A hipercolesterolemia é o maior fator de risco para doença arterial coronária e é responsável por um número significante de doenças e mortes. Há evidências que o exercício físico diminui o risco cardiovascular exercendo efeitos benéficos sobre os fatores de risco, incluindo o metabolismo lipídico. Mudanças que ocorrem no metabolismo da LDL podem não ser detectadas através das dosagens rotineiras de lípides plasmáticos. Portanto, avaliamos os efeitos do exercício físico no metabolismo de uma nanoemulsão lipídica artificial com comportamento metabólico semelhante ao da LDL. Foram avaliados 12 indivíduos hipercolesterolêmicos sedentários (H) e 12 indivíduos normolipidêmicos sedentários (N) que foram submetidos a treinamento durante 4 meses. Nos grupos controle, foram estudados 8 indivíduos hipercolesterolêmicos sedentários controle (HC) e 8 indivíduos normolipidêmicos sedentários controle (NC) que não realizaram exercício físico. A emulsão marcada com éster de colesterol -14C (EC-14C) foi injetada endovenosamente. Amostras de sangue foram coletadas em tempos prédeterminados (5 min, 1, 2, 4, 6, 8, 24 horas) após a injeção, para determinação da radioatividade, das curvas de decaimento plasmático e cálculo da taxa fracional de remoção (TFR) dos lípides marcados, por análise compartimental. As avaliações foram feitas antes e após o protocolo de treinamento físico e nos grupos controle foram realizadas 2 avaliações, sendo a segunda 4 meses após a primeira. No grupo H, as concentrações plasmáticas de colesterol total e LDL-c diminuíram (5%, p= 0,0334 e 14%, p= 0,0058), respectivamente, enquanto que, HDL-c, TFR-EC-14C e lag time aumentaram (13%, p= 0,0142; 36%, p= 0,0187; 37%, p= 0,0039), respectivamente após o treinamento físico. No grupo N, a concentração plasmática da HDL foi maior (15%, p= 0,0243), após o treinamento. Nos grupos HC e NC os parâmetros avaliados foram semelhantes. Portanto, o exercício físico acelera a remoção plasmática da LDL em indivíduos hipercolesterolêmicos, indicado pela maior TFR-EC-14C. Este efeito pode ser um dos mecanismos pelos quais o exercício previne a doença arterial coronária. / Hypercholesterolemia has become one of the major risk factors for arterial coronary disease. As such, it is also responsible for a significant number of diseases and deaths. Evidence suggests that physical exercise can, in fact, decrease the risk of cardiovascular diseases by exerting beneficial effects upon the risk factors, including lipid metabolism. The changes that do occur in LDL metabolism are generally not detected by routine clinical laboratory plasma lipid exams. In the present study, the effects of physical exercise on the metabolism of an artificial lipidic nanoemoulsion with similar LDL metabolic behavior were analyzed. 12 hypercholesterolemic sedentary individuals (H) and 12 normolipidemic sedentary individuals (N) were studied. These 24 participants were submitted to a routine training program during a 4-month period. The control group was divided into two groups: one of 8 hypercholesterolemic sedentary individuals (CH) and the other with 8 normolipidemic sedentary individuals (CN) which did not partake in any exercise program. An emulsion labeled with 14Ccholesteryl ester (14C-CE) was endovenously injected into all 4 groups. Blood samples were collected at pre-determined periods (5 min, 1, 2, 4, 6, 8 and 24 hours) after the injection of the emulsion, in order to determine the radioactivity of the plasma decay curves and calculate the fractional clearance rate (FCR) of the labeled lipids for compartimental analysis. Evaluations were made before and after the exercise training protocol. The control groups under went 2 evaluations, the second one 4 months after the first evaluation. In the H group, total cholesterol and LDL-c plasma concentrations decreased (5%, p=0.0334 and 14%, p=0.0058), respectively. HDL-c, 14C-CE-FCR and lag time, on the other hand, increased (13%, p=0.0142; 36%, p=0.0187; 37%, p=0.0039) after exercise training. HDL plasma concentration for the N group was higher (15%, p=0.0243), after exercise training. In groups CH and CN the parameters evaluated were similar. Therefore, exercise accelerates the removal of LDL plasma in hypercholesterolemic individuals as indicated by a higher 14C-CE-FCR. This effect can thus be one of the mechanisms by which exercise can prevent arterial coronary disease.

Numerous chemical species are important to the health of biological systems. Some species can be beneficial at low doses and harmful at high doses. Other species are highly reactive and trigger serious cell damage. Improved methods to detect the presence and activity of such species are needed. In this work, several biologically important species were studied using appropriate analytical techniques. Fluoride is an important species in human physiology. It strengthens teeth and gives protection against dental caries. However, elevated concentrations of fluoride in the body can lead to health problems such as dental and skeletal fluorosis. Reported fluoride sensors used fluorescence quenching methods in determining fluoride concentration. Our study explored synthesis and characterization of 1,8-bis(phenylthioureido) naphthalene (compound 1) as a fluoride sensing molecule. Compound 1 showed a remarkable 40 fold enhancement in fluorescence with 5 eq of fluoride addition. Compound 1 also showed possibility of visual colorimetric sensing with fluoride. Free radical mediated oxidations of biomolecules are responsible for different pathological conditions in the human body. Superoxide is generated in cells and tissues during oxidative burst. Moderately reactive superoxide is converted to peroxyl, alkoxyl and hydroxyl radicals by various enzymatic, chemical, and biochemical processes. Hydroxyl radical imparts rapid, non specific oxidative damage to biomolecules such as proteins and lipids. Superoxide also reacts with nitric oxide in cells to yield peroxynitrite, which is highly reactive and damages biomolecules. Both hydroxyl radical and peroxynitrite readily react with amino acids containing aromatic side chains. Low density lipoprotein (LDL) carries cholesterol in the human body. Elevated concentration of LDL is a potential risk factor for atherosclerosis. Previous research drew a strong correlation between oxidized low density lipoprotein (ox-LDL) and plaque formation in the arterial wall. More importantly, oxidative damage causes structural changes to the LDL protein (apo B-100) which might facilitate the uptake of LDL by macrophages. In this study LDL was exposed to various concentrations of hydroxyl radical peroxynitrite and hypochlorite. Thereafter oxidized amino acid residues in apo B-100 were mapped by LC-MS/MS methods. We found widely distributed oxidative modifications in the apo B-100 amino acid sequence.

A fração plasmática da lipoproteína de baixa densidade (LDL) é formada por partículas de diferentes tamanhos, carga e densidade. Baseada na diferença de carga das partículas, a LDL pode ser subfracionada em LDL nativa (nLDL) e LDL eletronegativa (LDL‾). A LDL‾ está presente no plasma e possui propriedades aterogênicas e pró-inflamatórias, assim como, possui menor concentração de antioxidantes lipossolúveis, maior concentração de dienos conjugados, alterações conformacionais da apoliproteína B-100 e menor afinidade para o receptor da LDL em comparação com a nLDL. Concentrações elevadas de LDL‾ têm sido observadas em pacientes com alto risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, incluindo hipercolesterolemia familiar, diabetes. Considerando-se que os mecanismos envolvidos na formação endógena da LDL‾ ainda não estão elucidados, neste estudo foi investigado o efeito da glicoxidação e da lipólise sobre a partícula LDL para avaliar a contribuição destes processos para a formação da LDL‾ in vitro e in vivo. As modificações químicas da LDL e da imunorreatividade com anticorpo monoclonal anti-LDL‾ foi analisada antes e depois da incubação do plasma com lipoproteína lipase (LPL) ou fosfolipase A2 (PLA2), assim como mimetizando-se a lipólise intravascular. Além disso, na lipólise in vivo foi monitorado no periodo pós-prandial em indivíduos normolipidêmicos para investigar a LDL‾ formada endogenamente. A contribuição da glicoxidação para a geração de LDL‾ foi avaliada in vitro pela incubação da LDL com glicose. O efeito da glicoxidação endógena foi monitorada pela medida, ex-vivo, dos os produtos de glicação avançada (AGEs) e LDL‾ no plasma de pacientes diabéticos tipo I (DM I), tipo II (DM II) e indivíduos intolerantes à glicose (IGT). O processo de glicação não enzimática, in vitro, resultou no aumento da concentração de LDL‾. Os indivíduos dos grupos DM I, DM II e IGT apresentaram concentrações plasmáticas elevadas de LDL‾ em relação aos seus respectivos controles, enquanto observou-se aumento de AGEs apenas nos grupos DM I e DM II. O processo de lipólise in vitro mediado pela LPL e PLA2, induziu aumento significante da concentração de LDL‾; entretanto, somente pela ação da LPL foi associada com modificações oxidativas. Em concordância, o processo de lipólise in vivo (pós-prandial) também promoveu aumento significativo da concentração de LDL‾ associado com modificações oxidativas. Conclusão, nossos dados mostram que, glicoxidação e de lipólise, poderiam contribuir na formação da LDL‾ in vivo. / The low density lipoprotein (LDL) fraction in blood plasma is formed by particles with different size, charge and density. Based on particle charge differences, LDL fraction may be separated into native (nLDL) and electronegative (LDL‾) subfractions. LDL‾ is present in blood plasma and has atherogenic and proinflammatory properties, as well as, lower concentrations of lipid soluble antioxidants, higher content of conjugated dienes, conformational alterations of apolipoprotein B-100 and lower affinity by LDL receptor in comparison to nLDL. Increased LDL‾ concentrations have been found in subjects with high risk for cardiovascular diseases, including those with familiar hypercholesterolemia, diabetes and hyperlipidemia. Considering that the mechanisms involved in the endogenous generation of LDL‾ are not yet well elucidated, in this study the effect of glucoxidation and lipolysis of LDL particles was investigated in order to evaluate their contribution to in vitro e in vivo LDL‾ formation. LDL chemical modifications and its reactivity towards a monoclonal anti-LDL‾ antibody were analyzed before and after incubation of either plasma or LDL with lipoprotein lipase (LPL) or phospholipase A2 (PLA2) as an in vitro lipolysis biomimetic system. Moreover, in vivo lipolysis was monitored at the post-prandial period in normolipidemic subjects to investigate LDL‾ endogenously formed. The contribution of glucoxidation to LDL‾ generation was evaluated in vitro by incubating LDL with glucose. The effect of endogenous glucoxidation was monitored by ex-vivo measurement of advanced glycation end products (AGES) and LDL‾ in blood plasma of type I (DM I) and II (DM II) diabetic patients, as well as, in subjects with glucose intolerance (IGT). The in vitro non-enzymatic glycation resulted in increased LDL‾ formation. The DM I, DM II and IGT groups showed higher LDL‾ concentrations than the respective control groups, while AGEs were increased only in DM I e DM II groups. The in vitro lipolysis mediated by LPL and PLA2 induced a significant increase of LDL‾; however, only LPL action was also associated to LDL oxidative modification. In accordance, in vivo lipolysis (post-prandial) also promoted a significant increase of LDL‾ levels associated to LDL oxidative modification. In conclusion, our data show that both, glycoxidation and lipolysis, could contribute to in vivo LDL‾generation.

Oxisteróis são derivados oxigenados do colesterol que podem ser formados por autoxidação ou por atividade de enzimas específicas. Eles apresentam inúmeras atividades biológicas, incluindo inibição da proliferação celular e citotoxicidade. Dentre os oxisteróis, 7-cetocolesterol (7-KC), que difere do colesterol por apresentar um grupamento cetônico no carbono 7, é conhecido por induzir morte celular por diferentes vias. Neste projeto de pesquisa pretendemos avaliar o uso de uma emulsão lipídica contendo oxisterol (OXLE) como veículo para entrega de 7-KC a células tumorais. Os efeitos tóxicos de OXLE foram avaliados nas linhagem celulares RPMI 8226 (mieloma múltiplo) e B16F10 (melanoma). As células foram tratadas com: a) uma emulsão conhecida por atuar funcionalmente como a LDL (LDE); b) OXLE (75 uM até 225 uM de 7-KC); c) 7-KC (100 uM). As distribuições das células nas diferentes fases do ciclo de duplicação celulares foram analisadas por citometria de fluxo com iodeto de propídio. Todos os tratamentos, nestas concentrações, levaram a acúmulo das células de mieloma na fase proliferativa do ciclo celular. Para analisar a resposta apoptótica, nos utilizamos o fluorocromo JC-1, que mede o potencial transmembranar mitocondrial. Ambas a linhagens celulares, quando tratadas com OXLE, apresentaram hiperpolarização do potencial transmembranar associado com progressivo decrescimento do mesmo. Os resultados mostram que os grupos OXLE e 7-KC induziram a uma morte massiva das células de mieloma. OXLE induziu um efeito citostático nas células de melanoma, caracterizadas por alterações de morfologia, com um aumento na polimerização das fibras de actina, hiperpolarização seguida de perda do potencial transmitocondrial (apoptose associada à despolarização) , presença de vacúolos autofágicos como figuras de mielina (morte celular programada do tipo II - Autofagia); e impossibilitando as células de fazer a citocinese, determinado pelo aparecimento de uma população de células poliplóides. Nossos resultados indicam que esta nova emulsão contendo um oxisterol em sua formulação não é apenas um veículo para moléculas hidrofóbicas, mas pode atuar como agente cistotático/citotóxico. A morte mediada por OXLE possui características de apoptose e autofagia. Estes resultados são promissores e o possível use de OXLE in vivo necessita de futuras investigações. / Oxysterols are oxygenated derivatives of cholesterol that may be formed by autoxidation or by action of specific enzymes. They exhibit a number of biologic activities including inhibition of cellular proliferation and cytotoxicity. Among oxysterols, 7-ketocholesterol (7-KC), that differs form cholesterol by a functional ketone group at C7, is known to induce cell death by different ways. Herein we evaluated the use of an oxysterol-containing lipid emulsion(OXLE) as a vehicle to deliver 7-KC to tumor cells. OXLE was evaluated regarding its toxicity on RPMI 8226 (multiple myeloma) and B16F10 (melanoma) cell lines. Cells were treated with: a) an emulsion known to act functionally as LDL (LDE); b) OXLE (75 uM to 225uM of 7KC); c) 7KC (100uM). The distribution of cells in the different phases of cell cycle was analyzed by flow cytometry with propidium iodide. All treatments, according to the concentrations, led the myeloma cells to an arrest in the proliferative phases of the cell cycle. To analyze the apoptotic response, we then used a fluorochrome (JC-1), which measures the mitochondrial transmembrane potential. Both cell lines when treated with OXLE had a hyperpolarization of the transmembrane potential that decrease progressively. The results showed that exposure to either OXLE or 7-KC induced a massive death of myeloma cells. OXLE had an cytostatic effect on melanoma cells characterized by morphologic alterations as increased polymerization of actin fibers; hyperpolarization followed by a dissipation of the mitochondrial transmembrane potential (apoptosis-associated depolarization); presence of IX autophagic vacuoles as myelin figures (programmed cell death type II - Autophagy); and impaired cytokinesis, as determined by the emergence of a polyploid population. Our results indicated that this new oxysterol-containing emulsion is not only a carrier for hydrophobic molecules, but it can act itself as a cytostatic/cytotoxic agent. Cell death mediated by OXLE have both apoptosis and autophagy characteristics. These results are promising and the possible use of OxLE in vivo warrants further investigation

Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2010. / Härtill 4 uppsatser.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Objetivos: As lipoproteínas oxidadas e os anticorpos anti-LDL oxidada (anti-LDLox) têm sido detectados no plasma e em lesões ateroscleróticas em humanos. No entanto, o papel destes autoanticorpos na proteção vascular ou na patogênese das síndromes coronarianas agudas (SCA) permanece não elucidado. Nós examinamos a relação entre os títulos de IgG humana anti-LDLox com marcadores de risco para a doença cardiovascular. Métodos: Títulos de autoanticorpos anti-LDLox foram mensurados em indivíduos portadores de hipertensão arterial em estágio 1 (n=94), sem outros fatores de risco, e em indivíduos com síndrome metabólica após recente síndrome coronariana aguda (n=116). Os autoanticorpos contra a LDL oxidada pelo cobre foram avaliados por ELISA. Resultados: pacientes com hipertensão arterial apresentaram menor índice de massa corpórea e circunferência abdominal, maiores níveis de pressão arterial sistólica e diastólica quando comparados aos portadores de SCA (p<0,001). O HDL-C e a Apo A1 foram maiores, enquanto os triglicérides e a Apo B foram menores nos pacientes do grupo hipertensão em estágio 1 (p<0,0001). Os títulos de anticorpos anti-LDLox foram maiores no grupo hipertensão comparados aos do grupo SCA, e os hipertensos do primeiro grupo apresentaram níveis de PCR menores do que indivíduos com SCA (p<0,0001). A análise conjunta de ambos os grupos mostrou, em análise univariada, significante correlação inversa para a PCR (r=-0,284), IMC (r=-0,256), circumferência abdominal (r=-0,368), apo B (r=-0,191) e glicemia (r=-0,303) e correlações positivas entre pressão arterial sistólica e diastólica (r=0,319 e r=0,167, respectivamente), HDL-C e Apo A1 (r=0,224 e r=0,257, respectivamente), com os títulos de anticorpos anti-LDLox (p<0,02). Regressão linear múltipla mostrou que a PCRas, glicemia e circunferência abdominal permaneceram independente e negativamente associados com os títulos de anticorpos anti-LDLox. Conclusões: nossos resultados sugerem que os títulos baixos de anticorpos circulantes anti-LDLox possam estar associados com maior risco cardiovascular. / Objectives: Oxidized lipoproteins and antibodies anti-oxidized LDL (anti-oxLDL) have been detected in human plasma and in atherosclerotic lesions. However, the role of these autoantibodies in the maintenance of health or in the pathogenesis of acute coronary syndromes (ACS) remains unclear. We examined the relationship of human IgG antibodies anti- ox LDL with cardiovascular disease risk markers. Methods: Titers of human anti-oxLDL were measured in hypertensive subjects in stage 1 (n=94) without other risk factors, and in individuals with metabolic syndrome after recent acute coronary syndrome (n=116). Autoantibodies against copper ion oxidized LDL were measured by ELISA. Results: Hipertensive patients presented lower BMI, waist circunference, higher blood pressure levels than those with ACS (p<0.001). HDL-C and Apo A1 were higher, whereas triglycerides and Apo B were lower in those with hypertension stage 1 (p<0.0001). Anti-oxLDL titers were higher in hypertensive patients compared to those with acute coronary syndromes, and hypertensive patients presented lower hs-CRP than those with ACS (p<0.0001). Taken into account both populations, univariate analysis showed small, but significant inverse correlations between the hs-CRP (r=-0.284), BMI (r=-0.256), waist circunference (r=-0.368), apo B (r= -0.191), and blood glucose (r= - 0.303) and positive correlations between systolic and diastolic blood pressure (r=0.319 and r=0.167, respectively), HDL-C and Apo A1 (r=0.224 and r=0.257, respectively), with anti-ox LDL titers (p<0.02). After multiple linear regression, hs-CRP, fasting glycemia and waist circunference remained independently associated with anti-oxLDL. Conclusions: Our results suggest that low titers of circulating anti-oxLDL antibodies may be associated with increased cardiovascular risk. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A fração plasmática da lipoproteína de baixa densidade (LDL) é formada por partículas de diferentes tamanhos, carga e densidade. Baseada na diferença de carga das partículas, a LDL pode ser subfracionada em LDL nativa (nLDL) e LDL eletronegativa (LDL&#8254;). A LDL&#8254; está presente no plasma e possui propriedades aterogênicas e pró-inflamatórias, assim como, possui menor concentração de antioxidantes lipossolúveis, maior concentração de dienos conjugados, alterações conformacionais da apoliproteína B-100 e menor afinidade para o receptor da LDL em comparação com a nLDL. Concentrações elevadas de LDL&#8254; têm sido observadas em pacientes com alto risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, incluindo hipercolesterolemia familiar, diabetes. Considerando-se que os mecanismos envolvidos na formação endógena da LDL&#8254; ainda não estão elucidados, neste estudo foi investigado o efeito da glicoxidação e da lipólise sobre a partícula LDL para avaliar a contribuição destes processos para a formação da LDL&#8254; in vitro e in vivo. As modificações químicas da LDL e da imunorreatividade com anticorpo monoclonal anti-LDL&#8254; foi analisada antes e depois da incubação do plasma com lipoproteína lipase (LPL) ou fosfolipase A2 (PLA2), assim como mimetizando-se a lipólise intravascular. Além disso, na lipólise in vivo foi monitorado no periodo pós-prandial em indivíduos normolipidêmicos para investigar a LDL&#8254; formada endogenamente. A contribuição da glicoxidação para a geração de LDL&#8254; foi avaliada in vitro pela incubação da LDL com glicose. O efeito da glicoxidação endógena foi monitorada pela medida, ex-vivo, dos os produtos de glicação avançada (AGEs) e LDL&#8254; no plasma de pacientes diabéticos tipo I (DM I), tipo II (DM II) e indivíduos intolerantes à glicose (IGT). O processo de glicação não enzimática, in vitro, resultou no aumento da concentração de LDL&#8254;. Os indivíduos dos grupos DM I, DM II e IGT apresentaram concentrações plasmáticas elevadas de LDL&#8254; em relação aos seus respectivos controles, enquanto observou-se aumento de AGEs apenas nos grupos DM I e DM II. O processo de lipólise in vitro mediado pela LPL e PLA2, induziu aumento significante da concentração de LDL&#8254;; entretanto, somente pela ação da LPL foi associada com modificações oxidativas. Em concordância, o processo de lipólise in vivo (pós-prandial) também promoveu aumento significativo da concentração de LDL&#8254; associado com modificações oxidativas. Conclusão, nossos dados mostram que, glicoxidação e de lipólise, poderiam contribuir na formação da LDL&#8254; in vivo. / The low density lipoprotein (LDL) fraction in blood plasma is formed by particles with different size, charge and density. Based on particle charge differences, LDL fraction may be separated into native (nLDL) and electronegative (LDL&#8254;) subfractions. LDL&#8254; is present in blood plasma and has atherogenic and proinflammatory properties, as well as, lower concentrations of lipid soluble antioxidants, higher content of conjugated dienes, conformational alterations of apolipoprotein B-100 and lower affinity by LDL receptor in comparison to nLDL. Increased LDL&#8254; concentrations have been found in subjects with high risk for cardiovascular diseases, including those with familiar hypercholesterolemia, diabetes and hyperlipidemia. Considering that the mechanisms involved in the endogenous generation of LDL&#8254; are not yet well elucidated, in this study the effect of glucoxidation and lipolysis of LDL particles was investigated in order to evaluate their contribution to in vitro e in vivo LDL&#8254; formation. LDL chemical modifications and its reactivity towards a monoclonal anti-LDL&#8254; antibody were analyzed before and after incubation of either plasma or LDL with lipoprotein lipase (LPL) or phospholipase A2 (PLA2) as an in vitro lipolysis biomimetic system. Moreover, in vivo lipolysis was monitored at the post-prandial period in normolipidemic subjects to investigate LDL&#8254; endogenously formed. The contribution of glucoxidation to LDL&#8254; generation was evaluated in vitro by incubating LDL with glucose. The effect of endogenous glucoxidation was monitored by ex-vivo measurement of advanced glycation end products (AGES) and LDL&#8254; in blood plasma of type I (DM I) and II (DM II) diabetic patients, as well as, in subjects with glucose intolerance (IGT). The in vitro non-enzymatic glycation resulted in increased LDL&#8254; formation. The DM I, DM II and IGT groups showed higher LDL&#8254; concentrations than the respective control groups, while AGEs were increased only in DM I e DM II groups. The in vitro lipolysis mediated by LPL and PLA2 induced a significant increase of LDL&#8254;; however, only LPL action was also associated to LDL oxidative modification. In accordance, in vivo lipolysis (post-prandial) also promoted a significant increase of LDL&#8254; levels associated to LDL oxidative modification. In conclusion, our data show that both, glycoxidation and lipolysis, could contribute to in vivo LDL&#8254;generation.

Oxisteróis são derivados oxigenados do colesterol que podem ser formados por autoxidação ou por atividade de enzimas específicas. Eles apresentam inúmeras atividades biológicas, incluindo inibição da proliferação celular e citotoxicidade. Dentre os oxisteróis, 7-cetocolesterol (7-KC), que difere do colesterol por apresentar um grupamento cetônico no carbono 7, é conhecido por induzir morte celular por diferentes vias. Neste projeto de pesquisa pretendemos avaliar o uso de uma emulsão lipídica contendo oxisterol (OXLE) como veículo para entrega de 7-KC a células tumorais. Os efeitos tóxicos de OXLE foram avaliados nas linhagem celulares RPMI 8226 (mieloma múltiplo) e B16F10 (melanoma). As células foram tratadas com: a) uma emulsão conhecida por atuar funcionalmente como a LDL (LDE); b) OXLE (75 uM até 225 uM de 7-KC); c) 7-KC (100 uM). As distribuições das células nas diferentes fases do ciclo de duplicação celulares foram analisadas por citometria de fluxo com iodeto de propídio. Todos os tratamentos, nestas concentrações, levaram a acúmulo das células de mieloma na fase proliferativa do ciclo celular. Para analisar a resposta apoptótica, nos utilizamos o fluorocromo JC-1, que mede o potencial transmembranar mitocondrial. Ambas a linhagens celulares, quando tratadas com OXLE, apresentaram hiperpolarização do potencial transmembranar associado com progressivo decrescimento do mesmo. Os resultados mostram que os grupos OXLE e 7-KC induziram a uma morte massiva das células de mieloma. OXLE induziu um efeito citostático nas células de melanoma, caracterizadas por alterações de morfologia, com um aumento na polimerização das fibras de actina, hiperpolarização seguida de perda do potencial transmitocondrial (apoptose associada à despolarização) , presença de vacúolos autofágicos como figuras de mielina (morte celular programada do tipo II - Autofagia); e impossibilitando as células de fazer a citocinese, determinado pelo aparecimento de uma população de células poliplóides. Nossos resultados indicam que esta nova emulsão contendo um oxisterol em sua formulação não é apenas um veículo para moléculas hidrofóbicas, mas pode atuar como agente cistotático/citotóxico. A morte mediada por OXLE possui características de apoptose e autofagia. Estes resultados são promissores e o possível use de OXLE in vivo necessita de futuras investigações. / Oxysterols are oxygenated derivatives of cholesterol that may be formed by autoxidation or by action of specific enzymes. They exhibit a number of biologic activities including inhibition of cellular proliferation and cytotoxicity. Among oxysterols, 7-ketocholesterol (7-KC), that differs form cholesterol by a functional ketone group at C7, is known to induce cell death by different ways. Herein we evaluated the use of an oxysterol-containing lipid emulsion(OXLE) as a vehicle to deliver 7-KC to tumor cells. OXLE was evaluated regarding its toxicity on RPMI 8226 (multiple myeloma) and B16F10 (melanoma) cell lines. Cells were treated with: a) an emulsion known to act functionally as LDL (LDE); b) OXLE (75 uM to 225uM of 7KC); c) 7KC (100uM). The distribution of cells in the different phases of cell cycle was analyzed by flow cytometry with propidium iodide. All treatments, according to the concentrations, led the myeloma cells to an arrest in the proliferative phases of the cell cycle. To analyze the apoptotic response, we then used a fluorochrome (JC-1), which measures the mitochondrial transmembrane potential. Both cell lines when treated with OXLE had a hyperpolarization of the transmembrane potential that decrease progressively. The results showed that exposure to either OXLE or 7-KC induced a massive death of myeloma cells. OXLE had an cytostatic effect on melanoma cells characterized by morphologic alterations as increased polymerization of actin fibers; hyperpolarization followed by a dissipation of the mitochondrial transmembrane potential (apoptosis-associated depolarization); presence of IX autophagic vacuoles as myelin figures (programmed cell death type II - Autophagy); and impaired cytokinesis, as determined by the emergence of a polyploid population. Our results indicated that this new oxysterol-containing emulsion is not only a carrier for hydrophobic molecules, but it can act itself as a cytostatic/cytotoxic agent. Cell death mediated by OXLE have both apoptosis and autophagy characteristics. These results are promising and the possible use of OxLE in vivo warrants further investigation

A aterosclerose é uma doença crônica onde duas características marcantes são observadas: retenção de lipídios e inflamação. Compreender as interações entre as células do sistema imunológico e as lipoproteínas envolvidas na aterogênese são desafios urgentes, uma vez que as doenças cardiovasculares são a principal causa de morte no mundo. Os macrófagos são cruciais para o desenvolvimento de placas ateroscleróticas e para a perpetuação da inflamação em tais lesões; estas células também estão diretamente envolvidas na ruptura de placa instável. Recentemente diferentes populações de macrófagos estão sendo identificadas nas lesões ateroscleróticas. Embora macrófagos M2 tenham sido identificados, a função destas células na aterosclerose ainda não está definida. Neste projeto, avaliamos se a adição de LDLox altera a função de macrófagos M2. Resultados: 1- Foi possível observar que os M2 se mantem viáveis após o estímulo com as lipoproteínas. 2- Quando avaliamos a expressão de moléculas co-estimulatórias, receptores Scavenger, lectinas e integrinas na superfície das células, observamos que a adição de LDLn ou LDLox em 2 concentrações diferentes (5 e 50ug/ml), por diferentes períodos de tempo não alterou a expressão de nenhum dos marcadores avaliados. A presença de LDL também não alterou outra função primordial dos M2, a capacidade de fagocitose. 3- Quando investigamos a presença de citocinas no sobrenadante das culturas estimuladas ou não com as lipoproteínas, identificamos um aumento na secreção de IL-8, uma citocina pró-inflamatória, na presença de LDLox, semelhante ao observado com a população de macrófagos M1. 4- Avaliamos se os macrófagos M2 estimulados ou não com LDL mantem sua capacidade de favorecer a angiogênese. Observamos que nas culturas estimuladas com o sobrenadante das culturas dos M2 mantidos na presença de LDLox houve uma inibição significativa da formação de túbulos pelas HUVECs. 5- Observamos que na presença do meio condicionado dos M2 estimulados com LDLox ocorreu uma intensa degradação dos filamentos de matriz extracelular produzida por MEFs. 6- Avaliamos a expressão gênica de componentes de matriz, membrana basal, moléculas de adesão, proteases e também inibidores de protease nestas células. Dos 96 genes avaliados, observamos que a adição de LDLox reduziu a expressão de 10 genes de maneira significativa, entre eles: beta-Actina (ACTB), Colágeno 6A2 (Col6A2), Integrina alfa 6 (ITGA6), Metaloproteinase 15 (MMP15), molécula de adesão celular endotelial plaquetária (PECAM) e Inibidor de metalopeptidase 2 (TIMP2). A adição de LDLox aumentou significativamente somente a expressão de trombospondina (TSP1). A adição de LDLn não alterou a expressão de nenhum gene de forma significativa. 7- A adição de LDLox induziu aumento da expressão da TSP1 e redução da expressão de colágeno 6, quando comparadas aos macrófagos M2 sem estímulo. Nossos resultados indicam que a adição de LDLox altera diversas funções dos macrófagos M2 in vitro. Em especial detectamos uma inibição significativa na angiogênese e também a secreção de mediadores que induzem a degradação da matriz extracelular. A adição de LDLox também inibiu a expressão de genes envolvidos com a estabilização da matriz extracelular. Nossos resultados sugerem que esta população de células pode contribuir para a perpetuação do processo inflamatório e degradação tecidual observados na lesão dos pacientes. Assim, acreditamos que este projeto contribuiu para o esclarecimento da participação dos M2 na patologia da aterosclerose / Atherosclerosis is a chronic disease where two key characteristics are observed: lipid retention and inflammation. Understanding the interactions between the cells of the immune system and the lipoproteins involved in atherogenesis are urgent challenges, since cardiovascular diseases are the leading cause of death in the world. Macrophages are crucial for the development of atherosclerotic plaques and for the inflammation in such lesions; These cells are also directly involved in unstable plaque rupture. Recently different populations of macrophages are being identified in atherosclerotic lesions. Although M2 macrophages has been identified, the function of these cells in atherosclerosis has not yet been defined. This project, we evaluated whether the addition of OxLDL alters the function of M2 macrophages. Results: 1- M2 macrophages remain viable after stimulation with the lipoproteins. 2- When evaluated the expression of co-stimulatory molecules, Scavenger receptors, lectins and integrins on the surface of the cells. We observed that the addition of LDLn or OxLDL at 2 different concentrations (5 and 50 ?g / ml) for different time periods did not alter the expression of any of the evaluated markers. 3- The presence of LDL also did not alter other primordial function of M2 cells, phagocytosis. 4- Was observed that cultures stimulated with conditioned medium of OxLDL-stimulated M2 there was a significant inhibition of tubule formation by HUVECs. 5- We observed that in the presence of OxLDL-stimulated M2 cells conditioned médium an intense degradation of the matrix filaments occurred. 6- We evaluated the gene expression of matrix components, basement membrane, adhesion molecules, proteases and also protease inhibitors in these cells. Of the 96 evaluated genes, we observed that the addition of OxLDL significantly reduced the expression of 10 genes, among them: Actin-beta (ACTB), Collagen 6A2 (Col6A2), Integrin alfa 6 (ITGA6), Metaloproteinase 15 (MMP15), Platelet endothelial cell adhesion molecule (PECAM) and metallopeptidase 2 inhibitor (TIMP2). The addition of OxLDL significantly increased only the expression, thrombospondin-1 (TSP1). Addition of LDLn did not significantly alter the expression of any gene. 7- That OxLDL addition induced increased TSP1 expression and reduced collagen 6 expression, when compared to M2 macrophages without stimulation. Our results indicate that the addition of OxLDL alters several M2 macrophages functions in vitro. In particular we detected a significant inhibition in angiogenesis and also the secretion of mediators that induce the degradation of the extracellular matrix. The addition of OxLDL also inhibited the expression of genes involved in extracellular matrix stabilization. Our results suggest that this cell population may contribute to the perpetuation of the inflammatory process and tissue degradation observed in the lesion of the patients. Thus, we believe that this project contributed to better understand the participation of M2 in the pathology of atherosclerosis

Introdução: A associação de uma estatina com ezetimiba é tão eficaz quanto altas doses da mesma estatina na redução do LDL-colesterol. Os efeitos que não dependem dessa redução são chamados de pleiotrópicos, entre os quais podemos citar: melhora da função endotelial, efeitos anti-oxidantes, efeitos anti- inflamatórios, entre outros. Objetivo: comparar a ação de dois esquemas de tratamento que obtêm reduções equivalentes de LDL-colesterol (sinvastatina 80 mg ao dia e associação sinvastatina 10mg/ezetimiba 10 mg ao dia), sobre os efeitos pleiotrópicos: inflamação, função endotelial e oxidação da LDL. Métodos: estudamos 23 pacientes randomizados e na forma de cross-over 2x2. A inflamação foi mensurada através da PCR-us, a função endotelial por meio de ultra-sonografia e a oxidação de LDL pelas dosagens de LDL eletronegativa (LDL-) e do anticorpo anti-LDL-. Resultados: A redução do LDL-colesterol foi similar nos dois grupos (45,27% no grupo sinvastatina/ezetimiba (p<0,001) e 49,05% no grupo sinvastatina (p<0,001), sem diferença entre os tratamentos (p=0,968)). Os dois grupos apresentaram melhora da função endotelial (3,61% no grupo sinvastatina/ezetimiba (p=0,003) e 5,08% no grupo sinvastatina (p<0,001), não houve diferença entre os tratamentos (p=0,291)). Houve melhora nos níveis da PCR-us (redução de -22,8% no grupo sinvastatina/ezetimiba (p=0,004) e de 29,69% no grupo sinvastatina (p=0,01), sem diferenças entre os tratamentos (p=0,380)). Não houve redução significativa da LDL-. Ocorreu aumento na concentração do anticorpo anti-LDL eletronegativa apenas no grupo sinvastatina (p=0,045). Conclusões: as duas formas de tratamento são eficazes na melhora da função endotelial e dos níveis de PCR-us. Somente com o uso da sinvastatina em alta dose houve aumento nos níveis de anticorpos anti-LDL-. / Introduction: The co-administration of a statin with ezetimibe is as effective as high doses of the same statin in the reduction of the LDL-cholesterol. The effects which don´t depend of this reduction are called pleiotropic effects, some among them can be cited: endothelial function improvement, antioxidative and anti-inflammatory effects. Objective: compare the effectiveness of these two different treatments that obtain equivalent reductions of LDLcholesterol (simvastatin 80 mg once a day and co-administration of simvastatin 10 mg once a day and ezetimibe 10 mg once a day), about pleiotropic effects: inflammation, endothelial function and LDL oxidation. Methods: we have studied 23 randomized patients in a 2x2 cross-over study. Inflammation was measured by high-sensitive C reactive protein, endothelial function by echocardiography and LDL oxidation by electronegative LDL and electronegative anti-LDL antibodies levels. Results: the LDL-cholesterol was similar between the two groups (45,27% reduction in the simvastatin/ezetimibe group (p<0,001) and 49,05% reduction in the simvastatin group (p<0,001); no difference between treatments was found (p=0,968). The two groups had improvement in endothelial function (3,61% in the simvastatin/ezetimibe group (p=0,003) and 5,08% in the simvastatin group (p<0,001)), no differences was found between the two groups (p=0,291). High-sensitive C reactive protein had a 22,8% reduction in the simvastatin/ezetimiba group (p=0,004) and 29,69% reduction in the simvastatin group (p=0,01), with no significative difference in any of the two treatments (p=0,380). There was no significative difference in LDL- levels. The anti-LDL- antibodies concentration was increased only in the simvastatin group (p=0,045). Conclusion: the two forms of treatments presented some similar pleiotropic effects - improvement in endothelial function and decreased hs-CRP levels. Only with a high simvastatim dose the anti-LDL- antibodies concentration was increased.