Orientador: Pedro Xavier de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T14:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_LuizaNaiaraSiqueirado_M.pdf: 1448858 bytes, checksum: 14894261e1f5acfa5c112a5bd731af13 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Apesar de a aplicação de campos elétricos de alta intensidade ser atualmente a única terapia disponível para interromper a fibrilação ventricular, esse processo pode causar lesões às células cardíacas, prejudicando sua contratilidade. Neste estudo, aplicamos pulsos elétricos de alta intensidade a miócitos isolados de ratos Wistar adultos. Obtivemos as curvas de letalidade por meio de análise de sobrevivência, que foram usadas para determinar a intensidade de campo necessária para matar 50% das células (EL50) e com esses valores obtivemos a curva de intensidade-duração (IxD) para letalidade para 10 durações diferentes: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10; 20; 35 e 70 ms. Também obtivemos a curva IxD para excitação celular, por meio dos valores de média ± erro padrão da média para a intensidade de campo limiar de excitação para todas as durações, e obtivemos uma relação entre letalidade e excitação em função da duração do pulso, chamada de Fator de Segurança (FS), um indicador de segurança estimulatória. Essa curva foi determinada a partir da divisão entre os pontos das curvas IxD de letalidade e excitação. Observamos que quanto me-nor a duração de pulso, maior a intensidade de campo que causa morte celular. Ao contrário do que se esperava, o maior valor de FS não correspondeu à menor duração utilizada (0,1 ms), mas sim à duração de 0,5 ms. Como o limiar de desfibrilação foi descrito como dependente da duração do pulso aplicado, nossos resultados indicam que o uso de estímulos com duração mais curta - em vez da duração tipicamente usada na clínica, de 10 ms - pode diminuir as lesões celulares, e, portanto, aumentar a efetividade da desfibrilação / Abstract: Although high intensity electric fields application is currently the only effective therapy available to terminate ventricular fibrillation, it may cause injury to cardiac cells, impairing their contractility. In this study we applied high electric field pulses with different durations to isolated rat ventricular myocytes. We obtained lethality curves by survival analysis, which were used to determine the value of applied electric field necessary to kill 50% of cells (EL50) and plotted a strength-duration (IxD) curve for lethality with 10 different durations: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 3, 5, 10, 20, 35 and 70 ms. For the same durations we also obtained an IxD curve for excitation and established an indicator for stimulatory safeness, named Safety Factor (FS), as the ratio between the points on the IxD curve for lethality and the one for excitation. We found that the lower the pulse duration, the higher the electric field intensity required to cell death. Contrary to expecta-tions, the highest FS value does not correspond to the lowest pulse duration but to the one of 0.5 ms. As defibrillation threshold has been described as duration dependent, our results imply that the use of shorter stimulus duration - instead of the one typically used in the clinic (10 ms) - may decrease electric cell damage, therefore increasing defibrillation effectiveness / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Carmen Veríssima Ferreira Halder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T16:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abrantes_JuliaLauraFernandes_D.pdf: 4562084 bytes, checksum: fba9dbca16cd31c006b311ff23a0b41b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O melanoma é o tipo mais agressivo de câncer de pele. Seu tratamento permanece como um grande desafio, já que em estágio avançado torna-se extremamente refratário aos tratamentos convencionais. miR-34a é um microRNA supressor de tumor com expressão normalmente reduzida em células cancerosas. A fim de investigar o papel de miR-34a como supressor do melanoma, o principal objetivo deste estudo foi identificar alvos moleculares modulados pela expressão ectópica de miR-34a na linhagem celular de melanoma metastático humano SK-mel-103. miR-34a reduziu significativamente a viabilidade das células de melanoma, o que deve estar relacionado, pelo menos em parte, com o aumento na expressão da proteína pró-apoptótica Bax, ativação da caspase-3 e clivagem da PARP-1. Estes dados sugerem que miR-34a foi capaz de induzir apoptose nas células de melanoma. Além disso, houve redução na expressão de CDK4, CDK6, E2F3 e pRb, proteínas relacionadas com a progressão do ciclo celular. Aumento na expressão de p21, um inibidor de CDKs, também foi observado nessas células. Algumas moléculaschave envolvidas com os processos de proliferação celular e apoptose, como proteínas oncogênicas (Axl, AKT, ERK 1/2, ?-catenina e c-myc) e proteínas supressoras de tumor (p53 e PTEN), foram "down- e upreguladas" por miR-34a, respectivamente. Interessantemente, o fluxo autofágico foi aumentado por miR-34a, efeito que não foi correlacionado com alterações adicionais na viabilidade das células de melanoma. O aumento no fluxo autofágico ocorreu, provavelmente, como uma resposta celular ao estresse de retículo e a agregação de proteínas induzidos por miR-34a, fenômenos que também podem ter contribuído para a indução de apoptose nesse contexto. Os dados obtidos neste estudo trouxeram novos aspectos moleculares da ação de miR-34a como supressor tumoral, e permitem apontar este microRNA como um potencial alvo terapêutico contra o melanoma metastático humano / Abstract: Melanoma is the most aggressive form of skin cancer. Its treatment remains a big challenge, since in advanced stage it is extremely refractory to conventional treatments. miR-34a has emerged as an important tumor suppressor, and its expression is normally reduced in cancer cells. To provide more information about the role of miR-34a as a melanoma suppressor, the main goal of this study was to identify key molecular players modulated by ectopic expression of this microRNA in the metastatic melanoma cell line SK-mel-103. miR-34a caused a reduction of melanoma cells viability, what may be related, at least in part, with the increased expression of pro-apoptotic marker, Bax, activation of caspase 3 and PARP-1 cleavage, which indicates that miR-34a triggered apoptosis in melanoma cells. In addition, the expression of CDK4, CDK6, E2F3 and pRb, proteins related to the cell cycle progression, was reduced. An increase in p21 expression, a CDK inhibitor, was also detected in these cells. Some key molecules involved with proliferation and apoptosis processes, such as oncogenic proteins (Axl, AKT, ERK 1/2 kinases, ?- catenin and c-myc) and tumor suppressor proteins (p53 and PTEN), were down- and upregulated by miR-34a, respectively. Interestingly, the autophagic flux was stimulated by miR-34a, but this effect was not correlated with further alterations in cell viability. The increased autophagy occurred probably as a cellular response against the reticulum stress and the protein aggregation induced by miR-34a in melanoma cells, which can also be contributing to the cell death by apoptosis in this context. Our findings brought up novel molecular aspects about the role of miR-34a as melanoma suppressor. The broad action of this microRNA on key molecular players of melanoma aggressiveness was crucial for reprogramming these cells in favor of apoptosis. Altogether, this study pointed out miR-34a as a potential therapeutic agent against advanced melanoma / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339054.pdf: 1298700 bytes, checksum: 58ce48b4d8a780863e42ff7b9368aadc (MD5) Previous issue date: 2015 / Glioblastomas multiformes (GBM) são tumores sólidos de origem glial classificados como nível IV pela OMS, considerados altamente invasivos e possuem alta taxa proliferativa. Células de glioma possuem metabolismo energético diferencial que consiste na tendência em utilizar a glicose para formação de ATP via glicólise anaeróbica, mesmo em presença de oxigênio, característica conhecida como efeito Warburg. A preferência pela quebra da glicose como fonte energética se caracteriza como uma adaptação metabólica que pode beneficiar o crescimento e expansão do tumor. As células de gliomas podem liberar glutamato em altas concentrações. A diminuição da oferta de glicose pode sensibilizar as células de gliomas, pois muitos tumores não possuem mecanismos protetores eficientes para metabolização de substratos alternativos. A Carmustina (BCNU) e a Temozolomida (TMZ) fazem parte de uma classe de fármacos citotóxicos conhecidos como alquilantes de ADN, e são substâncias utilizadas em quimioterapia para tumores cerebrais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento de restrição de glicose conjugado ao uso de quimioterápicos na indução de morte celular, formação de EROs, liberação de glutamato, migração e morfologia celular em células de linhagem primária de GBM in vitro, derivadas de ressecção cirúrgica e nomeadas GBM1 pelo grupo de pesquisa. O tratamento de restrição teve duração de 24 horas, e após esse período foram aplicados os quimioterápicos TMZ e BCNU na concentração de 400 µM, por mais 24 horas. Os dados obtidos mostraram que a privação de glicose diminui a viabilidade destas células e, quando em conjunto com os quimioterápicos, foi possível notar uma sensibilização das células à ação dos fármacos. A formação de EROs no tratamento de 48 horas acompanha a diminuição da viabilidade e, nas primeiras horas (2, 4 e 6 horas),foi verificada diminuição nas concentrações de espécies reativas nos tratamentos de restrição em conjunto com BCNU. As taxas de liberação de glutamato não apresentaram modificações importantes. O tratamento diminuiu a migração celular e mostrou modificações na morfologia celular. A privação de glicose é uma possibilidade de tratamento alternativo não tóxico, e mostrou ter ação positiva contra as células GBM1.<br> / Abstract : Glioblastoma multiforme (GBM) are solid tumors of glial origin classified as level IV by WHO, considered highly invasive and with high proliferative rate. Glioma cells exhibit differential energy metabolism, with tendency to use glucose for ATP production through glycolysis, even in the presence of oxygen, a characteristic known as the Warburg Effect. This metabolic adaptation benefits the tumor growth and expansion. Glioma cells also have the characteristic of releasing high concentrations of glutamate. Decreased of glucose energy can sensitize gliomas cells because many tumors have no effective protective mechanisms for metabolizing alternative substrates. Carmustine (BCNU) and Temozolomide (TMZ) are cytotoxic drugs known as DNA alkylating agents, usually used in chemotherapy for brain tumors. The objective of this study was to evaluate the treatment effect of glucose restriction combined to chemotherapy in the induction of cell death, ROS formation, glutamate release, migration and cell morphology in primary cell line GBM vitro derived resection surgical and named GBM1 by the research group. Restriction treatment lasted for 24 hours and, after this period, TMZ and BCNU were applied at a concentration of 400 µM, for 24 hours. Data showed that glucose deprivation decreases cell viability and, with chemotherapy, was possible to notice a sensitizing cells to the drugs. ROS formation after 48 hour treatment follow viability?s decline. After early hours (2, 4 and 6 hours), was observed decrease in concentrations of reactive species in restriction combination with BCNU treatment. Glutamate release rates showed no significant changes. Treatment decreased cell migration and showed cells morphology changes. Glucose deprivation is a possibility of non-toxic and alternative treatment, capable to increase cellular sensitivity to the chemotherapy and shown to have positive action against GBM1 cells.

Orientadores: Maria Ligia Rodrigues Macedo, Tomomasa Yano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T00:07:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ventura_ClaudioAngelo_D.pdf: 5407567 bytes, checksum: 8408eb98403ba9f693c16020c7c85169 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Lectinas constituem uma classe de proteínas ou glicoproteínas que são capazes de ligar-se, reversivelmente e seletivamente, a carboidratos sem causar transformação química. Estudos têm mostrado que a ligação de lectinas a carboidratos de superficie celular de células normais e malignas leva a vários efeitos biológicos tais como proliferação celular e apoptose. Neste trabalho, nós investigamos os efeitos citotóxicos induzidos por TEL (uma lectina, isolada de sementes de Talisia esculenta, a qual preferencialmente liga-se a resíduos de manose) sobre linhagens de células tumorais e não-tumorais. Células Vero (rim de macaco verde afiicano) e Rela (carcinoma cervical humano) tratadas com TEL exibiram perda da integridade da membrana plasmática, retração celular, condensação da cromatina, fragmentação nuclear e formação de corpos apoptóticos. Além disso, células Vero e Rela tratadas com TEL também revelaram uma drástica desorganização do citoesqueleto de actina. A Fragmentação intemuc1eossomal do DNA foi detectada pelo método de TUNEL e eletroforese em gel de agarose. Os efeitos citotóxicos induzidos por TEL foram progressivos e mostraram que as alterações morfológicas e os danos ao DNA ocorreram após a perda da integridade da membrana. Adicionalmente, TEL inibiu significantemente a proliferação das células Rela de maneira dependente da concentração. Nós também mostramos através de microscopia de tluorescência que TEL é intemalizada nas células Vero dentro de pequenas vesículas que depois se acumulam da região perinuclear; nas células Rela, a intemalização não foi observada. Foi estabelecido que a atividade das caspases-3 e -9 aumentaram nas células Vero e Rela de uma maneira dependente do tempo. Em contraste com as células Vero, a atividade da caspase-3 precedeu a ativação da caspase9 nas células Rela. Os efeitos citotóxicos e a intemalização de TEL foram bloqueados pela mano se, sugerindo que a ligação de TEL ao carboidrato específico na superficie celular é um pré-requisito para esses processos. Os resultados mostraram que a morte celular induzida por TEL nas células Vero e Rela seguiu uma série de eventos que culminou em um modo apoptótico de morte celular. Finalmente, uma vez que as células Rela foram altamente sensíveis a citotoxicidade induzida pela lectina, TEL merece futuras investigações porque suas propriedades podem ser uma ferramenta útil na terapia contra câncer cervical humano / Abstract: Lectins constitute a class of proteins or glycoproteins which are capable of binding carbohydrates selectively and reversibly without causing their chemical transformation. Studies have shown that lectin binding to cell surface carbohydrates of normal and malignants cells triggers various biological effects such as cellular proliferation and apoptosis. In this work, we investigate the cytotoxic effects induced by TEL (a lectin, isolated from Talisia esculenta seeds, which binds preferentially to mannose residues), on tumoral and non-tumoral cell lines. TEL- treated Vero (African green monkey kidney) and Hela (human cervical carcinoma) cells exhibited loss of plasma membrane integrity, cellular retraction, chromatin condensation, nuclear fragmentation and formation of apoptotic bodies. Furthermore, TEL-treated Vero and Hela cells also revealed a drastic disorganization of the actin cytoeskeleton. Internucleossomal DNA fragmentation was detected by TUNEL method. and agarose gel electrophoresis. TEL-induced cytotoxic effects were progressive and showed that the morphological alterations and DNA damage occurred after the loss of membrane integrity. Additionally, TEL significantly inhibited the proliferation of Hela cells in a concentration- dependent manner. We also show through of fluorescence microspy that TEL is internalized in Vero cells into small visicles that further coalesce in the perinuclear region; in Hela cells, TEL internalization was not observed. It was established that caspase-3 and -9 activity increased in Vero and Hela cells after TEL treatment in a time- dependent manner. In contrast to Vero cells, caspase- 3 activity preceded the activation of caspase-9 in Hela cells. The cytotoxic effects and the internalization of TEL was blocked by manose, suggesting that the binding of TELto specific carbohydrate on the cell-surface is a prerequisite for these processes. The results showed that TEL- induced cell death in Vero and HeLa cells followed by down stream events leading to apoptotic mode of cell death. Finally, since Hela cells were highly sensitive to lectin-induced cytotoxicity, TEL merits further investigation due to its properties can be a useful tool in therapy against human cervical cancer / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Giselle Zenker Justo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T14:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RodrigoAugustoda_D.pdf: 6436030 bytes, checksum: 9f8fa7c9b01f00bc5d2d2396d4099a1e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A epiderme é constantemente confrontada por inúmeros agentes estressores. Variações na umidade ou exposição à radiação ultravioleta afetam o balanço osmótico e o estado redox celular alterando, assim, as características fisiológicas da pele. Em resposta aos diferentes estímulos os queratinócitos ativam vias distintas de sinalização. Portanto, o balanço entre as vias de sobrevivência e morte determina o destino celular. A fim de se determinar possíveis alvos moleculares associados a morte e sobrevivência de queratinócitos, vias de sinalização celular disparadas pela exposição ao choque hiperosmótico e estresse oxidativo foram investigadas em células HaCaT tratadas com sorbitol e peróxido de hidrogênio (H2O2) respectivamente. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que, em ambos os modelos, a redução da viabilidade celular dependeu da dose e do tempo de exposição ao agente extressor, apresentando valores de IC50 de aproximadamente 1 mol/L de sorbitol e 2 mmol/L de H2O2 após 2 e 4 h de exposição respectivamente. Os danos causados foram irreversíveis e estão associados à ativação da via intrínseca de morte celular apoptótica, acompanhada de perda da integridade da membrana lisossomal, extravasamento de catepsina B para o citosol e alterações morfológicas atípicas no citoesqueleto, principalmente no arranjo dos filamentos de actina. A investigação do status de funcionamento de proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPKs) e do estado redox celular indicou que esses eventos foram mediados por espécies reativas de oxigênio e pela ação da quinase c-Jun N-terminal (JNK). Adicionalmente, a exposição dos queratinócitos aos diferentes estímulos estressores foi acompanhada de ativação da proteína tirosina fosfatase de baixa massa molecular (LMWPTP), cuja relevância nos estudos de biologia celular aumentou nos últimos anos. A LMWPTP atua em importantes vias de sinalização que estão associadas à sobrevivência e morte celular. Cientificamente, este estudo é pioneiro ao demonstrar alterações no citoesqueleto e ação de proteínas quinases e fosfatases nos mecanismos que determinam o destino de queratinócitos expostos ao choque hiperosmótico e ao estresse oxidativo. De fato, o melhor conhecimento da relação entre as vias de sobrevivência e morte celular em queratinócitos é fundamental para promover o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas aplicadas às doenças dermatológicas. Desta maneira, o presente trabalho apresenta resultados inéditos, contribuindo no conhecimento da biologia dos queratinócitos e com sua aplicação no desenvolvimento da terapia dermatológica / Abstract: The epidermis is constantly confronted with multiple environmental stressors. Changes in humidity or exposition to UV radiation affect the redox state and osmotic balance, modifying the physiological characteristics of the skin. In response to different stresses, epidermal keratinocytes can activate distinct signaling pathways and the balance between death and life signals will determine the cell fate, leading to programmed cell death or cell survival. In order to determine the possible molecular targets associated to death and survival of keratinocytes, the signaling pathways activated by the exposition of HaCaT cells to sorbitol (hyperosmotic shock) and H2O2 (oxidative stress) were investigated. The results showed that in both models the reduction in cellular viability was time and dose-dependent, displaying IC50 values of 1 mol/L for sorbitol and 2 mmol/L for H2O2 after 2 and 4 h of exposition to the stressors, respectively. The damages caused by the stressors were irreversible and associated to the induction of the intrinsic apoptotic pathway, accompanied by the loss of lisosomal membrane integrity, release of cathepsin B to cytosol and atypical morphological alterations in cytoskeleton, particularly in the arrangement of actin filaments. Analysis of the functional status of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and the cellular redox state showed that such events were mediated by reactive oxygen species and occurred through c-Jun N-terminal kinase (JNK) activation. Additionally, exposure of keratinocytes to the different stress inducers was followed by low molecular weight tyrosine protein phosphatase (LMWPTP) activation, which is responsible for the regulation of important signaling pathways associated to cell survival and death. It is important to highlight the novelty of these results showing alterations in the cytoskeleton and the action of protein kinases and phosphatases during exposure of keratinocytes to hyperosmotic and oxidative stresses. In fact, the development of more efficacious therapies against skin diseases depends on the establishment of the relationships between the survival and death signaling pathways in keratinocytes. In this direction, this work contributes to a better understanding of the keratinocyte biology and the improvement of traditional dermatological therapies / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Jörg Kobarg / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T05:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MeloHanchuk_TalitaDiniz_D.pdf: 15551209 bytes, checksum: 4fffad9810f85e106f425f0bfbde833b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Membros da família das Neks são cruciais para o início da mitose em eucariotos. Têm sido funcionalmente atribuídas a todas as 11 Neks humanas uma das três principais funções estabelecidas para esta família em mamíferos: (1) centríolos / divisão celular; (2) funções no cílio primário / ciliopatias; e (3) resposta à danos no DNA (DDR). No artigo de revisão (artigo I), relatamos uma análise detalhada atual sobre cada uma das 11 Neks. A hipótese é que as Neks possam conectar elementos reguladores que permitem o refinamento e a sincronização de eventos celulares. Dentre os membros desta família, Nek5 é a cinase mais negligenciada. Ensaios de duplo híbrido em leveduras (Y2H) foram realizados para identificar e caracterizar parceiros de interação Nek5; e proteínas mitocondriais foram observadas (artigo II). Ensaios de apoptose mostraram efeitos protetores na morte celular após tratamento com tapsigargina (2 ?M) de células HEK293T que superexpressam a hNek5, bem como a diminuição na formação de Espécies Reativas de Oxigênio após 4 horas de tratamento. A atividade da cadeia respiratória mitocondrial estava diminuída após superexpressão de hNek5, especialmente nas etapas de transferência de elétrons do TMPD para o citocromo c e no complexo II. O Y2H permitiu também a identificação da poliglutamilase de proteínas TTLL4 como um parceiro de Nek5 (artigo III). Células silenciadas para a Nek5, assim como células que expressam a versão "kinase dead" de Nek5, apresentaram por western blot e ensaio in vitro de atividade poliglutamilação um aumento na poliglutamilação de proteínas após transfecção com TTLL4. Em conclusão, nossos dados sugerem pela primeira vez a localização mitocondrial e a participação de Nek5 na morte celular e no processo poliglutamilação diminuindo a atividade de TTLL4 através de sua fosforilação inibitória / Abstract: Members of the Nek Family are crucial for the initiation of mitosis eukaryotes. All 11 human Neks have been functionally assigned to one of the three core functions established for this family in mammals: (1) centrioles/mitosis; (2) primary ciliary function/ciliopathies; and (3) DNA damage response (DDR). In the core section of the review (article I), we report the current detailed functional knowledge on each of the 11 Neks. We raise the hypothesis that Neks may be the connecting regulatory elements that allow the cell to fine tune and synchronize cellular events. Nek5 is the most neglected among members of the Nek kinases family. A yeast two-hybrid (Y2H) screen was performed to identify and characterize Nek5 interaction partners and mitochondrial proteins were retrieved (article 2). Apoptosis assay showed protective effects of hNek5 over-expression from Hek293-T¿s cell death after thapsigargin treatment (2 ?M) as well as an increase in ROS formation after 4 hours of treatment. Mitochondrial respiratory chain activity was found decreased upon hNek5 over-expression especially at the electrons transfer steps from TMPD to cytochrome c and at the complex II. The yeast two-hybrid allowed also the identification o TTLL4 as a Nek5 partner (article 3). Nek5 silenced cells as well as cells expressing a "kinase dead" version of Nek5, displayed an increase in polyglutamylation of proteins after TTLL4 transfection by western blot and in vitro polyglutamylation activity assay. In conclusion, our data suggest for the first time mitochondrial localization and functions for Nek5 and its participation in cell death and cell respiration regulation. This work also showed the function of Nek5 in the polyglutamylation process decreasing the role of TTLL4 through inhibitory phosphorylation by Nek5 / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Peptídeos intracelulares são constantemente produzidos pelo sistema ubiquitina proteassomo e muitos são provavelmente funcionais. Aqui, um nonapeptídio derivado da ciclina-D2, específica da transição G1/S, chamado \"pep5\" mostrou um aumento específico durante a fase S do ciclo celular em células HeLa. O pep5 (50-100 &mu;M) induziu a morte celular em células HeLa e em várias outras células tumorais, mas isso só ocorreu quando o pep5 foi sintetizado acoplado ao peptídeo penetrador de células (pep5-cpp). In vivo, o pep5-cpp reduziu o volume do glioblastoma C6 de ratos Wistar em cerca de 50%. A acetilação reduziu a potência do pep5-cpp, enquanto substituições Leu-Ala aboliram totalmente a atividade deste peptídeo. Os resultados de caracterização inicial do mecanismo de morte celular indizida pelo pep5 incluem ativação de caspases 3/7 e 9, inibição da fosforilação Akt2 e inibição da atividade do proteassomo. Esses dados colaboram com a hipótese da função de peptídeos intracelulares na sinalização. / Intracellular peptides are constantly produced by the ubiquitinproteasome system and many are probably functional. Here, a nonapeptide of G1/S-specific cyclin-D2 named pep5 showed a specific increase during the S phase of HeLa cell cycle. Pep5 (50-100 &mu;M) induced cell death in HeLa and in several other tumor cells, only when it was fused to a cell penetrating peptide (pep5-cpp). In vivo, the pep5-cpp reduced the volume of the rat C6 glioblastoma by almost 50%. Acetylation reduced the potency of the pep5-cpp while Leu-Ala substitutions totally abolished the pep5 activity. Findings from the initial characterization of the cell death mechanism of pep5 include caspase 3/7 and 9 activation, inhibition of Akt2 phosphorylation and inhibition of proteasome activity. These data further support the intracellular function of peptides.

Orientador: Maria Célia Bertolini / Co-orientador: Rodrigo Duarte Gonçalves / Banca: Iran Malavazi / Banca: Márcia Eliana da Silva Ferreira / Resumo: O fungo Neurospora crassa tem sido amplamente utilizado como organismo modelo para o estudo de alguns aspectos da biologia em eucariotos. O sequenciamento de seu genoma permitiu analisar funcionalmente diversos fatores de transcrição e, portanto, atribuir função a proteínas anotadas como hipotéticas. Neste estudo, está sendo investigado o papel funcional do produto de ORF NCU01629, um fator de transcrição que pertence à família zinc-finger sem homólogos funcionais nos bancos de dados de fungos filamentosos. Análises de interação DNA-proteína in vitro foram previamente realizadas por pesquisadores colaboradores, permitindo a identificação do seu motif de ligação ao DNA, bem como os genes provavelmente regulados por este fator de transcrição. A partir destes dados, estes genes foram classificados pelo FunCat. Os resultados revelaram o envolvimento do fator de transcrição em eventos celulares relacionados ao estresse oxidativo, bem como morte celular, entre outros processos celulares. Análises do crescimento radial do fungo foram realizadas em placas de Petri contendo agentes indutores de diferentes tipos de estresse, tais como osmótico, térmico e oxidativo. A linhagem mutante mostrou crescimento semelhante à linhagem selvagem, em condições de estresse osmótico (NaCl 0,1-1,5M e sorbitol 1-1,5M), pH (4,2 e 7,8) e térmico (45ºC). Entretanto, o crescimento da linhagem mutante foi influenciado quando a linhagem foi exposta a diferentes agentes indutores de EROs, como o paraquat (10 μM), menadiona (50 μM), H2O2 (2 mM) e farnesol (10 μM). A linhagem mutante mostrou crescimento radial reduzido, quando comparado à linhagem selvagem no tratamento com diferentes concentrações de paraquat e farnesol e aumento da resistência quando expostos a H2O2 e menadiona. A expressão de genes relacionados a EROs (cat-1, cat-2, cat-3, gst-1, gst-2, sod e nox) e genes apoptóticos... / Abstract: The fungus Neurospora crassa has been widely used as a model organism for the study of some aspects of biology in eukaryotes. The sequencing of its genome has enabled functionally analyze various transcription factors and therefore, assign function to hypothetical proteins. In this study, we investigated the functional role of the ORF NCU01629 product, a transcription factor that belongs to the zinc-finger protein family without functional homologues in fungi database. In vitro analysis of DNA-protein interaction, allowed the identification of its DNA binding motif and, as a consequence, the most likely genes regulated by this transcription factor. The genes were classified by FunCat. The results revealed the involvement of the transcription factor in multiple cellular processes including the response to oxidative stress and cell death. Analyses of radial growth were performed in Petri dishes containing agents that induce different types of stress such as osmotic, thermal and oxidative. The knockout strain showed similar growth to the wild type strain when exposed to osmotic (NaCl 0,1-1,5M and sorbitol 1-1,5M), pH (4.2 and 7.8) and heat (45°C) stresses. However, growth of the knockout strain was influenced when the strain was exposed to different ROS inducing agents, such as paraquat (10 μM), menadione (50 μM), H2O2 (2mM) and farnesol (10 μM). The knockout strain showed reduced radial growth, compared to the wild-type strain, when exposed to different concentrations of paraquat and farnesol and increased resistance to H2O2 and menadione. The expression of genes related to ROS (cat-1, cat-2, cat-3, gst-1, gst-2, sod, and nox) and apoptotic genes (bax, metascaspases, and p53) were analyzed by RT-qPCR. The results showed that the transcription factor is involved in the regulation of the oxidative stress response, controlling the expression of all genes. The gene encoding glutathione-S-transferase... / Mestre

Orientador: Fábio Ermínio Mingatto / Resumo: O imidacloprido (IMD) é um inseticida neonicotinóide de uso veterinário e agronômico utilizado mundialmente em larga escala. Este composto, apresenta toxicidade seletiva para os receptores pós-sinápticos da acetilcolina (nAChRs) em insetos e baixa toxicidade para mamíferos. Porém, dados na literatura demonstram efeitos nocivos induzidos pela substância em vários animais, sendo o fígado apontado como o principal órgão afetado. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do IMD em células de hepatoblastoma humano (HepG2) para elucidar os mecanismos envolvidos na ação tóxica da substância. As células HepG2 foram expostas ao IMD (250 - 2000μM) durante 24 e 48 horas. Após a exposição o IMD causou perda da viabilidade celular a partir da concentração de 500 μM no tempo 24 horas e a partir de 250 μM no tempo 48 horas de forma concentração e tempo-dependente. A capacidade metabólica das células, avaliada pelo teste do MTT, também foi afetada em ambos os tempos investigados resultando em uma diminuição a partir da concentração de 250 μM no tempo 24 horas, enquanto que no tempo de 48 horas esse resultado só foi significante a partir da concentração de 500 μM. O IMD diminuiu o potencial de membrana mitocondrial nas células HepG2 apenas na maior concentração testada (2000 μM) em ambos os tempos de incubação e induziu danos na membrana celular conforme observado pelos aumentos significantes na liberação da enzima lactato desidrogenase em relação ao controle a partir da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mariana mota.pdf: 5250493 bytes, checksum: f500835835d88733c77f12bd10fa8a80 (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / In search of new antineoplasic agents natural products have played an important role, given that about 40% of available medicines in current treatments have been developed from natural sources, 25% approximately of plants. Synadenium umbellatum belongs to Euphorbiaceae family and is popularly known as "cola-nota", "avelós," "milagrosa", "cancerola", and the latex is empirically used in Brazil for the treatment of cancer. Preliminary studies have shown that the crude extract of the leaves of S. umbellatum has significant antitumor and antiangiogenic activity in vivo. In this study, we investigated the cytotoxicity and the mechanisms of apoptosis induction of S. umbellatum in Ehrlich ascitic tumor (EAT) cells, and the myelotoxic potential of this plant. The cytotoxicity studies were carried out by trypan blue exclusion and reduction of tetrazolium (MTT) tests. The mechanisms of apoptosis induction were investigated by light and fluorescence microscopy, immunocytochemistry and flow cytometry. Investigation of the myelotoxic potential was performed by clonogenic assay of colony forming units of granulocyte-macrophage (CFU-GM). The data were analyzed by analysis of variance (ANOVA) and a posteriori Tukey test (myelotoxicity) and by t test for all other assays. The means were considered statistically significant when P < 0.05. S. umbellatum was cytotoxic to EAT cells and the morphological analysis of these cells indicated that the plant extract treatment induced cell death by apoptosis. Apoptosis was also observed by increase on reactive oxygen species generation and in the concentration of intracellular Ca2+, alterations in mitochondrial membrane potential, phosphatydylserine externalization and activation of caspases 3, 8, and 9. S. umbellatum presented myelotoxicity to normal bone marrow cells in a concentrationdependent fashion. However, this toxicity was 8-fold lower than to tumor cells. The presented data showed that S. umbellatum had cytotoxic activity to EAT cells and induced these cells to apoptosis. / Na busca de novos agentes antineoplásicos os produtos de origem natural têm desempenhado um papel de destaque, uma vez que cerca de 40% dos medicamentos disponíveis na terapêutica atual foram desenvolvidos de fontes naturais, sendo 25%, aproximadamente, de plantas. Synadenium umbellatum pertence à família Euphorbiaceae e é conhecido popularmente como cola-nota , avelós , milagrosa , cancerola , sendo o látex empiricamente utilizado no Brasil para o tratamento do câncer. Estudos preliminares demonstraram que o extrato bruto das folhas de S. umbellatum possui importante atividade antitumoral e antiangiogênica in vivo. Neste trabalho foram investigados a citotoxicidade e os mecanismos de indução de apoptose de S. umbellatum sobre células do Tumor Ascítico de Ehrlich (TAE), bem como o potencial mielotóxico da planta. Os estudos de citotoxicidade foram realizados por meio dos ensaios de exclusão do azul de tripano e redução do tetrazolium (MTT). Os mecanismos de indução de apoptose celular foram investigados por microscopia de luz e de fluorescência, imunocitoquímica e citometria de fluxo e a investigação do potencial mielotóxico foi feita por ensaio clonogênico de unidades formadoras de colônias de granulócitos e macrófagos (CFU-GM). Os dados foram analisados por Análise de Variância (ANOVA) e teste a posteriori de Tukey (mielotoxicidade) e teste de t para os demais ensaios. As médias foram consideradas estatisticamente significativas quando P < 0,05. S. umbellatum foi citotóxico para as células do TAE e a análise morfológica destas células indicou que o tratamento com o extrato da planta induziu morte celular por apoptose. A apoptose foi constatada também pelo aumento na geração de espécies de oxigênio reativas e da concentração de Ca2+ intracelular, pela alteração no potencial de membrana mitocondrial, pela externalização da fosfatidilserina e pela ativação das caspases 3, 8 e 9. Os dados obtidos permitiram concluir que S. umbellatum apresentou mielotoxicidade para células normais de medula óssea de forma concentraçãodependente. Porém, essa toxicidade foi 8 vezes menor que para as células tumorais. A partir da análise dos resultados foi possível concluir que S. umbellatum apresenta atividade citotóxica e indutora de apoptose em células de TAE.