Os tumores malignos apresentam um aumento da expressão dos receptores de lipoproteínas, devido ao aceleramento da proliferação celular com consequente aumento da necessidade de lípides para a síntese das membranas celulares. Esse aumento da expressão dos receptores de LDL no câncer pode ser utilizado para concentrar fármacos de ação antineoplásica em tecido tumoral, utilizando lipoproteínas ou nanoemulsões semelhantes a lipoproteínas como veículo. No presente estudo, foram investigados os efeitos da quimioterapia convencional na expressão dos receptores de LDL e LRP-1 em 16 pacientes com carcinoma de mama estádios II ou III, não candidatas à cirurgia conservadora e com indicação de tratamento quimioterápico neoadjuvante. A expressão dos receptores LDLR e LRP-1 foi avaliada por imunoistoquimica em tecido mamário normal e em tecido neoplásico antes e depois da quimioterapia neoadjuvante. Quatro pacientes que apresentaram resposta completa à quimioterapia foram retiradas da análise da expressão de receptores por não existir tumor no fragmento cirúrgico. Em relação ao LDLR, a expressão desse receptor no tecido neoplásico foi maior em comparação ao tecido normal em 8 das 11 pacientes. Após a quimioterapia, a expressão do receptor de LDL diminuiu em 6, aumentou em 4 e não se alterou em 2 pacientes. Do mesmo modo, a expressão do receptor LRP-1 no tecido tumoral estava aumentada em relação ao tecido normal em 4 pacientes das 12 avaliadas. Em comparação com o tecido tumoral antes da quimioterapia, a expressão do receptor LRP-1 diminuiu em 6, aumentou em 4 e permaneceu inalterada em 2 pacientes após a quimioterapia. Esses dados mostram que o efeito da quimioterapia na expressão dos receptores de lipoproteínas foi heterogêneo. A redução da expressão dos receptores não foi o padrão observado, o que indica que o uso de sistemas de carreamento de fármacos via receptores de LDL para o tratamento do câncer pode ser de grande importância. Esses resultados podem contribuir para o desenho de futuros estudos clínicos / Proliferative tumor cells present a high expression of LDL receptors due to accelerated mitosis rates which takes to increased need of lipids internalization for building new membranes. Upregulation of LDL receptors may be used as a gate to deliver anticancer drugs to tumor tissues using lipoproteins or artificial nanoemulsions as vehicle. This study investigated the effects of conventional chemotherapy on the expression of LDL and LRP-1 receptors in 16 patients with breast cancer in stage II or III who were not candidates to conservative surgery and with indication of neo-adjuvant chemotherapy. Expression of LDL and LRP-1 receptor was evaluated by immunohistochemistry in normal and neoplastic breast tissue before and after chemotherapy. For absence of tumor in the surgical fragments, 4 patients who presented complete response to chemotherapy were excluded from this analysis. In relation of LDLR, the expression in neoplastic tissue was higher than in normal tissue in 8 of 11 patients. After chemotherapy, LDL receptor expression diminished in 6, increased in 4 and unchanged in 2 patients. Expression of LRP-1 in tumor tissue was higher in 4 of 12 patients when compared to normal tissue. After chemotherapy, the expression of LRP-1 diminished in 6, increased in 4 and showed no difference in 2 patients. These data show that the chemotherapy effects on the tumor expression of LDL receptors were very heterogeneous. The diminution of the receptor expression is not the post-chemotherapy pattern, allowing the use of drug carrier systems that target cancer cells via the LDL receptor pathway. These results may contribute for the design of future clinical assays

La proprotéine convertase subtilisine/kexine-9 (PCSK9) a été identifiée comme le troisième locus impliqué dans l’hypercholestérolémie autosome dominante (ADH). Les deux autres gènes impliqués dans l’ADH encodent le récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR) et l’apolipoprotéine B. La PCSK9 est une convertase qui favorise la dégradation du LDLR dans les hépatocytes et augmente le niveau plasmatique de cholestérol des LDL (LDL-C). Les mutations « gain de fonction » de la PCSK9 sont associées à un phénotype d’hypercholestérolémie familiale, tandis que les variantes « perte de fonction » sont associées à un LDL-C réduit et à un risque coronarien plus faible. Pour élucider le rôle physiologique de la PCSK9, nous avons étudié sa régulation génique. En utilisant le RT-PCR quantitatif dans des hépatocytes humains, nous avons analysé la régulation de PCSK9 sous différentes conditions modulant l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol. Nous avons démontré que l’expression de la PCSK9 était induite par les statines de manière dose-dépendante et que cette induction était abolie par le mévalonate. De plus, le promoteur de PCSK9 contenait deux motifs conservés pour la régulation par le cholestérol : le sterol regulatory element (SRE) et un site Sp1. La PCSK9 circule dans le plasma sous des formes mature et clivée par la furine. Grâce à notre anticorps polyclonal, nous avons mis au point un test ELISA mesurant la PCSK9 plasmatique totale. Une étude transversale a évalué les concentrations plasmatiques de PCSK9 chez des sujets sains et hypercholestérolémiques, traités ou non par des statines ou une combinaison statine/ezetimibe. Chez 254 sujets sains, la valeur moyenne de PCSK9 (écart-type) était de 89,5 (31,9) µg/L. La concentration plasmatique de la PCSK9 corrélait avec celle de cholestérol total, du LDL-C, des triglycérides (TG), de la glycémie à jeun, l’âge et l’indice de masse corporelle. Le séquençage de PCSK9 chez des sujets aux extrêmes de la distribution des concentrations de PCSK9 de notre cohorte a révélé la présence d’une nouvelle variation « perte de fonction » : R434W. Chez 200 patients hypercholestérolémiques, la concentration de PCSK9 était plus élevée que chez les sujets sains (P<0,04). Elle a augmenté avec une dose croissante de statine (P<0,001), et a augmenté encore plus suite à l’ajout d’ezetimibe (P<0,001). Chez les patients traités, ceux présentant une hypercholestérolémie familiale (HF; due à une mutation du LDLR) avaient des concentrations plus élevées de PCSK9 que les non-HF (P<0,005), et la réduction de LDL-C corrélait positivement avec la concentration de PCSK9 atteinte de la même manière dans les deux sous-catégories (P<0,02 et P<0,005, respectivement). Par ailleurs, une incubation des cellules HepG2 (hépatocytes) et Caco-2 (entérocytes) avec de l’ezetimibe a provoqué une augmentation de l’ARNm de PCSK9 et de NPC1L1 de 1,5 à 2 fois (P<0,05), mais aucune variation significative de PCSK9 sécrétée n’a été observée, suggérant que ces lignées cellulaires ne sont pas un modèle idéal. Nous avons également mesuré le niveau de PCSK9 chez 1 739 Canadiens-français âgés de 9, 13 et 16 ans. La valeur moyenne (écart-type) de PCSK9 dans cette cohorte était de 84,7 (24,7) µg/L, légèrement plus basse que dans la cohorte d’adultes (89,5 (31,9) µg/L). Chez les garçons, la PCSK9 circulante diminuait avec l’âge, tandis que c’était l’inverse chez les filles. Il y avait des associations positives et significatives entre la PCSK9 et la glycémie à jeun, l’insulinémie, le HOMA-IR, et les paramètres lipidiques (TC, LDL-C, TG, HDL-C, apoAI et apoB). Dans l’analyse multivariée, une hausse de 10% de l’insulinémie à jeun était associée à une augmentation de 1 à 2% de PCSK9. La régulation de PCSK9 est typique de celle d’un gène impliqué dans le métabolisme des lipoprotéines et est probablement la cible du facteur de transcription «sterol regulatory element-binding protein » (SREBP-2). La concentration plasmatique de la PCSK9 est associée avec l’âge, le sexe, et de multiples marqueurs métaboliques chez les enfants et les adultes. La détection de la PCSK9 circulante chez les sujets HF et non-HF signifie que ce test ELISA spécifique à PCSK9 pourrait servir à suivre la réponse à la thérapie chez un grand éventail de sujets. PCSK9 semble être une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de l’hypercholestérolémie et de la maladie cardiovasculaire. / Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) has been identified as the third locus implicated in autosomal dominant hypercholesterolemia (ADH). The two other known genes implicated in ADH encode the low-density lipoprotein receptor (LDLR) and apolipoprotein B. PCSK9 is a protein convertase that post-translationally promotes the degradation of the LDLR in hepatocytes and increases plasma LDL cholesterol concentration (LDL-C). Heterozygote “gain-of-function” mutations of PCSK9 are associated with the familial hypercholesterolemia phenotype, whereas “loss-of-function” variants are associated with reduced LDL-C concentrations and lower coronary risk. As an approach toward the elucidation of the physiological role(s) of PCSK9, we studied its transcriptional regulation. Using quantitative RT-PCR, we assessed PCSK9 regulation under conditions known to regulate genes involved in cholesterol metabolism in HepG2 cells and in human primary hepatocytes. We found that PCSK9 expression was strongly induced by statins in a dose-dependent manner and that this induction was efficiently reversed by mevalonate. The PCSK9 promoter contains two typical conserved motifs for cholesterol regulation: a sterol regulatory element (SRE) and an Sp1 site. PCSK9 circulates in plasma as mature and furin-cleaved forms. A polyclonal antibody against human PCSK9 was used to develop an ELISA that measures total plasma PCSK9 rather than only the mature form. A cross-sectional study evaluated plasma levels in normal and hypercholesterolemic subjects treated or untreated with statins or statin plus ezetimibe. In 254 healthy subjects, the mean plasma PCSK9 (SD) concentration was 89 (32) µg/L. PCSK9 levels correlated positively with plasma cholesterol, LDL-C, triglycerides, fasting glucose, age and body mass index. Sequencing PCSK9 from subjects at the extremes of PCSK9 plasma distribution revealed a new loss-of-function R434W variant. In 200 hypercholesterolemic patients, circulating PCSK9 was higher than in controls (P<0.04), increased with increasing statin dose (P<0.001), and further increased when ezetimibe was added (P<0.001). In treated patients (n = 139), those with familial hypercholesterolemia (FH; due to LDLR gene mutations) had higher PCSK9 values than non-FH (P<0,005), and LDL-C reduction correlated positively with achieved plasma PCSK9 levels to a similar extent in both subsets (P<0.02 and P<0.005, respectively). However, incubation with ezetimibe of HepG2 (hepatocytes) and Caco-2 (enterocytes) cells caused an increase in PCSK9 and NPC1L1 mRNA of 1.5 to 2-fold (P<0.05), but no significant rise in PCSK9 protein secretion, suggesting that these transformed cells are not an ideal model. We also studied PCSK9 levels in 1,739 French Canadian youth ages 9, 13, and 16 years old. The mean (SD) plasma PCSK9 concentration, measured by ELISA, was 84.7 (24.7) µg/L in the cohort, slightly lower than in the adult cohort (89.5 (31.9) µg/L. In boys, plasma PCSK9 decreased with age, whereas the inverse was true for girls. There were significant positive associations between PCSK9 and fasting glucose, insulin, and HOMA-IR (homeostasis model assessment of insulin resistance). In multivariable analysis, a 10% higher fasting insulin was associated with a 1%-2% higher PCSK9 in both sexes. There were also positive associations between PCSK9 and total cholesterol, LDL-C, and triglycerides, as well as with HDL-C and apolipoproteins A1 and B. PCSK9 regulation is typical of that of the genes implicated in lipoprotein metabolism. In vivo, PCSK9 is probably a target of the transcription factor “sterol response element-binding protein” (SREBP)-2. The PCSK9 plasmatic concentration is associated with age, sex, and multiple metabolic markers in youth and adult samples. The detection of circulating PCSK9 in both FH and non-FH subjects means that this PCSK9 ELISA test could be used to monitor response to therapy in a wide range of patients. PCSK9 seems to be a promising drug target in the treatment of hypercholesterolemia and coronary heart disease.

A dieta Mediterrânea (DM) tem sido amplamente estudada do ponto de vista epidemiológico porém, o efeito pleno específico da DM, bem como os mecanismos pelos quais esse padrão dietético contribui para redução do risco cardiovascular em prevenção secundária, são desconhecidos. Isso ocorre, em parte, devido à dificuldade de aderência observada em ensaios clínicos de intervenção dietética, especialmente estudos comparativos com dietas hipolipemiantes, por exemplo, a dieta TLC, Therapeutic Lifestyle Changes Diet (TLCD) do National Cholesterol Education Program-ATPIII. Assim, realizamos um estudo clínico, controlado, não randomizado, comparando o perfil de risco cardiovascular de dieta Mediterrânea (DM) versus dieta TLC (DTLC) em 40 pacientes com doença arterial coronariana, homogeneamente selecionados (45-65 anos de idade, homens, que tiveram ao menos um evento coronariano nos 2 últimos anos) e intensamente medicados. Uma questão paralela foi entender os efeitos de ambas as dietas nos processos de inflamação, disfunção endotelial e do estresse oxidativo, fatores-chave na aterogênese e particularmente importantes na prevenção secundária. Os hábitos culturais e dietéticos foram relevantes para alocação dos pacientes nos grupos de dieta Mediterrânea (n = 21; dieta rica em grãos integrais, vegetais, frutas, oleaginosas 10 g/dia, azeite de oliva extra-virgem 30 g/dia e vinho tinto 250 ml/dia) ou dieta TLC (n = 19; suplementada com fitosteróis 2g/dia através de creme vegetal 20 g/dia). Escores de aderência validados na literatura e específicos às dietas mostraram resultado > 90% no índice de aderência aos dois padrões dietéticos. Alguns efeitos foram comuns à dieta Mediterrânea e à dieta TLC. Com ambas, houve redução significativa de peso, índice de massa corporal (kg/m²), variáveis de composição corporal e pressão arterial. Além disso, ambas as dietas promoveram redução dos níveis plasmáticos de ADMA e da relação L-arginina/ADMA. A reatividade da artéria braquial dependente do endotélio permaneceu inalterada em ambos os grupos; no entanto, pacientes sob DM e sob DTLC melhoraram a velocidade de fluxo no momento basal (pré-hiperemia vascular). Outros efeitos foram específicos a cada padrão dietético. Com a DM, foram observados diminuição na contagem total de leucócitos versus DTLC (p =0.025) e aumento nos níveis de HDL-colesterol em 3 mg/dL (p = 0.053) versus DTLC, que mantiveram níveis de HDL-C inalterados. O diâmetro basal da artéria braquial aumentou com a DM, mas não com a DTLC. Com a DTLC, houve redução estatisticamente significante versus DM nas variáveis lipídicas colesterol total, LDL-colesterol (p < 0.05) e LDL oxidada (p = 0.009), embora a razão LDL oxidada/LDL total não tenha se alterado. Níveis séricos/plasmáticos de apolipoproteína A-1, lipoproteína(a), glicose, mieloperoxidase, sICAM, sVCAM, e as razões glutationa reduzida/oxidada em plasma e eritrócitos não se alteraram em ambos os grupos. Em conjunto, estes dados indicam um perfil de efeitos da DM e DTLC compatíveis com redução do risco cardiovascular, mesmo em pacientes intensamente medicados, em prevenção secundária. Embora estes efeitos tenham sido equivalentes entre DM e DTLC, eles parecem ser mediados tanto por alguns mecanismos comuns, como alguns mecanismos específicos de cada dieta / The Mediterranean Diet (MD) has been widely studied with respect to epidemiology, but mechanisms whereby the Mediterranean Diet (MD) is cardioprotective are unclear. This is partly because of the difficulties of adherence in clinical trials of dietary intervention, particularly trials comparing it to traditional lipid-restraining diets, e.g., Therapeutic Lifestyle Changes Diet (TLCD) from National Cholesterol Education Program ATPIII. We performed a controlled, non-randomized clinical trial comparing the cardiovascular risk profile of the Mediterranean Diet (MD) versus the TLC Diet (TLCD) in 40 selected, highly-homogeneous, and intensively medicated patients with coronary heart disease (45-65 years, males, at least one coronary event over prior 2 years). In addition, we sought to investigate both diets effects on inflammation, endothelial dysfunction and oxidative stress, all key factors in atherogenesis and particularly important in secondary prevention. Dietary/cultural habits were the basis to allocate patients for 3 months to either MD (n = 21; rich in whole grains, vegetables, fruits, nuts 10g/day, extra-virgin olive oil 30g/day, red wine 250ml/day) or TLCD (n = 19; plus phytosterols 2g/day). Specific scores showed that both diets had >90% adherence. Some effects were common to both diets. Patients in both groups showed a significant reduction in weight, body mass index, body composition and blood pressure. Also, both groups presented a reduction in plasma levels of ADMA and L-arginine/ADMA ratio. Endothelial-dependent brachial artery reactivity remained unaltered in both groups. However, patients under MD and TLCD improved flow velocity at baseline (prior to hyperemia). Nevertheless, other effects were specific to each diet. With MD, there was significant decrease in leukocyte count vs. TLCD (p = 0.03) and average increase in HDL-cholesterol by 3 mg/dL (p = 0.053) versus TLCD. The brachial arterials basal diameter increased with MD but not with TLCD. However, with TLCD there was a statistically significant reduction of lipid variables: total cholesterol, LDL-cholesterol (p < 0.05) and oxidized LDL (p = 0.009) vs. MD even though the ratio of oxidized / total LDL remained unaltered. Plasma and serum levels of apolipoprotein A-1, lipoprotein(a), glucose, myeloperoxidase, sICAM, sVCAM, and glutathione reduced/oxidized ratio in plasma and erithrocytes also remained unaltered in both groups. Together, these results demonstrate a pattern of effects of MD and TLCD compatible with cardiovascular risk reduction, in secondary prevention, even in intensely medicated patients. Although these effects were equivalent between MD and TLCD, they seem to be mediated by some common mechanisms, as well as by each diets specific mechanisms

Introdução Estudos indicam que antioxidantes presentes naturalmente em alguns alimentos são capazes de atuar como protetores dos organismos vivos frente aos danos causados pelo estresse oxidativo em macromoléculas como lipídios, proteínas e em DNA. O guaraná (Paullinia cupana), planta originária da Amazônia, contém elevadas concentrações de taninos e cafeína, compostos com comprovada atividade antioxidante. Apesar do aumento no consumo de guaraná e de estudos associando seus efeitos benéficos à saúde, há poucas informações sobre suas propriedades antioxidantes in vivo. Objetivos: avaliar o efeito do consumo de bebida a base guaraná em pó em humanos. Métodos - In vitro: amostras de guaraná em pó foram analisadas para determinação da composição proximal; conteúdo de compostos fenólicos totais (Folin-Ciocalteau) e atividade antioxidante pelo ensaio DPPH foram determinados em amostras extraídas com água, metanol, etanol 60 por cento e acetona 35 por cento. In vivo e ex vivo: amostras de sangue de voluntários saudáveis (n=12) foram coletadas em jejum (J1) e 1h após o consumo da bebida com guaraná em pó foram coletadas novamente amostrar de sangue (G1). Após 15 dias da ingestão diária da bebida foram realizadas duas novas coletas, uma em jejum (J15) e outra após a primeira hora de consumo da bebida (G15). Foi avaliada a resistência da LDL à oxidação ex vivo iniciada com cobre pelo ensaio de dienos conjugados. O perfil antioxidante total (TAS) e a capacidade de absorbância de radical oxigênio (ORAC) foram determinados no plasma dos voluntários. Ensaio Cometa foi realizado para verificar danos oxidativos ao DNA em linfócitos dos voluntários. A atividade das enzimas Superóxido Dismutase (SOD), Catalase (Cat) e Glutationa Peroxidase (GPx) foi determinada em eritrócitos. Os resultados das diferentes análises foram apresentados com média e desvio-padrão. Foram utilizados ANOVA e teste de Tukey para verificar se há diferença no teor de compostos fenólicos totais e na atividade antioxidante das amostras extraídas com diferentes solventes. As verificações de aderência à curva normal foram realizadas pelo teste de KolmogorovSmirnov. As comparações das variáveis de distribuição normal para as amostras pareadas foram baseadas no teste t de Student. Para todas as inferências foi utilizado o nível de significância menor ou igual a 5 por cento. Para todos estes cálculos estatísticos foi utilizado o programa SPSS versão 16.0 for Windows. Resultados: Foi observado aumento significativo no lag time de oxidação da LDL tanto após uma hora do consumo da primeira dose de guaraná em pó quanto após uma hora do consumo no 15º dia de intervenção (G1>J1, G15>J15; p<0,05). O consumo de uma única dose de guaraná aumentou significativamente a atividade da Cat nos tempos G1 e G15 (p < 0,05) e da GPx no tempo G15 (p<0,05). Após intervenção com doses repetidas durante 15 dias houve aumento significativo da atividade da Cat e da GPx no jejum do último dia de intervenção quando comparado ao jejum do baseline (J15>J1; p<0,05). O consumo de guaraná não influenciou a atividade da SOD, tampouco o TAS (p>0,05). O consumo da bebida apresentou efeito agudo sobre o ORAC, uma vez que houve aumento significativo desse parâmetro tanto após uma hora do consumo da primeira dose de guaraná em pó quanto após uma hora do consumo no 15º dia de intervenção (G1>J1, G15>J15; p<0,05). O ORAC no plasma dos voluntários e avaliação de danos oxidativos ao DNA com desafio por peróxido de hidrogênio apresentaram o mesmo comportamento da resistência da LDL à oxidação: apenas efeito agudo foi observado pelo consumo da bebida (G1>J1, G15>J15; p<0,05). Sugere-se que o fracionamento da dose de guaraná em pó seja mais eficiente do que o consumo de uma única dose no dia para a manutenção da concentração dos compostos fenólicos no plasma a fim de promover efeitos pelo consumo de doses repetidas. Os efeitos antioxidantes pelo consumo de uma única dose de guaraná em pó parecem se extender além do tempo de depuração dos compostos fenólicos no plasma. São necessárias ainda novas pesquisas a fim de avaliar a dose e o tempo de intervenção para que sejam observados efeitos em humanos pela ingestão de doses repetidas de guaraná / Introduction Studies indicate that antioxidants found naturally in some foods are capable of acting as protectors of living organisms against oxidative stress in macromolecules such as lipids and proteins and in DNA. Guarana (Paullinia cupana), a plant from Amazonia, contains high concentrations of tannins and caffeine, compounds with proven antioxidant activity. Despite the increase in consumption of guarana and studies linking their beneficial health effects, there is little information on its antioxidant properties in vivo. Objectives: investigate the effects of guarana consumption in humans. Methods: In vitro: guarana powder samples were analyzed for proximal composition; content of total phenolics (Folin- Ciocalteau) and antioxidant activity by DPPH assay were determined in samples extracted with water, methanol, ethanol 60 per cent and acetone 35 per cent. In vivo and ex vivo: blood samples from healthy volunteers (n = 12) were collected at a twelve-hour overnight fast (J1) and 1h after consumption of the drink with guarana powder the second blood sample was collected (G1). After 15 days of daily ingestion of the drink other two samples were collected: a twelve-hour overnight fast (J15) and again after the first hour of drink consumption (G15). The resistance of LDL to ex vivo oxidation initiated by copper was evaluated. The total antioxidant status (TAS) and the oxygen radical absorbance capacity (ORAC) were determined in plasma of volunteers. Comet assay was conducted to determine oxidative DNA damage in lymphocytes of volunteers. The activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (Cat) and glutathione peroxidase (GPx) was determined in erythrocytes. ANOVA and test of Tukey were used to verify if there was significant differences in total phenolic contents and antioxidant activity of samples extracted with different solvents. The verification of adherence to the normal curve were performed by the Kolmogorov-Smirnov test. Comparisons of variables of normal distribution for the paired samples were based on t test of Student. For all inferences the significance level was less than or equal to 5 per cent. For all these calculations the statistical program SPSS version 16.0 for Windows was used. Results: Significant increase in lag time of LDL oxidation was observed, both after one hour of consumption of the first dose of guarana powder and after one hour of consumption in the 15th day of intervention (G1> J1, G15> J15, p <0.05). The consumption of a single dose of guarana significantly increased the activity of Cat in the times G1 and G15 (p<0.05). After intervention with repeated doses during 15 days, there was a significantly increase in the activity of Cat and GPx in fasting of the last day intervention compared to baseline fasting (J15> J1, p<0.05). The consumption of guarana didnt influence the activity of SOD neither the TAS (p>0.05). The ORAC in plasma of volunteers and assessment of oxidative damage to DNA challenge with hydrogen peroxide showed the same behavior of the resistance of LDL to oxidation: only acute effect was observed by the consumption of the drink (G1> J1, G15> J15, p<0.05). It is suggested that the fractionation of the dose of guarana powder is more efficient than the consumption of a single dose on day to maintain the concentration of phenolic compounds in plasma to promote the consumption effects of repeated doses. The antioxidant effects by consumption of a single dose of guarana powder seem to extend beyond the time of clearance of phenolic compounds in plasma. New reserches are needed in order to evaluate the dose and duration of intervention for being observed effects in humans by ingestion of repeated doses of guarana

Introdução: A Doença Vascular do Enxerto (DVE), um processo envolvendo fatores de natureza inflamatória e proliferativa, é a principal causa de morte após o Transplante Cardíaco (TxC), com incidência acima de 50 % ao fim do quinto ano. É possível que a intervenção farmacológica nesses fatores possa resultar na inibição da proliferação de células musculares lisas vasculares e melhora da DVE. Neste sentido, em trabalho anterior desta Instituição, o paclitaxel, agente antiproliferativo usado no tratamento do câncer, foi capaz de regredir as lesões ateromatosas em coelhos com aterosclerose induzida por dieta rica em colesterol. Naquele trabalho, o paclitaxel foi concentrado nas lesões utilizando-se uma nanopartícula lipídica, parecida com a lipoproteína de baixa densidade (LDL), mas sem a parte protéica, denominada LDE. Tendo em vista as dificuldades do tratamento da DVE em pacientes e da grande importância dessa doença para o êxito do procedimento, novas alternativas terapêuticas devem ser procuradas, e o uso do paclitaxel associado à LDE pode ser uma rota interessante, tendo em vista que as bases inflamatórias e proliferativas da DVE são semelhantes às da doença cardiovascular aterosclerótica, onde a LDE-paclitaxel mostrou-se eficiente. Objetivos: Verificar se o tratamento com LDE-Paclitaxel reduz a incidência e o grau de DVE de coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Analisar a biodistribuição da LDE em coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Método: TxC heterotópico em posição cervical foi realizado utilizando-se 21 coelhos da raça New Zealand vermelhos como doadores e 21 coelhos brancos como receptores (peso ± 3 kg). Os coelhos receptores receberam dieta com acréscimo de 0,5 % de colesterol e ciclosporina A na dose de 10 mg/kg/dia via oral como imunossupressor. Foram divididos em 2 grupos: um grupo, constituído de 11 animais, foi tratado com LDE-Paclitaxel na dose de 4 mg/kg/semana, durante 6 semanas, por via endovenosa. O outro grupo (controle) compôs-se de 10 animais tratados com 3 mL de solução fisiológica por via endovenosa, semanalmente, durante 6 semanas. A biodistribuição da LDE foi determinada em 4 animais do grupo controle, injetando-se a LDE marcada com éter de colesterol radioativo 24 h antes do sacrifício, seguindose a contagem de radioatividade nos corações e outros tecidos após extração lipídica. Após o sacrifício dos animais, retiraram-se os corações nativo e transplantado para análise histológica com coloração H/E e Verhoeff-van Gieson. A área transversal das artérias coronárias foi estimada pela medida da lamina elástica interna e da área do lúmen. A porcentagem de estenose foi calculada da diferença entre área do lúmen do vaso e a área da lamina elástica interna. Análise estatística com ANOVA e o teste T, com valor p <= 0,05 considerado significante. Resultados: A captação da LDE pelo coração transplantado foi quase 4 vezes maior do que no coração nativo (p<=0,0001). Nos animais tratados com LDE-paclitaxel, houve uma dramática melhora no status das artérias coronárias dos corações transplantados, ocorrendo um acentuado aumento de 3 vezes na área da luz dos vasos (p<=0,031) e de redução da estenose em 45% (p<=0,0008). Conclusões: A LDE é capaz de concentrar-se no coração transplantado, o que possibilita o direcionamento do paclitaxel para o enxerto. O tratamento com LDE-paclitaxel reduziu acentuadamente a DVE, o que pode abrir uma nova perspectiva para o controle da doença vascular do enxerto. / Introduction: Cardiac Allograft Vasculopathy (CAV), a process involving factors of inflammatory and proliferative nature, is the leading cause of death after heart transplantation (HT), with incidence above 50% after the fifth year. It is possible that pharmacological intervention on these factors may result in inhibiting the proliferation of vascular smooth muscle cells and improves the CAV. Thus, in previous studies of this institution, paclitaxel, an antiproliferative agent used in cancer treatment, was able to recede the atheromatous lesions in rabbits with atherosclerosis induced by high cholesterol diet. In that study, paclitaxel was concentrated in the lesions using a lipid nanoparticle, similar to low density lipoprotein (LDL) but without the protein part, called LDE. Given the difficulties of the treatment of CAV in HT patients and the great importance of this disease to the success of the procedure, new therapeutic alternatives must be sought, and the use of paclitaxel associated to LDE can be an interesting route, given that the bases inflammatory and proliferation of CAV are similar to those of atherosclerotic cardiovascular disease, where the LDE-paclitaxel was efficient. Objectives: To determine whether treatment with LDE-paclitaxel reduces the incidence and degree of CAV in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. To analyze the biodistribution of LDE in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. Methods: Heterotopic HT in cervical position was performed using 21 New Zealand red rabbits as donors and 21 white rabbits as recipients (weight ± 3 kg). The receptors rabbits were fed regular chow with added 0.5% cholesterol and with cyclosporine A, 10 mg / kg / day orally as immunosuppressants. They were divided into two groups: one consisting of 11 animals was treated with LDE-paclitaxel at a dose of 4 mg / kg / week for 6 weeks intravenously. The other group (control) was composed of 10 animals treated with 3 ml of saline intravenously weekly for six weeks. The biodistribution of LDE was determined in four control animals, by injecting the LDE labeled with radioactive cholesteryl ether 24 h before sacrifice, followed by radioactivity count in the hearts and other tissues after lipid extraction. After sacrificing the animals, we excised the native and transplanted hearts for histological staining with H / E and Verhoeff-van Gieson. The cross-sectional area of the coronary arteries was estimated by measuring the internal elastic lamina and the lumen area. The percentage of stenosis was calculated from the difference between the area of the vessel lumen and the area of internal elastic lamina. Statistical analysis with ANOVA and T test with p value <= 0.05 was considered significant. Results: The uptake of LDE for the transplanted heart was almost fourfold higher than in the native heart (p<=0.0001). In animals treated with LDE-paclitaxel, there was a dramatic improvement in the status of the coronary arteries of the transplanted hearts, indicating by a marked increase of three times of the vascular lumen area (p<=0.031) and reduction of stenosis in 45% (p<=0.0008). Conclusions: The LDE is able to concentrate on the transplanted heart, which enables the targeting of paclitaxel to the graft. Treatment with LDE-paclitaxel markedly reduced CAV in the transplanted heart, which may open a new perspective for control of Cardiac Allograft Vasculopathy.

As doenças cardiovasculares são a principal causa de mortalidade no mundo. A aterosclerose é a base fisiopatológica dessas doenças, sendo definida como um processo crônico-inflamatório multifatorial, resultando da interação de diferentes células como linfócitos, macrófagos, células endoteliais e células musculares lisas na parede arterial. A lipoproteína de baixa densidade eletronegativa [LDL(-)], uma subfração modificada da LDL nativa, desempenha um papel-chave na aterosclerose, uma vez que as modificações sofridas por esta partícula são capazes de induzir o acúmulo de ésteres de colesterol em macrófagos e a subsequente formação de células espumosas. O sistema imunológico é crucial no processo aterogênico e estratégias terapêuticas direcionadas à imunoregulação deste processo têm sido utilizadas como novas alternativas tanto na prevenção do desenvolvimento quanto da progressão desta doença. Dentre essas estratégias, destaca-se o uso de fragmentos de anticorpos como o scFv (do inglês, single chain fragment variable), que podem ainda estar conjugados a nanopartículas com o intuito de aumentar sua eficiência de ação no organismo. Diante do papel da LDL(-) na aterosclerose, este projeto objetivou avaliar os efeitos in vitro e in vivo de um sistema nanoestruturado contendo fragmentos scFv anti-LDL(-) derivatizados na superfície de nanocápsulas sobre macrófagos murinos e humanos primários e em camundongos knockout para o gene do receptor da LDL (Ldlr-/-) no desenvolvimento e na progressão dessa doença. Demonstrou-se que o tratamento de macrófagos com a formulação scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn diminuiu de forma significativa a captação de LDL(-), assim como a expressão de IL-1&#946; (mRNA e proteína) e MCP-1 (mRNA). Foi demonstrada a internalização da nanoformulação pelos macrófagos via diferentes mecanismos de endocitose, demonstrando seu potencial uso como carreador de fármacos. In vivo, a nanoformulação diminuiu de forma significativa a área da lesão aterosclerótica em camundongos Ldlr-/- submetidos à avaliação pela técnica de tomografia por emissão de pósitrons (do inglês, PET), utilizando o radiotraçador 18F-FDG (18F-desoxiglicose), associada à tomografia computadorizada (CT) com agente de contraste iodado, além da análise morfométrica das lesões no arco aórtico. O conjunto dos resultados obtidos evidenciou a ação ateroprotetora da formulação scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn, reforçando seu potencial como estratégia terapêutica na aterosclerose. / Cardiovascular diseases are the leading cause of mortality worldwide. Atherosclerosis is the pathophysiological basis of these diseases, defined as a chronic inflammatory multifactorial process, resulting from the interaction of several cells such as lymphocytes macrophages, endothelial cells and smooth muscle cells within the arterial wall. The electronegative low-density lipoprotein [LDL(-)], a modified subfraction of native LDL, plays a key role in atherosclerosis, since its modifications are capable of inducing the accumulation of cholesteryl esters in macrophages and the subsequent foam cells formation. The immune system is crucial in atherogenic process and therapeutic strategies directed to the immunoregulation of this process have been used as a new alternative in the prevention of the development as well as the progression of this disease. Among these strategies, it is the use of antibody fragments such as scFv (single chain fragment variable), which may be also conjugated to nanoparticles in order to increase their efficiency in the body. Given the role of LDL(-) in atherosclerosis, the aim of this project was to evaluate the in vitro and in vivo effects of a nanostructured system containing scFv anti-LDL(-) fragments derivatized on the surface of nanocapsules on murine and human primary macrophages and in the development and progression of the disease in LDL receptor knockout mice (Ldlr-/-). It was demonstrated that the treatment of macrophages with scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn formulation significantly decreases the uptake of LDL(-) and the expression IL-1&#946; (mRNA and protein) and MCP-1 (mRNA). Moreover, the internalization of the nanoformulation by macrophages through different endocytosis mechanisms was shown, demonstrating its potential use as a nanocarrier. In vivo, the nanoformulation decreased the area of atherosclerotic lesions in Ldlr-/- mice evaluated by positron emission tomography with 18F-FDG associated with computed tomography with iodinated contrast agent (PET/CT), besides the lesion morphometric analysis at the aortic arch Thus, these data provide evidence of the atheroprotection action of the ateroprotection action of the scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn formulation, suggesting its promising use as a therapeutic strategy for atherosclerosis.

Treinamento físico é considerado um dos principais instrumentos para promover um estilo de vida saudável. No entanto, os efeitos do treinamento resistido sobre as vias metabólicas, especialmente o metabolismo lipídico intravascular é em grande parte inexplorada e merece uma investigação mais aprofundada. No presente estudo nós avaliamos os efeitos do treinamento resistido sobre o metabolismo de uma nanoemulsão artificial lipídica e na transferência de lípides para HDL, uma importante etapa do metabolismo da HDL. A cinética plasmática da nanoemulsão artificial lipídica foi estudada em 15 homens saudáveis com treinamento resistido regular de 1-4 anos (idade = 25 ± 5 anos, VO2máx = 50 ± 6 mL/kg/min) e em 15 homens saudáveis sedentários (28 ± 7 anos, VO2máx = 35 ± 9 mL/kg/min). A nanoemulsão artificial lipídica marcada com éster de colesterol-14C e colesterol livre-3H foi injetada por via intravenosa, as amostras de plasma foram coletadas por 24 h para determinar curvas de cinéticas e a taxa fracional de remoção (TFR). Transferência de lípides para HDL foi determinada in vitro pela incubação de amostras de plasma com nanoemulsões (doadores de lípides) marcada com o isótopo radioativo colesterol livre, éster de colesterol, triglicérides e fosfolípides. Tamanho da HDL, atividade da paraoxonase 1 e os níveis de LDL oxidada também foram determinadas. Os dois grupos apresentaram LDL-colesterol, HDL-colesterol e triglicérides semelhantes, mas a LDL oxidada foi menor no grupo treinamento resistido (30 ± 9 vs 61 ± 19 U/L, p = 0,0005). No treinamento resistido, a nanoemulsão éster de colesterol-14C foi removida duas vezes mais rápido do que em indivíduos sedentários (TFR: 0,068 ± 0,023 vs 0,037 ± 0,028, p = 0,002), bem como o colesterol livre-3H (0,041 ± 0,025 vs 0,022 ± 0,023, p = 0,04). Embora ambos os componentes da nanoemulsão tenham sido removidos na mesma proporção em indivíduos sedentários, no grupo treinamento resistido o colesterol livre-3H foi removido mais lento do que o éster de colesterol-14C (p = 0,005). Tamanho da HDL, paraoxonase 1 e as taxas de transferência de HDL dos quatro lipídios foram as mesmas em ambos os grupos. Portanto, concluímos que o treinamento resistido acelera a remoção da nanoemulsão artificial lipídica, o que provavelmente explica a redução dos níveis de LDL oxidada no grupo treinamento resistido. O treinamento resistido também alterou o equilíbrio da TFR do colesterol livre e esterificado. No entanto, o treinamento resistido não teve efeito nos parâmetros relacionados ao metabolismo da HDL / Exercise training is considered one of the main instruments to promote a healthy lifestyle. However, effects resistance training on the metabolic pathways, specially the intravascular lipid metabolism is largely unexplored and deserves further investigation. In this study we evaluated the effects of resistance training on the metabolism of an LDL-like nanoemulsion and on lipid transfer to HDL, an important step of HDL metabolism. LDL-like nanoemulsion plasma kinetics was studied in 15 healthy men under regular resistance training for 1-4 years (age = 25 ± 5 years, VO2peak = 50 ± 6 mL/kg/min) and in 15 healthy sedentary men (28 ± 7 years, VO2peak = 35 ± 9 mL/kg/min). LDL-like nanoemulsion labeled with 14C-cholesteryl ester and 3H-free cholesterol was injected intravenously, plasma samples were collected over 24 h to determine kinetics curves and fractional clearance rates (FCR). Lipid transfer to HDL was determined in vitro by incubating of plasma samples with nanoemulsions (lipid donors) labeled with radioactive free cholesterol, cholesteryl ester, triglycerides and phospholipids. HDL size, paraoxonase 1 activity and oxidized LDL levels were also determined. The two groups showed similar LDL and HDL-cholesterol and triglycerides, but oxidized LDL was lower in resistance training group (30 ± 9 vs 61 ± 19 U/L, p = 0.0005). In resistance training, the nanoemulsion 14Ccholesteryl ester was removed twice as fast than in sedentary individuals (FCR: 0.068 ± 0.023 vs 0.037 ± 0.028, p = 0.002), as well as 3H-free cholesterol (0.041 ± 0.025 vs 0.022 ± 0.023, p = 0.04). While both nanoemulsion labels were removed at the same rate in sedentary individuals, in resistance training group 3H-free cholesterol was removed slower than 14C-cholesteryl ester (p = 0.005). HDL size, paraoxonase 1 and the transfer rates to HDL of the four lipids were the same in both groups. Therefore, we conclude that the resistance training accelerated the clearance of LDL-like nanoemulsion, which probably accounts for the oxidized LDL levels reduction in resistance training group. Resistance training also changed the balance of free and esterified cholesterol FCRs. However, RT had no effect on HDL metabolism related parameters

INTRODUÇÃO: portadores de diabetes mellitus tipo 1 (DM1) apresentam, progressivamente, complicações vásculo-neurais. Os fatores que aumentam o risco de coronariopatia - hipertensão, dislipidemia e idade avançada - explicam, em parte, a alta mortalidade cardiovascular, entretanto diabéticos tipo 1 podem morrer de coronariopatia precoce e não apresentar os fatores de risco clássicos para aterosclerose. Modificações estruturais e funcionais nas lipoproteínas, alterando a sua composição e trocas lipídicas poderiam justificar o aumento de eventos vasculares, entretanto estas alterações podem não ser detectadas através das dosagens rotineiras de lípides plasmáticos. OBJETIVOS: através de nanoemulsão lipídica artificial (LDE) que simula a estrutura lipídica da LDL avaliamos, em portadores de DM1, normolipidêmicos, intensivamente tratados e sem complicações significativas da doença, a taxa de esterificação do colesterol, a remoção da nanoemulsão da circulação, o tamanho da partícula HDL e as transferências de lípides entre a nanoemulsão e as partículas HDL. Secundariamente, determinamos a influência do controle glicêmico, resistência à insulina (RI) e insulinização no metabolismo lipídico. MÉTODOS: estudamos 36 indivíduos diabéticos e 37 controles não-diabéticos pareados para idade, sexo e índice de massa corpórea. Nanoemulsão lipídica artificial com marcação radioativa nos lípides éster de colesterol (CE), colesterol livre (CL), triglicérides (TG) e fosfolípides (PL) foi utilizada para os estudos. Nanoemulsão com marcação 14C-CE e 3H-CL foi injetada nos participantes e amostras de sangue foram coletadas durante 24 horas para mensuração da radioatividade. Remoção dos lípides da circulação foi calculada por análise compartimental. A taxa da esterificação do colesterol livre foi calculada após extração e separação de lípides do plasma por cromatografia em camada delgada. Para estudo da transferência de lípides, nanoemulsões com marcação 14C-CE e 3H-CL ou 14C-PL e 3H-TG foram incubadas com plasma e a radioatividade dos lípides transferidos para as HDL foi contada após a precipitação de lipoproteínas contendo apoB. O diâmetro da HDL foi mensurado por método de dispersão da luz. A RI nos diabéticos foi mensurada por fórmula que estima a taxa de captação da glicose. RESULTADOS: hemoglobina glicada foi de 8,8±1,3 mg/dl e concentrações de LDLc foram menores nos diabéticos (85±22 vs. 98±26 mg/dl), p=0, 035. Não houve diferenças em relação às taxas de esterificação, transferências de lípides da nanoemulsão para as HDL e tamanho da partícula HDL entre os grupos. Não encontramos relação entre as análises cinéticas e HbA1c, glicemia, índices de RI e dose de insulina. A taxa de remoção do 14C-CE foi mais rápida em diabéticos tipo 1 que nos controles (0, 059±0, 022 vs.0, 039±0, 022 h-1), p=0, 019. 16 CONCLUSÕES: apesar de controle glicêmico ruim nos DM1, as transferências de lípides da nanoemulsão para as HDL, a taxa de esterificação e a remoção da 3H-CL são semelhantes às dos controles. O controle glicêmico, perfil lipídico, índices de RI e dose de insulina não influenciaram nas transferências de lípides e na taxa de esterificação. A remoção do 14C-CE é mais rápida em indivíduos diabéticos, o que poderia justificar as concentrações de LDLc mais baixas encontradas nesta população. Acreditamos que a terapia insulínica intensiva pode justificar estes achados / INTRODUTION: people with type 1 diabetes mellitus (DM1) have progressively neuro-vascular complications. Factors that increase the risk of coronary artery disease hypertension, dislipidemia and advanced age explains part of increased cardiovascular mortality, however some DM1 died of early coronary artery disease and often do not have atherosclerosis classical risk factors. Structural and functional changes in lipoproteins, altering their composition and activities of lipid exchange could justify the increase in vascular events but these changes are generally not detected by routine clinical laboratory plasma lipid exams. OBJETIVES: in normolipidemic DM1, intensively treated and without significant complications of disease we evaluated, by an artificial lipid nanoemulsion that resembles the lipid structure of LDL, rates of cholesterol esterification, nanoemulsion removal of the circulation, HDL particle size and lipid transfer from nanoemulsion to HDL. Secondarily, we determine the influence of glycemic control, insulin resistance (IR) and insulinization on lipid metabolism. METHODS: we studied 36 diabetics and 37 non-diabetic controls paired by age, sex and body mass index. Artificial lipid nanoemulsion labeled with radioactive lipids cholesterol ester (CE), cholesterol (CL), phospholipids (PL) and triglycerides (TG) was used for studies. Intravenous infusion of nanoemulsion 14C-CE e 3H-CL was injected in participants and blood was sampled over 24 hours for radioactivity measurement. Circulation lipid removal was calculated through compartmental analysis. Rate of cholesterol esterification was calculated after lipid extraction and separation by thin-layer chromatography. Nanoemulsion was incubated with plasma and radioactivity of lipids 14C-EC, 3H-CL, 14C-PL and 3H-TG transferred to the HDL was quantified after the precipitation of other apoB lipoproteins. The HDL diameter was measured by laser light scattering. The insulin resistance in diabetic patients was measured by formula that estimates the rate of uptake of glucose. RESULTS: glycated hemoglobin was 8,8±1,3 mg/dl and LDL concentrations were lower in diabetic patients (85 ± 22 vs. 98 ± 26 mg / dl), p = 0035. There were no differences between groups regarding rates of cholesterol esterification, lipids transfer from nanoemulsion to HDL and HDL particle size. We found no relationship between the kinetic analyses and HbA1c, blood glucose, measures of IR and dose of insulin. The rate of removal of 14C-EC was faster in diabetics type 1 than controls (0.059 ± 0.022 vs.0.039 ± 0.022 h- 1), p = 0.019. CONCLUSIONS: despite suboptimal glycemic control in diabetics, lipids transfer from nanoemulsion to HDL, rate of cholesterol esterification and removal of 3H-CL are similar to those of non-diabetic individuals. Glycemic control, lipid profile, measures of IR and dose of insulin did not influence lipids transfer and rate of cholesterol esterification. Removal of 14C-EC from diabetic circulation is faster than controls which could justify the 18 lower LDL concentration found in this population. We believe that intensive insulin therapy could explain these findings

A aterosclerose é a doença de base das principais complicações cardiovasculares. Os produtos de modificação das lipoproteínas de baixa densidade, como a subfração eletronegativa LDL (-), exercem um importante papel na progressão da aterosclerose. O objetivo do presente trabalho foi expressar a proteína de fusão, GFP5-scFv anti-LDL (-), desenvolver um método para detecção de LDL (-), assim como avaliar a possível utilização desta proteína como uma ferramenta para monitorar os ensaios de formação de células espumosas. A proteína GFP5-scFv anti-LDL (-) foi expressa em E. coli BL21DE3. Esta proteína de fusão foi desnaturada com 7M de ureia, purificada por cromatografia de afinidade e reenovelada por gradiente de diálise na presença de poliestireno sulfonado. A massa molecular da proteína foi confirmada por SDS-PAGE e sua afinidade de ligação à LDL (-) confirmada pelo dot blot e ELISA. O espectro de emissão de fluorescência da GFP5-scFv anti-LDL (-) é qualitativamente equivalente ao da GFP5, porém com intensidade de emissão mais baixa. Na tentativa de superar essa limitação tentou-se realizar a inserção de um peptídeo ligante flexível entre os domínios de ligação da GFP5 e do scFv anti-LDL (-) para melhorar a eficiência de emissão de fluorescência da quimera. Os ensaios in vitro com macrófagos RAW 264.7 demonstraram que a GFP5-scFv anti-LDL (-) não apresentou toxicidade significante e não reduziu a captação de LDL (-) pelos macrófagos. Demonstrou-se por microscopia confocal, que a GFP5-scFv anti-LDL é internalizada pelos macrófagos e pode ser visualizada no interior destas células. Portanto, a proteína recombinante GFP5-scFv anti-LDL (-) é uma ferramenta que poderá ser utilizada em ensaios in vitro com macrófagos para o estudo da aterosclerose. / Atherosclerosis is the most important cause of the cardiovascular diseases. The modifications of low density lipoproteins that induces the formation of modified particles, like the electronegative LDL subfraction, - LDL (-), are know to play a key role in the progression of atherosclerosis. The aim of the present work was to express a fusion protein, GFP5-scFv anti LDL (-), to develop a method to assess LDL (-), as well as to evaluate the use of this protein as a tool for in vitro assay in the investigation of atherosclerosis. The protein GFP5-scFv anti LDL (-) was expressed in E. Coli BL21DE3. The fusion protein was denatured with 7M urea, purified by affinity chromatografy and refolded by gradient dialysis in the presence of PSS. The molecular mass of the protein was confirmed by SDS-PAGE and its affinity for LDL (-) was confirmed by dot blot and ELISA. The emission spectrum of GFP5-scFv is qualitatively equivalent to that of GFP5, although with a lower fluorescence emission intensity. In an attempt to overcome this limitation we tried to perform the insertion of a flexible linker between the binding domains of GPF5 and scFv was done in order to increase the fluorescence emission of this fusion protein. The in vitro assays with RAW 264.7 macrophages showed that the GFP5-scFv anti-LDL (-) has no significant toxicity to these cells and did not decrease the uptake of LDL (-) by these macrophages. It was demonstrated by confocal microscopy that the GFP5-scFv anti-LDL (-) is internalized by macrophages and can be visualized inside these cells. Thus, GFP5-scFv anti-LDL (-) fusion proteins is a useful to that can be used for in vitro assays with macrophages in the investigation of atherosclerosis.

Der Endozytoserezeptor Megalin gehört zu einer Gruppe von strukturell und funktionell verwandter Rezeptoren, der LDL R Gen Familie. Es sind zwei Arten von Lipidtransportpartikel beschrieben worden, die durch Megalin in Zellen aufgenommen werden. Zum einen werden Lipoproteine über ihre Apoproteine von Megalin erkannt und endozytiert. Zum anderen nimmt Megalin die hydrophoben Vitamine A und D über ihre Carrierproteine in ihre Zielzellen auf. Es handelt sich um Vitamin D bindendes Protein (DBP) und Retinol bindendes Protein (RBP). Zweck dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob die Endozytose von Steroidcarriern durch Megalin ein genereller Mechanismus ist oder ob DBP und RBP Ausnahmen darstellen. Hierzu wurden exemplarisch drei Carrierproteine (24p3, Apo D und CCSP) für Steroide ausgesucht, die in Megalin-exprimierende Gewebe aufgenommen werden. Der (rekombinante) Retinolcarrier 23p3 zeigte bei surface plasmon resonance Analysen keine direkte Bindung an Megalin. Der Progesteron-Carrier Apo D hingegen bindet Megalin, ferner konnte in Zellkulturversuchen Endozytose und lysosomale Degradation von Apo D in Megalin-exprimierende Zellen nachgewiesen werden. Auch der Progesteron-Carrier CCSP wird durch Megalin in Zellen aufgenommen, allerdings ist zur Endozytose von CCSP ein Co-Rezeptor notwendig. Mit dieser Arbeit ist die erste in vivo-Beschreibung eines dualen Rezeptorsystems aus Megalin und einem peripheren Membranprotein namens Cubilin gelungen, welches u.a. im proximalen Tubulus der Niere existiert. Abschließend wurde exemplarisch für ein Steroidhormon-abhängiges Gewebe der murine Uterus hinsichtlich seiner Megalin-Expression untersucht. Es konnte ein bereits bekannter Ligand Megalins, das Glykoprotein Laktoferrin, aus der uterinen, luminalen Flüssigkeit aufgereinigt werden. Ferner konnte gezeigt werden, dass die Expression von Laktoferrin im Uterus strenger hormoneller Kontrolle unterliegt. / The endozytic receptor Megalin belongs to a group of structurally and functionally related receptors called LDL R gene family. Two different types of lipid particles are taken up by Megalin into target cells. The first type, lipoproteins are recognized and internalized by Megalin via their apoproteins. In addition, Megalin mediates the endocytosis of the lipophilic vitamins A and D into target cells by means of their carrier proteins. These proteins are the vitamin D binding protein (DBP) and retinal binding protein (RBP). The aim of the investigations was to determine, if the endocytosis of steroid hormone carriers by Megalin is a common occurrence or restricted only to DBP and RBP. Therefore, three carrier proteins for steroids (24p3, Apo D and CCSP) were chosen as an example. All of them are known to be taken up in Megalin expressing tissues. In surface plasmon resonance analysis recombinant 24p3, a carrier of retinol, showed no affinity to Megalin. Whereas the progesterone carrier Apo D bound to Megalin. Furthermore, it was endozytosed and degraded in lysosomes by Megalin expressing cells. The cellular uptake of the progesterone carrier CCSP is mediated by Megalin as well, however a co-receptor is needed. This work demonstrates for the first time the existence of a dual receptor pathway consisting of Megalin and a peripheral membrane protein named Cubilin in vivo. This systems is functional in addition to other tissues in the proximal tubule of the kidney. Finally, the Megalin expression in the murine uterus as an example of a steroid dependent tissue was investigated. Lactoferrin a known Megalin ligand was purified from the luminal uterine fluid. Furthermore, Lactoferrin expression in the uterus was shown to be under tight hormonal control.