Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2016-09-19T16:54:13Z No. of bitstreams: 1 2016_JanicedeMirandaVasconcelosVilela.pdf: 3616352 bytes, checksum: 9412786c69d298726d117345dce621af (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-02T14:03:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JanicedeMirandaVasconcelosVilela.pdf: 3616352 bytes, checksum: 9412786c69d298726d117345dce621af (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T14:03:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JanicedeMirandaVasconcelosVilela.pdf: 3616352 bytes, checksum: 9412786c69d298726d117345dce621af (MD5) / O objetivo deste trabalho foi testar a viabilidade de utilização das técnicas de cultivo in vitro, cultivo em membrana corioalantoica de embriões de galinha (CAM) e autotransplante heterotópico para avaliação da do tecido ovariano de gatas. Na primeira etapa, foi comparado o cultivo de tecido ovariano fresco de gatas in vitro e em CAM para determinar se estes métodos seriam adequados para avaliar a eficácia da criopreservação de tecido ovariano. Para isso, ovários de 8 gatas foram cortados em cubos de 3 mm3, cultivados in vitro e em CAM por até 5 dias. A porcentagem de folículos primordiais na população de folículos morfologicamente normais (FMN) foi sempre maior que 80%, com exceção do dia 3 de cultivo em CAM. Não foi observado proliferação celular ao longo do cultivo. Adicionalmente, ambos os métodos mostraram um aumento do tecido conjuntivo a cada dia que o tecido permaneceu em cultivo. Foi observado vascularização durante o cultivo em CAM, porém sem associação com a viabilidade folicular. Nenhum dos sistemas foi capaz de promover crescimento e/ou desenvolvimento folicular. O autotransplante heterotópico já se mostrou eficiente em tecido ovariano fresco de gatas, por isso, na segunda etapa do experimento, este método foi utilizado para avaliar o protocolo de criopreservação de tecido ovariano felino. Quatro gatas foram submetidas a ovariohisterectomia e os ovários foram cortados e criopreservados. Após uma semana, foram autotransplantados para o tecido subcutâneo da região dorsal do pescoço e retirados após 7, 14, 28, 49 e 63 dias. A porcentagem de folículos morfologicamente normais primordiais e em crescimento nas amostras de tecido fresco (Grupo Controle) foram de 87,8% e 96,7%, respectivamente, e imediatamente após o descongelamento (Controle Crio) de 73,7% e 100%, respectivamente, e não foram significativamente diferentes entre si. Folículos em crescimento quase não foram vistos após o transplante. Nenhum FMN foi encontrado a partir de 49 dias de transplante. Nos fragmentos de Controle e Controle Crio, a maioria dos folículos (primordiais e em crescimento) apresentavam proliferação das células da granulosa. Dois folículos antrais foram encontrados aos 28 dias em uma das gatas e se mostraram vivos e proliferativos. Houve um aumento das fibras colágenas a partir dos 7 dias de transplante. A vascularização do tecido foi observada após 7 dias de transplante, e vasos sanguíneos calibrosos foram facilmente observados nos dias 49 e 63 após transplante. Houve uma grande perda folicular após o transplante de tecido ovariano de gatas previamente criopreservado. Em conclusão, o cultivo em CAM não parece promissor para tecido ovariano de felinos, mas o cultivo in vitro pode ser otimizado para melhor desenvolvimento dos folículos ovarianos de gatas e para avaliação do tecido após criopreservação. Os transplantes permanecem como a alternativa mais viável para avaliar a criopreservação. No entanto, o presente estudo mostrou que a sobrevivência folicular após criopreservação e transplante foi muito baixa, provavelmente devido à junção das injúrias causadas pela criopreservação com os danos provocados pelo período de isquemia-reperfusão do tecido nos primeiros dias de transplante. Desta forma, as técnicas de transplante e de criopreservação também devem ser otimizadas. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this study was to test the viability of in vitro culture (IVC), culture in the chorioallantoic membrane of chick embryos (CAM) and heterotopic autotransplantation techniques for evaluation of cat ovarian tissue. In the first stage, we compared the culture of fresh cat ovarian tissue in vitro and in CAM to determine if those methods would be suitable to evaluate the efficacy of cryopreservation of ovarian tissue. For this, ovaries from 8 queens were cut in 3 mm³ cubes, and cultured in vitro and in CAM for up to 5 days. The percentage of primordial follicles in the population of morphologically normal follicles (MNF) was always higher than 80%, with the exception of day 3 in the CAM. Cellular proliferation was not observed in culture. Additionally, both methods showed an increase in connective tissue during culture. Vascularization was observed during culture in CAM, however, there was no association with follicular viability. None of the systems were capable of promoting follicular growth and/or development. Heterotopic autotransplantation has already been demonstrated to be effective for fresh cat ovarian tissue, thus, in the second stage of this study, this method was used to evaluate ovarian tissue cryopreservation. Four queens were subjected to ovariohysterectomy and the ovaries were cut and cryopreserved. After one week, they were thawed and autografted to the subcutaneous tissue of the dorsal neck region and removed after 7, 14, 28, 49 and 63 days. The percentage of primordial and growing MNF in fresh tissue samples (Control) were 87.8% and 96.7%, respectively, and immediately after thawing (Cryo Control) were 73.7% and 96.7%, respectively, and they were not significantly different. Growing follicles were hardly seen after grafting. No MNF were found after 49 days of transplantation. In Control and Cryo Control fragments, most of the follicles (primordial and growing) presented granulosa cell proliferation. Two antral follicles were found on day 28 post-transplantation in one of the queens and they were alive and proliferative. There was an increase in connective fibers from day 7 of transplantation on. Vascularization of the tissue was observed after 7 days of grafting and calibrous blood vessels were easily observed in days 49 and 63 post-grafting. There was a great follicular loss after cryopreserved ovarian tissue transplantation. In conclusion, culture in CAM does not seem promising for cat ovarian tissue, but IVC may be optimized for better cat follicle development and evaluation of the tissue after cryopreservation. Transplantation remains the most viable alternative to evaluate cryopreservation. However, this study showed that follicular survival after cryopreservation and grafting was low, probably due to the combination of injuries caused by cryopreservation with the damages caused by ischemia-reperfusion period in the early days of the tissue transplant. Thus, the techniques of cryopreservation and transplantation must also be optimized.

A terapia fotodinâmica é uma técnica que utiliza uma substância fotossensibilizadora, luz de comprimento de onda adequado e oxigênio para produzir um efeito citotóxico, sendo uma alternativa aos tratamentos convencionais para o câncer. Este tratamento, quando realizado nos vasos sanguíneos, leva à destruição deles. No entanto, a recuperação dos vasos é observada algum tempo depois, o que pode ser um processo angiogênico (formação de novos vasos sanguíneos) induzido pela própria terapia. Os vasos sanguíneos fornecem oxigênio e nutrientes às células, levando ao crescimento de tecidos, inclusive tumorais. Para a investigação da angiogênese após a terapia fotodinâmica, foi utilizado o modelo de membrana corioalantoica de ovos de galinha, pois possui alta vascularização e fácil acesso aos vasos sanguíneos. A terapia fotodinâmica foi feita nos vasos da membrana com o fotossensibilizador Photogem®, em uma concentração de 10 μg/mL, e subdoses de luz para não levar o embrião à morte. As doses de luz de 6 e 15 J/cm2 foram estabelecidas para os experimentos e foi observada diminuição na densidade de vasos 3 horas após a terapia fotodinâmica, com um aumento 24 horas depois. Para a quantificação desses efeitos, uma rotina no MATLAB® foi elaborada para determinar a porcentagem de área ocupada pelos vasos sanguíneos nas imagens da membrana, que foram realizadas antes, a cada 30 minutos durante as primeiras 3 horas após o tratamento e 24 horas depois. Além disso, para uma análise da distribuição de grandes e pequenos vasos, o comprimento e o diâmetro de cada vaso nas imagens foram medidos com o software ImageJ®, que permitiu verificar que os menores vasos são os mais afetados 3 horas depois da terapia, com aumento no número desses vasos após 24 horas. Como isso poderia ser um indício de um processo angiogênico após a terapia fotodinâmica, marcadores de angiogênese foram utilizados em Western Blot. Apesar de esse método molecular não ter mostrado diferença entre o grupo com terapia fotodinâmica e os grupos controle, as análises por imagem indicam a formação de novos vasos 24 horas após a terapia, com uma rede vascular diferente da que havia antes. / Photodynamic therapy is a technique that uses a photosensitizing substance, light of adequate wavelength and oxygen to produce a cytotoxic effect, being an alternative to conventional treatments for cancer. This treatment, when carried out in the blood vessels, leads to their destruction. However, vessel recovery is observed some time later, which may be an angiogenic process (formation of new blood vessels) induced by the therapy itself. The blood vessels supply oxygen and nutrients to the cells, leading to tissue growth, including tumoral. For the investigation of angiogenesis after photodynamic therapy, the chorioallantoic membrane model of chicken eggs was used, because it has high vascularization and easy access to the blood vessels. Photodynamic therapy was performed on membrane vessels with the Photogem® photosensitizer, at a concentration of 10 μg/mL, and light subdoses to avoid leading the embryo to death. Light doses of 6 and 15 J/cm2 were established for the experiments and a decrease in vessel density 3 hours after photodynamic therapy was observed, with an increase 24 hours later. For quantification of these effects, a routine in MATLAB® was designed to determine the percentage of area occupied by blood vessels in the membrane images, which were performed before, every 30 minutes for the first 3 hours after treatment and 24 hours later. Furthermore, for an analysis of the distribution of large and small vessels, the length and diameter of each vessel in the images were measured with the ImageJ® software, which allowed to verify that the smaller vessels are most affected 3 hours after the therapy, with an increase in the number of these vessels after 24 hours. Since this could be an indication of an angiogenic process after photodynamic therapy, angiogenesis markers were used in Western Blot. Although this molecular method showed no difference between the group with photodynamic therapy and the control groups, the image analysis indicates the formation of new vessels 24 hours after the therapy, with a vascular network different from before.

O câncer é um problema de saúde mundial que ceifa a vida de muitas pessoas, todos os dias. Nesse sentido, pesquisas voltadas à melhor compreensão do seu progresso e cura são de vital importância. Assim, um importante aspecto do desenvolvimento e crescimento de um tumor é a formação de novos vasos sanguíneos - angiogênese - e o desenvolvimento vascular. As catecolaminas estão envolvidas neste processo, entretanto, sua participação e mecanismos de ação ainda não estão completamente elucidados. Neste sentido, a contribuição específica do sítio catecólico e do sítio amínico, para a interação entre as catecolaminas e seus receptores específicos, bem como a relação com a angiogênese, tornou-se objeto de interesse de estudo. A fim de avaliar a participação de cada grupamento específico, realizou-se a imobilização do sítio catecólico, pela coordenação ao metal rutênio, gerando complexos com fórmula [Ru(NH3)4(cat-R)]Cl, onde \"cat-R\" é isoproterenol, dopamina, noradrenalina, catecol ou adrenalina. Cálculos teóricos e propriedades físico-químicas (por diversas técnicas) foram analisados após a coordenação ao íon metálico. Estudos de estabilidade fotoquímica foram conduzidos. Na sequência, estudou-se a atividade citotóxica e angiogênica destes complexos - utilizando-se como plataforma a membrana corioalantoica (CAM) de embriões de galinha. Para avaliar a atividade moduladora do tônus vascular exercida por estes compostos, estudos de reatividade vascular foram conduzidos para os complexos metálicos em comento, em aorta torácica de ratos. Os resultados obtidos sugerem se tratarem de agonistas parciais e/ou antagonistas dos respectivos receptores. Posteriormente, realizaram-se estudos em células para a análise de aumento de cálcio intracelular, em células tratadas com os complexos. Outrossim, ensaios de regeneração celular foram conduzidos com o intuito de se avaliar a atividade antiproliferativa dos complexos metálicos. Embora a possibilidade de interação específica entre os complexos com fórmula [Ru(NH3)4(cat-R)]Cl com os receptores celulares tenha sido verificada, estudos de interação com fs-DNA, via espectroscopia UV-vis e por deslocamento do brometo de etídio - acompanhada por espectroscopia de fluorescência - foram conduzidos. Na sequência, a interação entre os complexos e a proteína do soro humano albumina (HSA) foi analisada, por supressão de fluorescência. Posteriormente, com a finalidade de se entender o quanto a alteração dos coligantes afetaria as propriedades biológicas dos complexos, uma nova série de complexos metálicos com fórmula genérica [Ru(bpy)2(cat-R)]Cl onde \"cat-R\" é isoproterenol, dopamina, noradrenalina, catecol ou adrenalina. Essas novas espécies foram caracterizadas por técnicas físico-químicas e testada em alguns dos ensaios biológicos realizados para os complexos precedentes. Os resultados evidenciaram que as catecolaminas possuem atividade na angiogênese, sendo que seus efeitos podem ser modulados quando há impedimento do sítio catecólico, por exemplo, pela coordenação ao metal rutênio. Além disso, a substituição dos coligantes amônia, por ligantes piridínicos ocasionou o aumento da citotoxicidade, bem como da interação com DNA (provavelmente por mecanismos de intercalação) e HSA. / Cancer is a global health problem that causes the death of many people every day. In this way, researches aimed at understanding the progress and cure of this disease are desirable. Therefore, an important aspect of the development and growth of a tumor is the formation of the new blood vessels, known as angiogenesis, and the vascular development. The catecholamines are involved in this process, however, their role and mechanism of action are not completely elucidated. In this way, interaction between catecholamines and its receptors should be of interest, in order to understand the blocking mechanism of angiogenesis. Interactions with receptor should occur by catechol or amine site. In order to evaluate the participation of each specific group, the immobilization of the catechol site has been achieved by coordination to the ruthenium metal ion, generating [Ru(NH3)4(cat-R)]Cl, whereas \"cat-R\" is isoproterenol, dopamine, noradrenaline, catechol or adrenaline. Theoretical calculations and physical chemistry properties were analyzed after coordination to the metal ion. Photochemical studies were conducted. Subsequently, the cytotoxicity and angiogenic activity of these complexes were studied - using the chorioallantoic membrane (CAM) of chicken embryos - as well the vascular tone modulating activity of these compounds - analyzed in thoracic aorta of rats. The results obtained suggest that they are partial agonists and/or antagonists of the respective receptors. The intracellular calcium increase was analyzed in cells treated with the complexes. Moreover, cell regeneration assays were conducted with the purpose of evaluating the antiproliferative activity of the ruthenium complexes. Although the possibility of specific interaction between [Ru(NH3)4(cat-R)]Cl complexes with cell receptors have been verified, we have checked also the involvement of DNA on all process. For this fs-DNA interaction studies using UV-vis spectroscopy and with ethidium bromide displacement assay were performed. Afterwards, the interaction between the complexes and Human serum albumin protein (HAS) was evaluated, by fluorescence quenching. The next question to be answered is concerning to the structure of ruthenium complex. Aiming to understand this we have synthesized new [Ru(bpy)2(cat-R)]Cl complexes whereas \"cat-R\" is isoproterenol, dopamine, noradrenaline, catechol or adrenaline. Those species were physical chemistry characterized, and they were analyzed by some biological assays. In conclusion, the results showed that catecholamines have activity in angiogenesis, and their effects can be modulated when the catechol site is not available, for example by the coordination of the ruthenium metal. In addition, the substitution of amino ligands by pyridine ligands has resulted in increased cytotoxicity as well as interaction with DNA (probably by intercalating mechanism) and HSA.