Imiquimod é uma imidazoquinolina, agonista do TLR-7, ativador de células dendríticas (DC) e indutor da transcrição de diversas citocinas. O objetivo deste estudo é avaliar o crescimento tumoral, a formação de metástases em órgãos internos, a atividade do sistema imune e o tipo de morte celular induzido devido ao tratamento tópico. Camundongos foram inoculados com células de melanoma murino B16F10. O fármaco, na dose de 5mg, foi aplicado no local da inoculação uma vez por dia até o fim do experimento. Foram estudados quatro grupos experimentais, dois inoculado com células tumorais, sendo um tratado e outro não, e outros dois grupos, um recebeu somente o tratamento com o fármaco e o outro não recebeu tratamento. Os animais foram pesados e seus tumores medidos periodicamente. Exemplares dos grupos foram sacrificados em quatro tempos diferentes, imediatamente submetidos à necropsia para a análise de massas tumorais por citometria de fluxo com caspase-3 e anexina-v para investigar a indução de apoptose e/ ou necrose tumoral, e remoção do tumor, pele, Baço, linfonodo e pulmão, que foram fixados, inclusos em parafina, cortados e corados com HE, para análise histológica. / Imiquimod is a TLR-7 agonist and activator of dendritic cells (DC), and induces transcription of several cytokines. This study`s objective is to evaluate tumor growth, development of metastasis within internal organs and the immune system`s function, due to the topical treatment. Two groups of C57BL/6J mice were inoculated with B16F10 melanoma cells subcutaneously, and only one of the groups was treated, applied topically at the injection site once a day, followed by a second round of two groups, one treated and the other as a healthy group. Every two tumors and weight were measured. In order to observe the tumor progression and treatment effects, groups of animals were sacrificed on four days apart and immediately submitted to necropsy for a tumor analysis by flow cytometry, to evaluate the induction of apoptosis and necrosis, and to macroscopically observe the tumor development within internal organs, vascularization and posterior inclusion of the organs in paraffin for histological analysis. Tumor, skin, spleen, limph node and lung were colored with HE for histological analysis of migrating immune system cells and tumoral cells in the organs and describing its integrity.

Diversos estudos tem demonstrado que as células-tronco mesenquimais (CTM) são imbuídas de uma forte atividade imunossupressora in vitro, no entanto, os resultados de imunoterapias utilizando CTM têm sido variáveis até o momento. Nossa hipótese para tal variação são interações que devem ocorrer entre as CTM e fragmentos de patógenos circulantes nos pacientes, resultando na modulação da atividade imunossupressora. Para avaliar a ocorrência deste fenômeno em CTM de medula óssea, inicialmente foi avaliado a presença de diversos TLR através da marcação com anticorpos e posterior quantificação por citometria de fluxo, sendo observada a presença dos TLR2, TLR3, TLR4 e TLR9. No intuito de avaliar alterações no potencial imunossupressor, linfócitos T ativados e marcados a nível intracelular foram co-cultivados com CTM estimuladas com LPS, POLY IC e oligonucleotídeos com motivos CpG: DSP30, CpG-A e CpG-B, sendo sua proliferação quantificada por citometria de fluxo. Como resultados, foi observado que a estimulação com LPS e DSP30 levaram a perda e acentuação da capacidade supressora, respectivamente, enquanto o estímulo simultâneo com LPS e DSP30 resultou em sua manutenção. Tais modulações na imunossupressão foram corroboradas ao serem avaliadas modulações na expressão gênica, tendo em vista que o estímulo por LPS e DSP30 induziram no aumento da expressão de IL1 e TGF, respectivamente. Em seguida, foi avaliado o efeito das mesmas condições experimentais na indução a proliferação das CTM, ao ser mensurada alterações na quantidade de células em um equipamento de High content Screening (HCS). Como resultados, foi possível observar que somente o tratamento com DSP30 foi capaz de aumentar significativamente a quantidade de células, fenômeno corroborado ao ser mensurada a síntese de DNA, através da utilização de um produto comercial, seguido de análise por citometria de fluxo. No intuito de avaliar possíveis modulações na via NF-B, CTM estimuladas com LPS ou DSP30 foram sujeitas ao ensaio de imunoprecipitação de cromatina, utilizando anticorpos específicos a subunidades de RelA e RelB, sendo o DNA imunoprecipitado sujeito a PCR quantitativo com primers específicos para a regiões promotoras do gene VCAM-1. Como resultados, foi observado que o estímulo com LPS aumentou a atividade do RelA, enquanto não foram observados efeitos após o estímulo com DSP30. No entanto, o estímulo simultâneo com ambos os ligantes levou ao aumento de atividade de RelA e RelB. Ao serem avaliadas estas condições em um ensaio de imunofluorescência analisado em HCS, foi possível observar maiores níveis da proteína RelB no citoplasma das células tratadas com DSP30, sugerindo um aumento da sua formação. Apesar dos mecanismos moleculares subjacentes aos resultados observados ainda necessitarem de maior elucidação, nosso trabalho indica que a estimulação das CTM com DSP30 pode trazer benefícios no sentido de potencializar a imunossupressão e proliferação celular, além de impedir a perda da imunossupressão, decorrente da interação com LPS. Tais resultados poderão servir como diretrizes para o aprimoramento de imunoterapias utilizando CTM de medula óssea, principalmente em casos de pacientes com infecções por patógenos. / Several studies have shown that mesenchymal stem cells (MSCs ) are imbued with a strong immunosuppressive activity in vitro , however , the results of immunotherapies using CTM has been mixed so far. Our hypothesis for this variation are interactions that must occur between the CTM and fragments of circulating pathogens in patients , resulting in the modulation of the immunosuppressive activity. To evaluate the occurrence of this phenomenon in bone marrow MSCs was initially evaluated the presence of various TLR by staining with antibodies and subsequent quantification by flow cytometry , the presence of TLR2 , TLR3 , TLR4 and TLR9 was observed . To assess changes in the immunosuppressive , activated T lymphocytes and labeled intracellularly potential were co-cultured with MSC stimulated with LPS , poly IC and oligonucleotides with CpG motifs : DSP30 , CpG - A and CpG - B , and their proliferation measured by flow cytometry. As a result , it was observed that stimulation with LPS and DSP30 led to loss of stress and suppressing ability , respectively, while simultaneous stimulation with LPS and DSP30 resulted in maintenance. Such modulations in immunosuppression were corroborated when assessing modulations in gene expression , given that the stimulus induced by LPS and DSP30 in increased expression of TGFb and IL1 , respectively. Then , the effect of the same experimental conditions inducing proliferation of MTC to be measured changes in the amount of cells in a High Content Screening equipment (HCS ) was measured . As a result , it was observed that only the DSP30 treatment was able to significantly increase the amount of cells, phenomenon to be measured supported DNA synthesis through the use of a commercial product followed by analysis by flow cytometry . In order to evaluate possible modulations in NF-kB pathway , CTM stimulated with LPS or DSP30 were subjected to chromatin immunoprecipitation assay , using antibodies specific to subunits RelA and RelB , and the immunoprecipitated DNA subjected to quantitative PCR with primers specific to the promoter regions of VCAM-1 gene. As a result , it was observed that stimulation with LPS increased the activity of RelA , while effects were not observed after stimulation with DSP30 . However , simultaneous stimulation with both ligands led to increased activity of RelA and RelB . When these conditions are evaluated in an assay in HCS immunofluorescence analysis , we observed higher levels of RelB protein in the cytoplasm of cells treated with DSP30 , suggesting an increase in their formation. Although the molecular mechanisms underlying the observed results still require further elucidation , our work indicates that stimulation of MSC with DSP30 can bring benefits in terms of enhancing immunosuppression and cell proliferation , and prevent loss of immunosuppression resulting from the interaction with LPS . These results can serve as guidelines for the improvement of immunotherapies using CTM bone marrow , especially in cases of patients with infections caused by pathogens.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-08-17T12:32:21Z No. of bitstreams: 1 micheliaantoniadonascimentogusmao.pdf: 2641235 bytes, checksum: 154c338e19fb47129f176bdceb0cf92e (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: on 2017-08-24T11:26:04Z (GMT) / Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-08-24T15:14:14Z No. of bitstreams: 0 / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-30T14:21:34Z (GMT) No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-08-30T14:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2017-02-17 / A esquistossomose é uma doença tropical negligenciada que acomete milhões de pessoas no mundo. A falta de vacina para essa doença helmíntica impulsiona a busca por moléculas antigênicas oriundas dos parasitos do gênero Schistosoma. Dentre as moléculas consideradas como promissoras, se encontra a ATP difosfohidrolase de Schistosoma mansoni. O parasito possui duas isoformas de desta enzima que são denominadas SmATPDases e são expressas em todos as fases do ciclo de vida deste helminto. A apirase de batata é uma proteína vegetal pertencente à mesma família de enzimas do parasito, compartilha epitopos com as isoformas de SmATPDases. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização imunológica da apirase de batata em modelo de infecção murina experimental com base nessa homologia protéica. A proteína vegetal foi inoculada em camundongos C57BL/6 que posteriormente foram infectados com cercárias de S. mansoni. A proteína vegetal induziu níveis significativos de anticorpos IgG e IgG1 após a imunização, os quais se mantiveram elevados na análise 60 dias após a infecção. A cultura de esplenócitos dos animais imunizados respondeu ao estímulo com a proteína vegetal, induzindo a produção de níveis significativos de IFN-γ, IL-10 e IL-5, mas não de IL-13. O processo de imunização não conferiu proteção, sendo incapaz de promover a redução da carga parasitária. O efeito imunomodulador da imunização foi observado através de uma redução da área afetada pela reação granulomatosa hepática nos animais imunizados. Em relação à ligação de anticorpos IgE, a apirase de batata mostrou reatividade significativa com estes anticorpos presentes em amostras do plasma de pacientes com esquistossomose. Em ensaios de Western blotting, os anticorpos IgE foram capazes de reconhecer três proteínas presentes no homogeneizado de vermes adultos do helminto, com 91, 63 e 55 kDa. Foi possível inferir que todas as bandas reveladas correspondem a isoformas de SmAPTDases com distintos processamentos pós-tradução, tais como glicosilação e proteólise. Comprovando esta reatividade, foi possível verificar que a imunização dos animais (C57BL/6) com a proteína vegetal foi capaz de induzir a produção significativa de anticorpos IgE detectáveis em técnicas de ELISA e Western blotting. Como a apirase de batata possui identidade com a NTPDase 1 (CD39) de mamíferos sugerimos que os pacientes possuam anticorpos naturais contra NTPDases envolvidos na manutenção da homeostase do organismo. O conjunto de dados obtidos mostra que a apirase de batata possui um perfil imunoregulatório na esquistossomose, podendo contribuir para a redução da morbidade, induzindo a produção de anticorpos IgE, tidos como protetores na esquistossomose. / Schistosomiasis is a neglected tropical disease that affects millions of people around the world. The lack of vaccine for this helminth disease prompts a search for antigenic molecules from the parasites of the genus Schistosoma. Among the molecules considered promising are an ATP diphosphohydrolase from Schistosoma mansoni. The parasite has two enzyme isoforms which are termed SmATPDases and are expressed in all as life cycle phases of this helminth. The potato apyrase is a plant protein belonging to the same family of parasite enzymes, shared epitopes with SmATPDase isoforms. Thus, the objective of this work was to perform an immunological characterization of potato apyrase in a model of experimental murine infection based on this protein homology. Plant protein was inoculated into C57BL / 6 mice that were infected with S. mansoni cercariae. Plant protein induced significant levels of IgG and IgG1 antibodies after immunization, which remained high for analysis 60 days after infection. The solenocytes culture of the immunized animals responded to the stimulus with a plant protein, inducing a significant production of IFN-γ, IL-10 and IL-5, but not IL-13. The immunization process did not provide protection, being unable to promote a reduction of the parasitic load. The immunomodulatory effect of immunization was observed through a reduction of the area affected by the hepatic granulomatous reaction in the immunized animals. Concerning the binding of IgE antibodies, potato apyrase showed significant reactivity with these antibodies present in plasma samples from patients with schistosomiasis. In Western blotting assays, IgE antibodies were able to recognize three non-homogenized languages of adult helminth worms at 91, 63 and 55 kDa. It was possible to infer that all the bands revealed correspond to SmAPTDase isoforms with various post-translational processing, such as glycosylation and proteolysis. (C57BL / 6) with a plant protein capable of inducing a significant production of IgE antibodies detected in ELISA and Western blotting techniques. As potato apyrase has an identity with a mammalian NTPDase 1 (CD39), we suggest that patients have an antibody against the NTPDases involved in maintaining the body's homeostasis. The obtained data show that the potato harvest has an immunoregulatory profile in schistosomiasis, and may contribute to the reduction of morbidity, inducing a production of IgE antibodies, considered as protectors in schistosomiasis.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-09-22T19:23:19Z No. of bitstreams: 1 thiagodealmeidaoliveira.pdf: 1376099 bytes, checksum: 1223858331fe263a8bdcce2a114266c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-09-27T13:42:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thiagodealmeidaoliveira.pdf: 1376099 bytes, checksum: 1223858331fe263a8bdcce2a114266c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T13:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thiagodealmeidaoliveira.pdf: 1376099 bytes, checksum: 1223858331fe263a8bdcce2a114266c5 (MD5) Previous issue date: 2017-06-28 / A modulação da resposta imune inata seria uma ferramenta capaz de elhorar a capacidade do sistema imune de combater a infecção por patógenos e outros estímulos externos. A utilização de vias sinalizadoras com a participação de alguns receptores específicos, como o peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα) surgiria como importante hipótese para modular a produção de proteínas de fase aguda e do complemento em hepatócitos bovinos, órgão principal envolvido nessa síntese. Nesse sentido, o presente trabalho se utilizou de técnicas de cultivo primário de hepatócitos bovinos, provenientes de 5 animais diferentes, que foram isolados, cultivados e estimulados com um ligante desse receptor nuclear, o fenofibrato. Após 48 horas de cultivo as células tiveram seu ácido ribonucleico (RNA) extraído e quantificado, seguindo-se à síntese de ácido desoxirribonucleico complementar (cDNA) e execução das reações em cadeia da polimerase quantitativo (qPCR), a fim de se verificar a expressão e produção de proteínas de fase aguda e do sistema complemento por meio de de reações de qPCR. Os sobrenadantes de cultura também foram avaliados após esse período de tempo, onde foram dosadas as mesmas proteínas, por meio da técnica de Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Os resultados demonstraram que o cultivo se provou ineficiente no que diz respeito à viabilidade celular e à quantificação de RNA extraído, indicando que mais estudos devem ser feitos para padronização dessa técnica. Além disso, os resultados demonstraram que o PPARα, ativado frente ao seu ligante específico, o fenofibrato, não foi capaz de modular a expressão e tampouco a produção dos fatores de complemento e das proteínas de fase aguda analisadas, podendo indicar que em hepatócitos bovinos a modulação por esse receptor não ocorre da mesma maneira como em humanos e em murinos. No entanto, devido à grande variabilidade racial dos animais cujos fígados foram coletados e ao pequeno número amostral utilizado, análises mais refinadas são necessárias. Dessa maneira, estudos devem ser realizados visando novas moléculas capazes de modular proteínas relacionadas ao sistema imune em bovinos. / The innate immune modulation is a tool capable of improve the immune system capacity to fight infections by pathogens and other external stimuli. The use of signaling paths with participation of some specific receptors, such as peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα) arises as an important hypothesis to modulate the acute phase proteins (APP) and complement proteins in bovine liver cells, where most of these molecules are produced in a systemic level. In this way, this work aimed to establish a protocol of primary culture of bovine hepatocytes suitable to analyze intracellular signaling paths and genetic expression and synthesis of proteins related to innate immune system. For that, bovine hepatocytes from five different animals were isolated, cultivated and activated by a receptor ligand - fenofibrate, both alone and associated with proinflammatory stimuli, in different concentrations. After 48 hours of culture, ribonucleic acid (RNA) was extracted and quantified, complementary deoxyribonucleic acid was synthetized and real-time polymerase chain reactions were setup to verify the acute phase and complement proteins expression and synthesis. The culture supernatant was used to analyze the protein dosage by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). The results showed that the hepatocytes isolation and culture were not very effective, since the extracted RNA showed low concentration and bad integrity, indicating that more studies must be performed to standardize this technique. Considering the low quantification and bad quality of RNA, it was not possible to access the role of the receptor PPARα in complement factors and acute phase proteins genetic expression and production, when activated by its specific ligand (fenofibrate). Thus, the development of isolation and culture techniques for bovine hepatocytes must continue to be developed in order to better evaluate the intracellular signaling pathways and the search for new molecules capable to modulate proteins related to the immune system in bovines.

Orientadores: Wagner José Fávaro, Patrick Vianna Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T14:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carniato_AmandaPocol_M.pdf: 2911906 bytes, checksum: 77e9b9f70f794e03c6fff7075745bfb0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Introdução: A alta recorrência do câncer de bexiga não-músculo invasivo (CBNMI) pode estar relacionada aos baixos efeitos das atuais terapias sobre os receptores Toll-like (TLRs) e a angiogênese. Atualmente, a terapia utilizada contra o CBNMI é a imunoterapia com BCG (Bacillus Calmette-Guerin) associada com a ressecção transuretral. Entretanto, a utilização do BCG está associada a efeitos colaterais, desde sintomas irritativos leves até reação sistêmica grave. Nesse contexto, uma nova perspectiva é representada pelo imunomodulador P-MAPA (agregado polimérico anidrídico fosfolinoleato-palmitoleato de amônio e magnésio). Objetivos: Os objetivos deste estudo foram caracterizar os efeitos da ativação dos mediadores das vias de sinalização dos TLRs 2, 4 (MyD88, IKK?, NF-kB, TNF-?, IL-6, TRIF, IRF-3, IFN-?), INOS e p53 na regulação do processo de angiogênese (VEGF e endostatina) e apoptose (BAX) frente ao uso do P-MAPA e BCG no CBNMI. Materiais e Métodos: Para a indução do CBNMI, 30 animais Fischer 344 induzidos quimicamente com uma dose intravesical de 1,5 mg/kg de N-metil-N-nitrosouréia (MNU) a cada 15 dias, totalizando 4 doses. Outros 10 animais Fischer 344 que não receberam MNU foram considerados como Grupo Controle. Duas semanas após a indução, os animais foram divididos em 3 grupos e tratados semanalmente por 6 semanas consecutivas via intravesical: Grupo Controle: 0,3 mL de solução fisiológica 0,9% ; Grupo MNU (Câncer): mesmo tratamento que o grupo Controle; Grupo MNU-BCG: 106 UFC ¿ 40 mg de BCG; Grupo MNU-P-MAPA: 5 mg/Kg de P-MAPA. Após tratamento os animais foram eutanasiados e as bexigas urinárias coletadas e submetidas às análises histopatológicas, imunohistoquímicas e Western Blotting. Resultados: O MNU demonstrou-se efetivo na indução do CBNMI, caracterizando carcinoma com invasão da lâmina própria (pT1), carcinoma papilífero (pTa), carcinoma in situ (pTis) e metaplasia escamosa. O grupo MNU-P-MAPA apresentou recuperação histopatológica em 100% dos animais, não apresentando alterações neoplásicas, enquanto que o grupo MNU-BCG recuperou apenas 60% dos animais. Os níveis proteicos para TLR2 e TLR4, dos intermediários da via de sinalização não-canônica (TRIF, IRF-3, IFN-?), p53 e BAX foram significativamente maiores no grupo MNU-P-MAPA em relação aos demais grupos experimentais. Sendo que para os intermediários da via de sinalização canônica (MyD88, IKK?, NF-kB, TNF-?, IL-6) foram maiores no grupo MNU-BCG. Os níveis proteicos de iNOS estiveram aumentados em ambos os tratamentos MNU-BCG e MNU-P-MAPA. E para VEGF, os níveis foram significativamente aumentados nos grupos MNU e MNU-BCG em relação aos demais grupos experimentais. Em contraste, a endostatina mostrou-se reduzida no grupo MNU e aumentada no grupo MNU-P-MAPA. Conclusão: Assim, pode-se concluir que a imunoterapia com P-MAPA promoveu distinta ativação do sistema imune inato mediada por TLRs 2 e 4 em relação ao BCG, resultando no aumento da via de sinalização para interferons, morte celular imunogênica, além da restauração dos níveis proteicos de p53 induzindo a apoptose e desaceleração do processo de angiogênese. A ativação da via de sinalização para interferons se correlacionou com a significativa melhora do CBNMI e ocorrência de apoptose / Abstract: Introduction: The high recurrence of non-muscle invasive bladder cancer (NMIBC) may be related to the low effect of the current therapies about receptors Toll-like (TLRs) and angiogenesis. Currently, the therapy used against the NMICB is the immunotherapy with BCG (Bacillus Calmette-Guerin) associated with the transurethral resection. However, the use of BCG is associated to side effects, since symptoms irritative mild to severe systemic reaction In this context, a new perspective is represented by the immunomodulatory P-MAPA (polymeric aggregate anidrídico phospholinoleate-palmitoleate ammonium and magnesium). Aims: The aims of this study were characterize the effects of activation of mediators of signaling pathways of TLRs 2, 4 (MyD88, IKK?, TNF-?, IL-6, TRIF, IRF-3, IFN-?, iNOS) and p53 in regulating the process of angiogenesis (VEGF, HIF, Endostatin) and apoptosis (BAX) compared to using P-MAPA and BCG in the NMIBC. Materials and Methods: For NMIBC induction, 30 Fischer 344 animals were chemically induced with intravesical dose of 1.5 mg / kg of N-methyl-N-nitrosourea (MNU) every 15 days, totaling 4 doses. Another 10 Fischer 344 animals that not received MNU were considered as Control Group. Two weeks after induction, the animals were divided into 3 groups and treated intravesically for 6 consecutive weeks: Control Group: 0.3 ml of 0.9% saline; MNU Group (Cancer): same treatment as the Control group; BCG-MNU Group: 106 UFC - 40 mg of BCG; MNU-P-MAPA group: 5 mg/kg P-MAPA. After treatment, the animals were euthanized and the urinary bladders collected and subjected to histopathological, immunohistochemical and Western blotting analyzes. Results: The MNU demonstrated to be effective in inducing NMIBC, presenting undifferentiated tumor, featuring carcinoma with invasion of the lamina propria (pT1), papillary (pTa), carcinoma in situ (PTis) and squamous metaplasia. The MNU-P-MAPA group presented histopathological recovery in 100% of animals showing no neoplasic alterations, while MNU-BCG group recovered only 60% of animals. Protein levels of TLR2 and TLR4, the intermediary of non-canonical signaling pathway (TRIF, IRF-3, IFN-?), p53 and BAX were significantly higher in MNU-P-MAPA group compared to other experimental groups. Whereas the intermediate canonical signaling pathway of TLRs (MyD88, IKK?, TNF-?, IL-6) were higher in MNU-BCG group. Protein levels of iNOS were high in both MNU-BCG and MNU-P-MAPA treatment groups. Protein levels for VEGF and HIF were significantly increased in MNU and MNU-BCG group compared to the other experimental groups. In contrast, endostatin was reduced in MNU group and increased in the MNU-P-MAPA group. Conclusion: Thus, it can be concluded that immunotherapy with P-MAPA promoted distinct activation of the innate immune system mediated by TLRs 2 and 4 compared to BCG, resulting in increased signaling pathway for interferon, immunogenic cell death, in addition to restoration of p53 protein levels that leads to apoptosis and slowing the process of angiogenesis. The activation of the signaling pathway for interferon correlated with significant improvement NMIBC and the occurrence of apoptosis / Mestrado / Biologia Tecidual / Mestra em Biologia Celular e Estrutural

A desnutrição proteico-energética (DPE) altera a hemopoese e, portanto, a geração de células imunológicas, bem como compromete o sistema imune. Desta forma, indivíduos desnutridos apresentam maior susceptibilidade a infecções. As células tronco mesenquimais (CTMs) possuem propriedades imunomodulatórias e são importantes na formação do estroma medular que sustenta a hemopoese. Visto que a L-glutamina (GLUT) é o aminoácido condicionalmente essencial mais consumido por CTMs, e que também apresenta capacidade imunomoduladora, investigou-se, neste trabalho, se a GLUT exerceria efeito sobre aspectos imunomodulatórios das CTMs em um modelo experimental de DPE. Para tanto, utilizou-se camundongos da linhagem BALB/c, os quais receberam rações normoproteica ou hipoproteica isocalóricas contendo, respectivamente, 12% e 2% de proteína por um período de 5 semanas. Após o isolamento e a caracterização de CTMs provenientes dos grupos controle (CTMct) e desnutrido (CTMdesn), cultivou-se essas células em 0, 0,6, 2 e 10mM GLUT, a fim de determinar a influência deste aminoácido sobre a expressão de fatores de transcrição e produção de citocinas por CTMct e CTMdesn. Adicionalmente, avaliou-se o efeito dos sobrenadantes das culturas de CTMct e CTMdesn sobre a proliferação e produção de citocinas por macrófagos e linfócitos esplênicos. Os animais desnutridos apresentaram anemia, leucopenia, hipoplasia medular e diminuição na concentração de proteínas séricas, albumina e préa-lbumina. A DPE não modificou a morfologia e o fenótipo das CTMs, bem como não alterou a expressão de proteínas reguladoras do ciclo celular. Por outro lado, a expressão de NFkB e STAT-3 e a produção de IL-1β, IL-6, IL-10 e TGF-β por CTMs foram alteradas pela DPE e variaram de acordo com as concentrações de GLUT testadas. O aumento na concentração de GLUT diminuiu a expressão de NFkB e induziu a expressão de STAT-3 por CTMs obtidas de ambos os grupos. Quanto a produção de citocinas por essas células, observou-se uma diminuição nos níveis de IL-β e IL-6 e uma elevação nos níveis de IL-10 e TGF-β com o aumento na concentração de GLUT. Variações na concentração desse aminoácido não alteraram a produção de IL-17 ou IFN-γ por CTMct e CTMdesn. Ademais, a concentração de GLUT alterou, de forma diretamente proporcional, a taxa de proliferação das CTMs. Os meios condicionados de CTMct e CTMdesn diminuíram a proliferação de macrófagos e linfócitos esplênicos estimulados com LPS, induziram aumento na produção da citocina antiinflamatória IL-10 por ambos os tipos celulares e diminuíram a produção das citocinas pró-inflamatórias IL-12 e TNF-α por macrófagos e IL-17 por linfócitos. Portanto, conclui-se que a GLUT possui efeito sobre a proliferação das CTMs, bem como a capacidade de imunomodular estas células. / Protein-energy malnutrition (PEM) alters hemopoiesis and, therefore, the generation of immune cells, and compromises the immune system. In this way, malnourished individuals are more susceptible to infections. Mesenchymal stem cells (MSCs) have immunomodulatory properties and are important in the formation of bone marrow stroma that supports hemopoiesis. Since L-glutamine (GLUT) is a conditionally essential amino acid, which is most consumed by MSCs, and present immunomodulatory capacity, this work investigated whether GLUT would have an effect on immunomodulatory aspects of MSCs in a PEM experimental model. For this purpose, BALB/c mice were used, which received isocaloric normoproteic or hypoproteic diets, containing respectively, 12% and 2% of protein for a period of 5 weeks. After isolation and characterization of MSCs from control (MSCct) and malnourished (MSCmaln) groups, these cells were cultured with 0, 0.6, 2 and GLUT 10mM in order to determine the influence of this amino acid on the expression of transcription factors and cytokine production by MSCct and MSCmaln. Besides that, the effect of MSCct and MSCmaln culture supernatants on proliferation and cytokine production by macrophages and splenic lymphocytes was evaluated. Malnourished animals presented anemia, leucopenia, marrow hypoplasia and decreased concentration of serum proteins, albumin and prealbumin. PEM did not change morphology and phenotype of MSCs or altered the expression of cell cycle regulatory proteins. On the other hand, the expression of NFkB and STAT-3 and the production of IL-1β, IL-6, IL-10 and TGF-β by MSCs were modified by PEM and varied according to the tested GLUT concentrations. An increase in GLUT concentration decreased NFkB expression and induced STAT-3 expression by MSCs obtained from both groups. Regarding the production of cytokines by these cells, an increase in GLUT concentration resulted in decreased IL-1β and IL-6 levels and increased IL- 10 and TGF-β levels. Changes in the concentration of this aminoacid did not alter IL- 17 or IFN-γ production by MSCct and MSCmaln. Furthermore, the concentration of GLUT changed, in direct proportion, the proliferation of MSCs. The conditioned media MSCct and MSCmaln decreased the proliferation of macrophages and splenic lymphocytes stimulated with LPS, induced an increase in the production of the antiinflammatory cytokine IL-10 by both cell types, and decreased the production of proinflammatory cytokines IL-12 and TNF-α by macrophages and IL-17 by lymphocytes. Therefore, it can be concluded that GLUT has an effect on the proliferation of MSCs and it has the capacity to immunomodulate these cells.

This thesis investigated the phytochemistry and pharmacology of immunomodulatory medicinal plant species used traditionally by the Q’eqchi’ Maya Healers Association (QMHA) of Belize, and the Cree of Eeyou Istchee (CEI) of northern Quebec. Using quantitative ethnobotanical methodology, we identified 107 plant species belonging to 49 families used by Q’eqchi’ healers in the treatment of symptoms from 14 usage categories related to inflammation. Regression analysis revealed that the Piperaceae, Araceae, and Begoniaceae are preferentially selected by the Maya. Healer consensus for plant species was high, with 56 species (52%) being used by all the healers, and consensus for usage categories was also high, as informant consensus factor (FIC) values for each category were greater than 0.4. Fifty-two Belizean species were evaluated for their TNF-α inhibitory activity in an LPS-stimulated THP-1 monocyte model. Twenty-one species (40%) demonstrated significant TNF-α inhibition when assayed at 100 µg/mL, 8 of which had greater than 50% of the activity of the parthenolide positive control (10 µg/mL). Significant regressions were found between the anti-inflammatory activity and total healer frequency of use (Fuse) and the use reports for 3 usage categories, which indicated that ethnobotanical parameters can in part predict the activity of traditionally used species. Five sesquiterpene lactones were isolated from the leaves of Neurolaena lobata, one of the most active species tested, all of which demonstrated anti-inflammatory activity greater than that of parthenolide (IC50 = 4.79 µM), with IC50s ranging from 0.17-2.32 µM. Lobatin B was the most active isolate tested. Ethanolic and water extracts of 17 species used by Cree healers were evaluated for their immunomodulatory activity. In general, the average anti-inflammatory activity of ethanolic extracts was 1.8 times greater than that of water extracts, and the pro-inflammatory activity of water extracts was 3.7 times greater than ethanolic extracts. Picea mariana and Pinus banksiana were the most anti-inflammatory ethanolic and water extracts, while the water extract of Sarracenia purpurea was the most pro-inflammatory. Picea marina cones, the most anti-inflammatory Cree medicine, were subjected to bioassay guided isolation. This led to the isolation of the anti-inflammatory lignan (+)-lariciresinol-9’-p-coumarate, which had an IC50 of 28.4 µM. Together, these results validate the traditional knowledge shared by our Q’eqchi’ and Cree collaborators, and draw attention to the therapeutic potential of subtropical and boreal plants as culturally appropriate complements to modern medicine. - Cette thèse porte sur la phytochimie et la pharmacologie des espèces de plantes médicinales immunomodulatrices utilisées traditionnellement par le Q’eqchi’ Maya Healers Association (QMHA) du Belize, et les Cris d'Eeyou Istchee (CEI) du nord du Québec. En utilisant une méthodologie ethnobotanique quantitative, nous avons identifié 107 espèces végétales appartenant à 49 familles utilisées par les guérisseurs Q'eqchi’ dans le traitement de symptômes appartenant à 14 catégories d'utilisation liées à l'inflammation. Une analyse de régression a révélé que les familles Piperaceae, Araceae, et Begoniaceae sont préférentiellement choisis par les Mayas. Le consensus entre guérisseurs pour les espèces végétales était élevé, avec 56 espèces (52%) étant utilisés par tous les guérisseurs, et le consensus pour les catégories d'utilisation était également élevé, car les valeurs de facteur de consensus des informants (FIC) pour chaque catégorie étaient supérieurs à 0,4. Cinquante-deux espèces du Belize ont été évaluées pour leur activité inhibitrice de TNF-α dans un modèle de THP-1 monocytes stimulés par le LPS. Vingt-et-une espèces (40%) ont montré une inhibition significative de TNF-α lorsque dosés à 100 µg/mL, dont 8 d’entre elles ont démontrées plus de 50% de l'activité du contrôle positif parthénolide (10 µg/mL). Des régressions significatives ont été observées entre l'activité anti-inflammatoire et la fréquence d'utilisation de guérisseurs totale (Fuse) et les rapports d'utilisation pour 3 catégories d'utilisation, ce qui indique que les paramètres ethnobotaniques peuvent en partie prédire l'activité des espèces traditionnellement utilisées. Cinq lactones sesquiterpéniques ont été isolés à partir des feuilles de Neurolaena lobata, l'une des espèces les plus actives testées, qui a démontré une activité anti-inflammatoire supérieure à celle du parthénolide (CI50 = 4,79 µM), avec des CI50 allant de 0,17 à 2,32 µM. Lobatin B était l’isolât le plus actif testé. Des extraits éthanoliques et aqueux de 17 espèces utilisées par les guérisseurs Cris ont été évalués pour leur activité immunomodulatrice. En général, l'activité anti-inflammatoire moyenne des extraits éthanoliques était 1,8 fois supérieure à celle des extraits d'eau, et l'activité pro-inflammatoire des extraits d'eau était de 3,7 fois supérieure à celle des extraits éthanoliques. Picea mariana et Pinus banksiana étaient les extraits éthanoliques et aqueux avec le plus d’activité anti-inflammatoire, tandis que l'extrait aqueux de Sarracenia purpurea était le plus pro-inflammatoire. Le cône de Picea marina, le médicament traditionnelle Cris le plus anti-inflammatoire, a été soumis à une isolation guidée par essais biologiques. Cela a mené à l'isolement du lignane anti-inflammatoire (+)-lariciresinol-9'-p-coumarate, qui avait une CI50 de 28,4 µM. Ensemble, ces résultats valident les connaissances traditionnelles partagées par nos collaborateurs Q'eqchi' et Cris, et mettent en évidence le potentiel thérapeutique des plantes subtropicales et boréales comme des compléments à la médecine moderne qui sont culturellement appropriées.

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Mesenchymal stem cells and their regenerative and immunomodulatory potential Abstract Mesenchymal stem cells (MSCs) possess multidirectional regenerative ability, which, together with their immunomodulatory potential, makes them promising cell type for therapy of wide variety of diseases. Despite ongoing research, which proved MSCs application to be safe, reported effect of MSCs administration on patients is not convincingly beneficial yet. In our work we focused on elucidation of MSCs role in regeneration of vital organs, heart and liver, where a large damage is life threatening for patients and any improvement in therapy would save many lives. Similar situation is in Graft versus host disease (GVHD), where MSCs immunomodulatory properties could be beneficial. Role of MSCs in heart regeneration was examined in vitro. Primary adult swine cardiomyocytes (CMCs) were co-cultured with or without swine MSCs for 3 days and morphological and functional parameters (contractions, current, respiration) of CMCs were measured. MSCs showed supportive effect on CMCs survival, especially at day 3 of the experiment, where in co-culture was significantly higher number of viable CMCs with physiological morphology and maintained function. Effect of MSCs on liver regeneration was observed in swine model of chronic liver...

Myelodysplastic syndromes (MDS) represent a group of clonal stem cell disorders characterized by ineffective hematopoiesis, peripheral cytopenia, morphological dysplasia and the risk of transformation to acute myeloid leukemia (AML). MDS belongs to one of the most common hematological diseases in patients over 60 years old. MDS incidence is still increasing. Appropriate therapy of MDS remains challenging. There is no curative approach besides peripheral stem cells transplantation, which is regretfully appropriate only for a small group of patients due to a higher median age of the MDS population. This is why the search for therapeutic alternatives remains paramount. MDS treatment was rather frustrating until the recent introduction of two new therapeutic approaches: immunomodulation therapy with lenalidomide and epigenetic or demethylating therapy with 5-azacytidine. Both new drugs have significantly higher effect than standard therapy. However, the precise mechanism of this effect remains unknown. As a result, we decided to initiate several research projects while introducing this promising treatment to our patients. Our aim is to investigate the mechanism of both agents in relation to disease pathogenesis by examining changes of certain occurrences and factors prior to and during the course of...