Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-13T12:52:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Ricardo de Souza Silva.pdf: 2617103 bytes, checksum: 83ada60ae5dc3c77a19892b0c337a3d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:52:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Ricardo de Souza Silva.pdf: 2617103 bytes, checksum: 83ada60ae5dc3c77a19892b0c337a3d7 (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES / Métodos de separação por afinidade têm se revelado eficazes e econômicos. Eles se baseiam na formação de um complexo estabelecido entre duas biomoléculas afins a um suporte insolúvel em água. Lavagens iniciais deste compósito removem impurezas de sorte que em uma segunda etapa o complexo é desfeito, liberando a biomolécula de interesse mediante seu rompimento (força iônica, pH, etc.). Dentre os diferentes métodos, aqueles baseados em suportes magnéticos têm as vantagens de fácil síntese, manuseio e o derivado ser recuperado por meio de um campo magnético. Esta tese se postulou a revestir partícula magnéticas com heparina (HEP) e heparan sulfato (HS) uma vez que esses glicosaminoglicanos são muito negativamente carregados e formam complexos com proteínas, por exemplo, proteínas plasmáticas. Três tipos de materiais foram sintetizados: polietilenotereftalato magnetizado (mPET), magnetita (MAG) e magnetita revestida com polianilina (mPANI). Inicialmente, filmes de PET sofreram hidrazinólise e o pó PET-hidrazida obtido foi magnetizado pelo método de co-precipitação em solução de cloretos férrico e ferroso. A MAG foi sintetizada conforme descrito acima, porém, sem adição do PET, e posteriormente foi revestida com PANI (mPANI). HEP e HS foram ativados com carbodiimida e N-hidroxissuccinimida e incubados com os suportes para que ocorressem o revestimento das partículas, produzindo os seguintes derivados magnéticos: mPET-HEP; mPANI-HEP; MAG-HEP; mPET-HS e mPANI-HS. As amostras de mPET-HEP foram investigadas por análise elementar e espectroscopia de infravermelho. A composição centesimal delas mostrou um aumento na razão carbono : nitrogênio, presumindo ser devido à imobilização de heparina. O espectro de infravermelho do derivado contendo heparina apresentou bandas em 1653 cm-1 e 1547 cm-1, característicos da ligação amida, formada pela conjugação. O derivado mPANI imobilizou cerca de 37% da heparina ofertada, embora a magnetita pura (MAG) também tenha imobilizado, porém em menor grau. Todas estas matrizes demonstraram uma boa estabilidade em 10 ciclos consecutivos de reutilização mesmo após 2 anos estocadas a 4°C. Quanto ao HS, este foi covalentemente fixado às partículas mPANI e mPET em torno de 35 μg e 38,6 μg por mg de suporte respectivamente, no entanto também foi adsorvido (18μg/mg) sobre as partículas controle de MAG. Indícios do sucesso da imobilização nestes compósitos foram a demonstração de que a heparina fixava o corante azul de metileno e retardava o tempo de coagulação do plasma recalcificado quando em contato com estes suportes. Finalmente, todos os derivados magnéticos foram incubados com plasma humano e lavados posteriormente com gradientes de NaCl para liberar as proteínas fixadas e detectá-las a 280nm. Eletroforese destas proteínas revelaram bandas referentes à antitrombina (58kDa) e as suas dosagens nos plasmas e eluatos confirmaram a eficiência do método de separação. Nos derivados mPET-HS e mPANI-HS, além da antitrombina, importantes fatores da coagulação também foram observados na eletroforese e comprovada a sua separação através de testes de coagulação específicos. Portanto, os resultados mostraram que estes compósitos produzidos são promissores na purificação da antitrombina e outros fatores da coagulação presentes no plasma humano.

Made available in DSpace on 2016-04-20T12:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 amanda_tucci_ioc_mest_2015.pdf: 5122366 bytes, checksum: 8fea49a02fa58dc27c0339860fdb91fd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A diversidade genética do Trypanosoma cruzi influencia diferentes parâmetros biológicos e tem sido apontada como fator importante para o desfecho clínico da doença de Chagas. A expressão diferencial de genes e proteínas entre as diferentes DTUs do T. cruzi parece determinar a virulência do parasito e sua capacidade de subverter a resposta imune e persistir no hospedeiro mamífero. Dentre o repertório de moléculas de superfície dos parasitos envolvido no reconhecimento celular, destacamos as proteínas de ligação à heparina (PLHs) que atuam no ciclo de vida de diferentes patógenos intracelulares, incluindo o T. cruzi. PLHs desempenham importante papel na citoaderência e entrada do T. cruzi através do reconhecimento de proteoglicanos de heparam sulfato (PGHS) na superfície de células de mamíferos. O mecanismo de invasão disparado pela interação PLHs-PGHS, assim como a presença de PLHs em T. cruzi de diferentes genótipos (TCI e TCII) ainda não foi elucidado. O presente estudo teve como objetivo avaliar a expressão de PLHs e glicoproteínas (GPs), gp35/50, gp82 e gp90, envolvidas na invasão de tripomastigotas derivados de cultivo celular (TCT), tripomastigotas sanguíneos (BT) e metacíclicos (MT) de T. cruzi da cepa Y (TcII) e isolado silvestre SMM36 (isolado de espécimes de Triatoma vitticeps da região de Santa Maria Madalena, RJ; Zimodema 3), bem como sua atuação nos eventos de internalização destes parasitos. A expressão e localização subcelular de PLHs e GPs em T. cruzi foi determinada pela incubação por 1h no gelo de tripomastigotas com 20\03BCg/mL de heparina ou heparam sulfato (HS) conjugados à biotina seguido de processamento para citometria de fluxo e microscopia de fluorescência As análises de citometria de fluxo revelaram que tripomastigotas (TCT, BT e MT) de diferentes genótipos (cepa Y e isolado SMM36) possuem uma expressão diferencial de PLHs e GPs em sua superfície. TCTs e BT (cepa Y) possuem elevada expressão de PLHs comparado aos MTs. Cerca de 90% da população de TCTs apresentam marcação positiva para PLHs enquanto apenas 10-25% dos MTs possuem esta proteína expressa na superfície. Em contraste, MTs apresentam níveis mais elevados de gp35/50, gp82 e gp90 comparados aos TCTs. A localização subcelular de PLHs em domínios de sinalização do T. cruzi é bastante peculiar. Em TCTs e BT (cepa Y), PLHs estão localizadas na membrana flagelar enquanto as GPs estão distribuídas ao longo do corpo do parasito (TCT e MT), exceto gp90 que é negativa nos TCTs. Ainda, a capacidade invasiva dos parasitos e o papel de proteoglicanos sulfatados foi analisada utilizando células de ovário de hamster chinês competentes (CHO-K1) e mutantes deficientes em glicosaminoglicanos (CHO-745) como modelo experimental de invasão. Os dados quantitativos da infecção revelaram que TCTs (cepa Y e isolado SMM36) são mais infectivos que MTs. TCTs alcançaram um perfil de infecção entre 52-85% após 2h de interação com CHO-K1, de acordo com a razão parasito-célula alvo, enquanto MTs atingiram o máximo de 6% de infecção neste tempo de interação Embora o percentual de infecção tenha sido similar entre TCTs dos diferentes genótipos, a análise do índice endocítico revelou maior eficiência do isolado SMM36 na invasão, apresentando valores cerca de 40% maior de parasitos interiorizados. Ainda, CHO-745 infectadas com TCT (Y e SMM36) apresentaram redução de aproximadamente 30% nos níveis de infecção quando comparadas a CHO-K1. Este fenômeno não foi observado em MTs mesmo após 24h de interação, cujo percentual de infecção alcançou 37% na maior relação parasito-célula alvo (60:1). Este conjunto de dados sugere que a interação PLHs-PGHS possa disparar vias de sinalização importantes para entrada de parasitos que expressam elevados níveis de PLHs em sua superfície. O mecanismo de invasão mediado pela interação PLHs-PGHS será alvo de futura investigação / The genetic diversity of Trypanosoma cruzi influences different biological parameters and has been identified as an important factor for the clinical outcome of Chagas’ disease. The differential gene and protein expression between different DTUs of T. cruzi seems to determine the virulence of the parasite and its capacity to subvert the immune response and persist in the mammalian host. Among the surface molecules repertoire of parasites involved in cell recognition, we highlight the heparin binding proteins (PLHs) acting in the life cycle of different intracellular pathogens, including T. cruzi. PLHs play an important role in cytoadherence and entrance of T. cruzi by recognizing heparan sulfate proteoglycan (PGHS) in the mammalian cell surface. The mechanism of invasion triggered by PLHs-PGHS interaction, as well as the presence of PLHs in different genotypes (TCI and TCII) of T. cruzi has not yet been elucidated. This study aimed to evaluate the expression of PLHs and glycoproteins (GPs), GP35/50, gp82 and gp90, involved in the invasion of cell culture derived trypomastigotes (TCT), bloodstream trypomastigotes (BT) and metacyclics (MT) of T. cruzi of Y strain (TCII) and the sylvatic isolate SMM36 (isolated from specimens of Triatoma vitticeps from Santa Maria Madalena region, RJ; Zymodeme 3), as well as their role in the events of internalization of these parasites. Expression and subcellular localization of PLHs and GPs in T. cruzi was determined by incubation for 1 h on ice of trypomastigotes with 20μg/mL of biotin-conjugated heparin or heparan sulfate (HS) followed by processing for flow cytometry and fluorescence microscopy. The flow cytometry analysis showed that trypomastigotes (TCT, BT and MT) of different genotypes (Y strain and SMM36 isolate) have differential expression of PLHs and GPs on their surface. TCTs and BT (Y strain) have high expression of PLHs compared to MTs. About 90% of TCT population has positive labeling to PLHs while only 10-25% of MTs have expressed this protein on the surface. In contrast, MTs have higher levels of GP35/50, gp82 and gp90 when compared to TCTs. The subcellular localization of PLHs in signaling domains of T. cruzi is quite peculiar. In TCTs and BT (Y strain), PLHs are located in the flagellar membrane while GPs are distributed throughout the parasite's body (TCT and MT), except that gp90 is negative in TCTs. Also, the invasive capacity of the parasites, and the role of sulfated proteoglycans were analyzed using wild-type chinese hamster ovary cells (CHO-K1), and its mutant cell line deficient in glycosaminoglycan (CHO-745) as experimental model of invasion. The quantitative data of infection revealed that TCTs (Y strain and SMM36 isolate) are more infective than MTs. TCTs reached a range of infection between 52-85% after 2h of interaction with CHO-K1, according to the parasite- host cell ratio, while MTs reached a maximum of 6% infection at this time of interaction. Although the percentage of infection was similar between TCTs of different genotypes, the analysis of the endocytic index showed higher efficiency of invasion in the SMM36 isolate, showing values about 40% more of internalized parasites. Also, CHO-745 infected with TCT (Y strain and SMM36 isolate) exhibit approximately 30% decrease in infection levels compared to CHO-K1. This phenomenon was not observed in MTs even after 24 hours of interaction, whose percentage of infection reached 37% at the highest parasite-target cell ratio (60: 1). These data suggest that PGHS-PLHs interaction may trigger signaling pathways important for entry of parasites that express high levels of PLHs on its surface. These invasion mechanisms mediated by PLHs PGHS-interaction will be the focus of future research. / 2016-10-29

Memoria para optar el título de Bioquímico

A síntese noturna de melatonina pela glândula pineal é inibida por padrões moleculares associados à patógenos ou à danos, como por exemplo lipopolissacarídeo (LPS) ou peptídeo β-amilóide. A interação destas moléculas com receptores toll 4 (TLR4) ativa o eixo imune-pineal, favorecendo a migração de leucócitos para o local da injúria. Heparan sulfato (HS) é um glicosaminoglicano da matrix extracelular que por dano tecidual, inflamação generalizada ou migração de células tumorais, liberam dissacarídeos que podem ligar a TLR4, levando a formação de uma resposta inflamatória. Avaliamos se HS poderia prejudicar a atividade da melatonina. HS é capaz de inibir a síntese noturna de melatonina, através da supressão da expressão gênica e do conteúdo enzimático de acetilserotonina O-metiltransferase (ASMT). Este efeito é modulado pela interação de HS com TLR4, mas não envolve a via de translocação nuclear de NF-κB. Estes dados sugerem que um aumento de moléculas de HS na matriz da glândula pineal é traduzido a todo o organismo por uma redução no pico noturno de melatonina. / The nocturnal synthesis of melatonin by the pineal gland is inhibited by pathogen or damage-associated molecular patterns, such as lipopolysaccharide (LPS) and β-amyloid peptide. The interaction of these molecules with toll like receptors 4 (TLR4) activates the immune-pineal axis, favoring the migration of leukocytes for the site of lesion. Heparan sulfate (HS), a glycosaminoglycan of the extracellular matrix, that in case of tissue injury, generalized inflammation or migration of tumor cells, releases disaccharide, which can bind to TLR4 triggering an inflammatory response. Here we evaluated if HS could impair nocturnal melatonin activity. HS is capable of inhibit the melatonin synthesis by the suppression of the gene expression and enzymatic content of acetylserotonin O-methyltransferase (ASMT). This effect is modulated by the interaction of HS with TLR4, but does not involve the NF-κB nuclear translocation pathway. This data suggest that the increase in HS in pineal gland matrix is translated to the whole organism by a reduction in the nocturnal melatonin peak.