, LCc foi capaz de induzir intenso processo inflamatÃrio com efeito dose-dependente. No entanto, o edema induzido com a dose de 10 mg/kg de LCc foi foi inibido por indometacina, meclizina, pentoxifilina e dexametasona. Portanto, a LCc quando parcialmente caracterizada apresentou na sua sequÃncia aminoterminal uma identidade de 43% com a proteÃna da alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii e apresentou propriedades anti- e prÃ-inflamatÃrias, sendo considerada um agente terapÃutico em potencial para estudos futuros nos processos inflamatÃrios. / Lectins seaweed have various pharmacological applications. This work was partially characterize the structure and evaluate the effects on classical models of inflammation lectin of the green seaweed Caulerpa cupressoides. The Caulerpa cupressoides lectin (CcL) was extracted with Tris-HCl 25 mM, pH 7.5 and isolated by ion exchange chromatography on DEAE-cellulose. Structural characterization showed a partial aminoterminal sequence with 31 amino acid residues, obtained according to the method of Edman degradation, while in nuclear magnetic resonance spectroscopy to the CcL 1H-NMR purified by Sephadex G-100 and DEAE-cellulose obtained by was demonstrated similarity between signals obtained in both spectra. The anti-inflammatory activity was evaluated in male Wistar rats (n = 6), using the model of paw edema induced by carrageenan (700 μg/paw), dextran (500 μg/paw), histamine (100 μg/paw), serotonin (20 μg/paw) or bradykinin (30 μg/paw). Groups of animals were treated with CcL (0.1, 1.0 or 10.0 mg/kg, i.v.) 30 min before the inflammatory stimulus. Was evaluated the involvement of CcL (1.0 mg/kg) towards heme oxygenase-1. Groups were used that were treated with inhibitor CcL linked mucin (8.0 mg/kg, i.v.) or only mucin (8.0 mg/kg, i.v.) and dexamethasone (1.0 mg/kg, s.c.) were used as controls. The effect edematogenic CcL was evaluated by applying the doses of 0.1, 1.0 or 10 mg/kg (i.pl.). In the trial of paw edema induced by carrageenan, CcL reduced edema formation was confirmed by determining tissue levels of myeloperoxidase. CcL (1.0 mg/kg) showed no mucin linked to anti-inflammatory effect on the paw edema induced by carrageenan, except in the first hour after stimulation. In dextran-induced edema, CcL also inhibited the osmotic swelling. Only the dose of 1.0 mg/kg was used in reducing histamine-induced edema by 40% the edema within 30 min CcL (1.0 mg/kg), however, did not reduce the edema induced by serotonin or bradykinin. Besides, in the histological analysis of tissue subplantar, CcL (1.0 and 10.0 mg/kg) was able to reduce cell migration. In the presence of ZnPP IX (3.0 mg/kg, s.c.), CcL has lost its ability to inhibit the carrageenan-induced edema, exerting its mechanism of action anti-inflammatory pathway through the involvement of HO-1. While in immunohistochemistry, CcL (10 mg/kg) reduced the expression of IL-1β, but intense staining occurred cytokines TNF-α and IL-6, and expression of HO-1 in the groups treated with the same dose of CcL. In relation the effect edematogenic, CcL was able to induce intense inflammatory process with dose-dependent effect. However, the induced edema at a dose of 10 mg/kg was CcL was inhibited by indomethacin, meclizine, pentoxifylline and dexamethasone. Therefore, when the CcL partially characterized presented in its aminoterminal sequence of 43% identity with the protein from unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii and showed anti-and pro-inflammatory therapeutic agent is considered a potential for future studies in inflammatory processes.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-08-01T21:22:36Z No. of bitstreams: 1 Nivea Farias Luz Papel da proteína hemeoxigenase....pdf: 1624634 bytes, checksum: 6f830105c144bc3c799743a490e5a511 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-01T21:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nivea Farias Luz Papel da proteína hemeoxigenase....pdf: 1624634 bytes, checksum: 6f830105c144bc3c799743a490e5a511 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / A leishmaniose visceral (LV) apresenta ampla distribuição geográfica e é fatal caso não seja tratada. As manifestações hematológicas são constantes na LV e em casos não tratados os pacientes evoluem à óbito por sangramento maciço ou anemia grave. Neste cenário, mecanismos ligados à hemólise, metabolismo do heme e atividade da enzima heme oxigenase podem estar envolvidos na imunopatogênese da LV, no entanto essa perspectiva ainda não foi explorada. A heme oxigenase (HO) tem importantes propriedades regulatórias e está envolvida em processos fisiológicos e patofisiológicos como citoproteção e inflamação. Apesar de sua sugestiva participação no contexto da infecção por Leishmania, uma rápida pesquisa no PubMed com as palavras heme oxigenase e Leishmania remete a somente três trabalhos até a presente data. Nesse projeto testaremos a hipótese de que a ativação da enzima heme oxigenase-1 (HO-1) favorece a infecção por Leishmania (L) chagasi, principal agente etiológico da LV humana no Brasil. Nossas observações nesse trabalho indicam que a enzima HO-1 é induzida em macrófagos durante a infecção por L. chagasi e que a indução farmacológica da HO-1, pela CoPP aumenta a carga parasitária de macrófagos infectados por L. chagasi e reduz a produção de mediadores pró-inflamatórios frente à estimulação por LPS, tais como TNF, NO, PGE2, MCP-1, IL-1β e IL-6. Além disso, a HO-1 favorece um ambiente anti-inflamatório onde prevalece a presença de IL-10 sobre a de TNF. Macrófagos derivados de medula óssea de camundongos deficientes no gene HO-1 tem menor carga parasitária, quando infectados por L. chagasi em comparação aos macrófagos de camundongos selvagens. Esses achados indicam um potencial deletério para a HO-1 na infecção por L. chagasi, bem como sugerem possíveis mecanismos envolvidos na imunopatogênese da LV. / Visceral leishmaniasis (VL) is a widespread disease and is fatal if left untreated. Hematological manifestations are common in VL and untreated patients evolve to death from massive bleeding and severe anemia. In this scenario, mechanisms related to hemolysis, heme metabolism and enzyme activity of heme oxygenase may be involved in the immunopathogenesis of VL. But that panorama has not been explored. Heme oxygenase (HO) has important regulatory properties and is involved in patho-physiological processes such as cytoprotection and inflammation. Despite HO participation in the context of Leishmania infection is suggestive, a quick search on PubMed with the words heme oxygenase and Leishmania refers to only three papers to date. This project will test the hypothesis that heme oxygenase- 1 (HO-1) activation favors Leishmania (L) chagasi, the main etiology agent of human VL in Brazil. Our observations indicate that HO-1 is induced in macrophages during L. chagasi infection and pharmacological induction of HO-1 by CoPP increases parasite load of infected macrophages and results in inhibition of TNF- α, IL-1β, IL-6, MCP-1, PGE2 and Nitrite levels upon LPS stimulation and simultaneously induced a higher IL-10/TNF-α ratio in peritoneal macrophages contributing to the anti inflammatory pathway that favors L. chagasi replication. Beyond this, we observed that bone marrow derived macrophages knockout to HO-1 gene have a significant low parasite load when infected by L. chagasi than their wild type counterparts. In summary, our findings suggest that this enzyme can play a deleterious role in VL and clarify one of the immunoregulatory mechanisms involved in VL.

A malária é uma doença causada pelo parasita do gênero Plasmodium e que foi responsável por cerca de 440.000 mortes em 2015. A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) é uma das principais complicações clínicas da malária. O modelo murino DBA/2 reproduz os sinais clínicos da SDRA observados em humanos, quando infectado com o Plasmodium berghei ANKA. Além disso, altos níveis da enzima heme oxigenase 1 (HO-1) foram observados em casos de malária cerebral e em SDRA em humanos. Os nossos dados indicam que os níveis da HO-1 estão aumentados em camundongos que desenvolvem SDRA associada à malária (SDRA-AM). Adicionalmente, a droga indutora de HO-1 (hemina) aumentou a sobrevivência e preveniu a SDRA-AM. Verificou-se também uma redução na permeabilidade pulmonar e nos níveis de VEGF, além de uma melhoria nos parâmetros respiratórios em animais tratados com hemina. Assim sendo, a indução da HO-1 antes do desenvolvimento da SDRA-AM é protetora e assim, a HO-1 pode ser um alvo de novos fármacos, como forma de prevenir o desenvolvimento da SDRA-AM em humanos. / Malaria is a serious disease, caused by the parasite of the genus Plasmodium, which was responsible to 440,000 deaths in 2015. Acute lung injury/ acute respiratory distress syndrome (ALI/ARDS) is one of the main clinical complications in severe malaria. The murine model DBA/2 reproduces the clinical signs of ALI/ARDS observed in humans, when infected with Plasmodium berghei ANKA. Additionally, high levels heme oxygenase 1 (HO-1) were reported in cases of cerebral malaria and in ALI/ARDS in humans. Our data have indicated that the HO-1 levels are increased in mice that develop malaria associated ALI/ARDS (MA-ALI/ARDS). Additionally, a HO-1 inducing drug (hemin) increased the survival rate and prevented mice from developing MA-ALI/ARDS in treated mice. Also, there was a decrease in the lung permeability and in lung VEGF levels, and an amelioration of respiratory parameters. Therefore, the induction of HO-1 before the development of MA-ALI/ARDS is protective, making this enzyme a possible target of new drugs to prevent the development of MA-ALI/ARDS in humans.

Na lesão renal aguda, os mecanismos de defesa atuam como genes protetores, como a proteína heat shock 32 (HSP 32), também conhecida como heme oxigenase-1 (HO-1). A polimixina B (PmxB) é um antimicrobiano nefrotóxico. O objetivo deste estudo foi caracterizar a participação da enzima HO-1 na toxicidade da PmxB em células LLC-PK1. As células foram submetidas aos seguintes tratamentos: Controle (CTL- 0µM); Hemin (indutor de HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Protoporfirina de zinco (ZnPP - inibidor de HO-1, 10M,); Nitro-L-arginina-metilester (L-NAME - inibidor de iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM de Hemin uma hora antes da PmxB); PmxB + ZnPP (10M de ZnPP uma hora antes da PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M de Hemin e 0,1mM de L-NAME uma hora antes da PmxB). Os grupos foram avaliados em 24 e 72 horas. Foram analisados os seguintes parâmetros: desidrogenase láctica (DHL), peroxidação lipídica (MDA), expressão gênica da HO-1 por RT-PCR, síntese protéica da HO-1 por imunofluorescência, óxido nítrico (NO) pelo método de Griess e expressão protéica da HO-1 e da iNOS por western blotting. Os resultados mostraram que a PmxB elevou o DHL com aumento dos níveis de MDA. O Hemin e a ZnPP elevaram as variáveis DHL, MDA e óxido nítrico (NO). O indutor de HO-1 incrementou a expressão protéica da HO-1 e da iNOS. A PmxB se confirmou como citotóxica e a HO-1 intensificou a lesão por mecanismos oxidativos. O efeito da HO-1 na lesão celular parece ser mediado pelo NO / In the acute kidney injury, the mechanisms of defense act as protector genes, as the protein heat shock 32 (HSP 32), also known as heme oxygenase-1 (HO-1). The polymyxin B (PmxB) is a nephrotoxic antimicrobial. The aim of this study was to distinguish the role of the HO-1 enzyme in the PmxB toxicity in LLC-PK1 cells. The cells were submitted to the following treatments: Control (CTL- 0µM); Hemin (inhibitor of HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Zinc protoporphyrin (ZnPP - inhibitor of HO-1, 10M,); NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME - inhibitor of iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM of Hemin one hour before the PmxB); PmxB + ZnPP (10M of ZnPP one hour before the PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M of Hemin and 0,1mM of L-NAME one hour before the PmxB). All groups were evaluated in 24 and 72 hours. The following parameters were analysed: lactate dehydrogenase (LDH), lipid peroxidation (MDA), genic expression of HO-1 by RT-PCR, protein syntesis of HO-1 by immunofluorescence, nitric oxide (NO) by Griess method and protein expression of HO-1 and of iNOS by western blotting. The results showed that PmxB increased the LDH and the levels of MDA. Hemin and ZnPP also increased the LDH variables, MDA and nitric oxide (NO). The inducer of HO-1 improved the protein expression of HO-1 and of iNOS. The PmxB was confirmed as a cytotoxic and the HO-1 intensified the failure by oxidative mechanisms. The effect of HO-1 in the cell injury seemed to be mediated by NO

QUEIROZ, Ismael Nilo Lino de. Caracterização estrutural preliminar e efeitos na inflamação da lectina da alga marinha verde Caulerpa cupressoides. 115 f. : Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal do Ceará Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-05-23T13:42:40Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_inlqueiroz.pdf: 2778929 bytes, checksum: 1ecf927693bc8e91aabb5a746c3dfbce (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-05T19:19:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_inlqueiroz.pdf: 2778929 bytes, checksum: 1ecf927693bc8e91aabb5a746c3dfbce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T19:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_inlqueiroz.pdf: 2778929 bytes, checksum: 1ecf927693bc8e91aabb5a746c3dfbce (MD5) Previous issue date: 2013 / Lectins seaweed have various pharmacological applications. This work was partially characterize the structure and evaluate the effects on classical models of inflammation lectin of the green seaweed Caulerpa cupressoides. The Caulerpa cupressoides lectin (CcL) was extracted with Tris-HCl 25 mM, pH 7.5 and isolated by ion exchange chromatography on DEAE-cellulose. Structural characterization showed a partial aminoterminal sequence with 31 amino acid residues, obtained according to the method of Edman degradation, while in nuclear magnetic resonance spectroscopy to the CcL 1H-NMR purified by Sephadex G-100 and DEAE-cellulose obtained by was demonstrated similarity between signals obtained in both spectra. The anti-inflammatory activity was evaluated in male Wistar rats (n = 6), using the model of paw edema induced by carrageenan (700 μg/paw), dextran (500 μg/paw), histamine (100 μg/paw), serotonin (20 μg/paw) or bradykinin (30 μg/paw). Groups of animals were treated with CcL (0.1, 1.0 or 10.0 mg/kg, i.v.) 30 min before the inflammatory stimulus. Was evaluated the involvement of CcL (1.0 mg/kg) towards heme oxygenase-1. Groups were used that were treated with inhibitor CcL linked mucin (8.0 mg/kg, i.v.) or only mucin (8.0 mg/kg, i.v.) and dexamethasone (1.0 mg/kg, s.c.) were used as controls. The effect edematogenic CcL was evaluated by applying the doses of 0.1, 1.0 or 10 mg/kg (i.pl.). In the trial of paw edema induced by carrageenan, CcL reduced edema formation was confirmed by determining tissue levels of myeloperoxidase. CcL (1.0 mg/kg) showed no mucin linked to anti-inflammatory effect on the paw edema induced by carrageenan, except in the first hour after stimulation. In dextran-induced edema, CcL also inhibited the osmotic swelling. Only the dose of 1.0 mg/kg was used in reducing histamine-induced edema by 40% the edema within 30 min CcL (1.0 mg/kg), however, did not reduce the edema induced by serotonin or bradykinin. Besides, in the histological analysis of tissue subplantar, CcL (1.0 and 10.0 mg/kg) was able to reduce cell migration. In the presence of ZnPP IX (3.0 mg/kg, s.c.), CcL has lost its ability to inhibit the carrageenan-induced edema, exerting its mechanism of action anti-inflammatory pathway through the involvement of HO-1. While in immunohistochemistry, CcL (10 mg/kg) reduced the expression of IL-1β, but intense staining occurred cytokines TNF-α and IL-6, and expression of HO-1 in the groups treated with the same dose of CcL. In relation the effect edematogenic, CcL was able to induce intense inflammatory process with dose-dependent effect. However, the induced edema at a dose of 10 mg/kg was CcL was inhibited by indomethacin, meclizine, pentoxifylline and dexamethasone. Therefore, when the CcL partially characterized presented in its aminoterminal sequence of 43% identity with the protein from unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii and showed anti-and pro-inflammatory therapeutic agent is considered a potential for future studies in inflammatory processes. / As lectinas de algas marinhas possuem várias aplicações farmacológicas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar parcialmente a estrutura e avaliar os efeitos em modelos clássicos de inflamação da lectina da alga marinha verde Caulerpa cupressoides. A lectina de Caulerpa cupressoides (LCc) foi extraída com tampão Tris-HCl 25 mM, pH 7,5 e isolada por cromatografia de troca iônica em coluna de DEAE-celulose. A caracterização estrutural parcial apresentou uma sequência aminoterminal com 31 resíduos de aminoácidos, obtida de acordo com o método de degradação de Edman, enquanto que na espectroscopia de ressonância magnética nuclear unidimensional 1H para a LCc purificada por Sephadex G-100 e obtida por DEAE-celulose, foi demostrado uma similaridade entre os sinais obtidos em ambos os espectros. A atividade anti-inflamatória foi avaliada em ratos Wistar machos (n=6), utilizando o modelo de edema de pata induzidos por carragenana (700 μg/pata), dextrana (500 μg/pata), histamina (100 μg/pata), serotonina (20 μg/pata) ou bradicinina (30 μg/pata). Grupos de animais foram submetidos ao tratamento com LCc (0,1; 1,0 ou 10,0 mg/kg; i.v.), 30 min antes do estímulo inflamatório. Foi avaliado o envolvimento da LCc (1,0 mg/kg) na via da Heme oxigenase-1. Foram utilizados grupos que receberam tratamento com LCc ligada ao inibidor mucina (8,0 mg/kg; i.v.) ou somente mucina (8,0 mg/kg; i.v.) e dexametasona (1,0 mg/kg; s.c.) foram utilizados como controles. O efeito edematogênico de LCc foi avaliado aplicando as doses de 0,1; 1,0 ou 10 mg/kg (i.pl.). No ensaio de edema de pata induzido por carragenana, LCc reduziu a formação de edema sendo confirmado pela determinação dos níveis teciduais de mieloperoxidase. A LCc (1,0 mg/kg) ligada a mucina não apresentou efeito anti-inflamatório no edema de pata induzido por carragenana, exceto na primeira hora após o estímulo. No edema induzido por dextrana, LCc também inibiu o edema osmótico. Apenas a dose de 1,0 mg/kg foi utilizada no edema induzido por histamina reduzindo em 40% o edema no intervalo de 30 min LCc (1,0 mg/kg), entretanto, não reduziu a formação de edema induzido por serotonina ou bradicinina. Além disso, na análise histológica do tecido subplantar, LCc (1,0 e 10,0 mg/kg) foi capaz de reduzir a migração celular. Na presença de ZnPP IX (3,0 mg/kg; s.c.), LCc perdeu sua capacidade inibir o edema induzido por carragenana, exercendo seu mecanismo de ação anti-inflamatório através do envolvimento da via da HO-1. Enquanto que na imunohistoquímica, LCc (10 mg/kg) reduziu a expressão de IL-1β, porém ocorreu intensa marcação das citocinas TNF-α e IL-6, além da expressão de HO-1, nos grupos tratados com a mesma dose de LCc. Com relação ao efeito edematogênico, LCc foi capaz de induzir intenso processo inflamatório com efeito dose-dependente. No entanto, o edema induzido com a dose de 10 mg/kg de LCc foi foi inibido por indometacina, meclizina, pentoxifilina e dexametasona. Portanto, a LCc quando parcialmente caracterizada apresentou na sua sequência aminoterminal uma identidade de 43% com a proteína da alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii e apresentou propriedades anti- e pró-inflamatórias, sendo considerada um agente terapêutico em potencial para estudos futuros nos processos inflamatórios.