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Copies of author's previously published articles inserted / Includes bibliographic references / 2 v. (various foliations) : ill ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Summary: Studies the enzymology of some of the nine lysosomal exo-enzyme activities which act together to degrade the more highly sulphated regions of the glycosaminoglycans heparin and heparan sulphate. A deficiency of any one of these enzyme activities can result in one of the lysosomal storage disorders collectively known as the Mucopolysaccharidoses (MPS) / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Paediatrics, 1991

Orientador: Denise Pontes Cavalcanti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreno_CarolinaAraujo_M.pdf: 4072523 bytes, checksum: 09921eee06d7c1098048c98a3f891b33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A hidropisia fetal não-imune (HFNI) é causada por um grupo heterogêneo de condições e atualmente corresponde à maior parte dos casos de hidropisia fetal. Em função da ampla diversidade etiopatogênica, a investigação dos casos de HFNI constitui um desafio diagnóstico. Esse estudo teve como objetivo a avaliação prospectiva e sistemática de uma série de casos de HFNI a partir de um protocolo de investigação ampliado, que incluiu a pesquisa de doenças metabólicas. O presente estudo também incluiu a revisão dos casos de HFNI registrados previamente pelo Programa de Genética Perinatal na maternidade da Unicamp. Durante aproximadamente dois anos (2010-2012), foram identificados 53 casos de HFNI. Nesse período, ocorreram 6.129 nascimentos na maternidade local, com registro de HFNI em 37 recém-nascidos, conferindo uma prevalência de 60 por 10.000 nascimentos, valor maior do que o observado no período anterior ao estudo (1987 a 2009). Para o restante da análise, quatro casos foram excluídos devido à impossibilidade de estudá-los adequadamente. A maioria dos hidrópicos nasceu pré-termo (43 - 73,5%). Houve registro de 23 nativivos (47%), 10 óbitos no período neonatal e 26 óbitos durante a gestação (53%), resultado em uma mortalidade geral (pré-natal e neonatal) de 73,4%. A hidropisia foi identificada no pré-natal na maioria dos casos (44 - 89,8%) e, apesar da condição ser comumente associada a mau prognóstico, em três pacientes (6,1%) houve resolução completa e espontânea da hidropisia durante a gestação. Os principais grupos diagnósticos encontrados foram: anomalias cromossômicas (17 casos - 34,7%), quadros sindrômicos (16,4% - oito casos), cardiopatias e infecções congênitas (8,2% - quatro casos cada). Os erros inatos do metabolismo (EIM) corresponderam a 6,1% da amostra (três casos de doenças de depósito lisossômico). Três casos (6,1%) foram classificados como idiopáticos. Comparando os diagnósticos da casuística prospectiva com aqueles observados no período 1987-2009, observou-se que os grupos diagnósticos mais frequentes, ou seja, anomalias cromossômicas, quadros sindrômicos e cardiopatias, foram os mesmos. No entanto, algumas diferenças foram observadas na casuística prospectiva, como a frequência maior de anomalias cromossômicas e de EIM, que podem ser explicadas respectivamente pela inclusão de abortos e pesquisa sistemática de doenças metabólicas. Por outro lado, a menor frequência do grupo de idiopáticos foi decorrente da ampliação do protocolo de investigação e da eliminação de casos inadequadamente estudados. Ressalta-se também que a frequência de EIM registrada no trabalho prospectivo (6%) foi superior à usualmente descrita na literatura e provavelmente aproxima-se da frequência real das doenças metabólicas em HFNI, justificando desse modo a pesquisa das mesmas na investigação de hidrópicos de causa não-imune após exclusão das condições mais comuns, como as anomalias cromossômicas, cardiopatias isoladas, infecções congênitas e síndromes conhecidas. Sendo assim, observou-se que o protocolo de investigação proposto permitiu o diagnóstico clínico-etiológico ou patogênico de mais de 90% dos casos, evidenciando que uma avaliação ampla e sistemática é capaz de identificar a maior parte dos fatores etiopatogênicos envolvidos na HFNI / Abstract: Non-immune hydrops fetalis (NIHF) is caused by a hetereogenous group of conditions, currently accounting for the most cases of hydrops fetalis. Because of the wide etiopathogenic diversity, the investigation of NIHF cases constitutes a real diagnostic challenge. This study aimed to evaluate prospectively and systematically a series of NIHF cases from an expanded research protocol including the investigation of metabolic diseases. The present study also aimed to revise the NIHF cases previously recorded by Perinatal Genetics Program (PGP) in the maternity hospital of Unicamp. During approximately two years (2010-2012), 53 cases were identified. In this period, among 6,129 births that occurred in our hospital, NIHF was identified in 37 newborns, given a birth prevalence of 60 per 10,000, higher than that was observed in the previous period - 23:10,000 (1987-2009). For purpose of all other analysis, four of the 53 cases evaluated had to be excluded due to inability to assess them correctly. Most hydropic individuals were born preterm (43 - 73.5%). Twenty-three patients (47%) were live births, 10 of them died before hospital discharge; and 26 (53%) died in the prenatal period, given an overall mortality of 73.4%. The hydrops were identified in prenatal period in most cases (44 - 89.8%), and despite being commonly associated with poor prognosis, three cases (6.1%) had complete and spontaneous resolution of hydrops during pregnancy. The main diagnostic groups were chromosomal abnormalities (17 - 34.7%), syndromic (8 - 16.4%), isolated heart defects (4 - 8.2%), and congenital infections (4 - 8.2%). Inborn errors of metabolism (IEM) occurred in three cases (6.1%), all represented by lysosomal storage diseases. Three cases (6.1%) were classified as idiopathic. The comparison of these diagnostic groups with those found during the retrospective period (1987-2009) showed that the most frequent groups, i.e. chromosomal abnormalities, syndromic and isolated cardiopathy, were the same. However, some differences were observed in the prospective series. For instance, the higher frequency of chromosomal abnormalities and IEM can be respectively explained because of the inclusion of abortions and due to systematic investigation of metabolic diseases. The lower frequency of idiopathic group, by the other hand, can be regarded as close related, first, to the expanded investigation and, second, to the exclusion of cases poorly studied. It is noteworthy that the recorded IEM frequency in the present prospective series (6%) was higher than the usually reported in the literature and seems to be more realistic, thus, justifying the inclusion of a systematic approach of these conditions in NIHF. This investigation, however, should be initiated after the exclusion of the more common causes, i.e., chromosomal abnormalities, isolated cardiopathy, congenital infections and known syndromes. In conclusion, the proposed investigation protocol allowed the clinical-etiological or pathogenic diagnosis in more than 90% of the cases, suggesting that the most etiopathogenic factors related to NIHF can be identified if a wide and systematic evaluation is performed / Mestrado / Genetica Medica / Mestra em Ciências Médicas

Orientador: Roger Frigerio Castilho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T10:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mirandola_SandraRegina_D.pdf: 3705031 bytes, checksum: e1e34dd5e1b3949d9c308b3c20a19787 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A acidemia metilmalônica (MMAemia) é uma desordem metabólica hereditária do metabolismo de aminoácidos com cadeia ramificada e de ácidos graxos com cadeia ímpar, envolvendo um defeito na conversão de metilmalonil-CoA a succinil-CoA. Manifestações sistêmicas e neurológicas nesta doença são relacionadas com o acúmulo de metilmalonato (MMA) em tecidos e fluidos biológicos e com o comprometimento do metabolismo energético. Neste trabalho, verificou-se que o MMA inibiu com grande intensidade a conversão de lactato a piruvato catalisada pela enzima lactato desidrogenase (LDH) em homogenatos de fígado e cérebro de rato. A conversão de piruvato a lactato, catalisada pela LDH, foi menos sensível à inibição por MMA. Estudos de cinética enzimática sobre a inibição da LDH de cérebro, utilizando-se lactato como substrato, indicaram que o MMA inibe esta enzima competitivamente (Ki = 3,02 ± 0,59 mM). Propôs-se que a inibição da conversão lactato/piruvato por MMA contribui para a fisiopatologia da MMAemia, resultando, dentre outras alterações, em acúmulo de lactato e acidemia metabólica. Mostrou-se que, em mitocôndrias isoladas de cérebro e músculo de rato, concentrações milimolares de MMA inibiram o consumo de O2 mantido por succinato, enquanto nenhum efeito inibitório foi observado quando substratos para os complexos I ou IV foram utilizados. Notadamente, o efeito inibitório de MMA, mas não de malonato, no consumo mitocondrial de O2 mantido por succinato foi minimizado quando uma permeabilização não-seletiva das mitocôndrias foi induzida por alameticina. Em adição, o MMA apresentou apenas um pequeno efeito inibitório no consumo de O2 por partículas submitocondriais invertidas na presença de succinato. Não se obteve evidência de produção de malonato nas mitocôndrias tratadas com MMA. Conclui-se que o MMA inibe o consumo mitocondrial de O2 na presença de succinato por interferir na captação deste substrato pela mitocôndria. A inibição do transporte mitocondrial de substratos, induzida pelo MMA, através do carreador de dicarboxilatos, pode ter importantes implicações fisiopatológicas na MMAemia. Comparou-se a suscetibilidade de mitocôndrias isoladas de fígado, rim e coração de rato, assim como de diferentes subregiões cerebrais quanto à transição de permeabilidade mitocondrial (MPT) induzida por 3-nitropropionato (3-NP) e Ca2+. A MPT foi estimada pela queda do potencial elétrico transmembrana e inchamento mitocondrial sensíveis à ciclosporina A. Mitocôndrias de cérebro e coração foram mais suscetíveis à MPT induzida por 3-NP e Ca2+ que organelas isoladas de fígado e rim. A comparação de mitocôndrias de diferentes regiões cerebrais indicou que uma inibição parcial da respiração por 3-NP resultou em MPT mais rapidamente em organelas estriatais que corticais ou cerebelares. Em ratos tratados sistemicamente com 3-NP, verificou-se uma inibição de mesma magnitude da succinato desidrogenase em todos os tecidos estudados. Notadamente, mitocôndrias isoladas de cérebro de ratos tratados sistemicamente com 3-NP apresentaram uma maior suscetibilidade à MPT induzida por Ca2+ quanto comparadas a controles. Propôs-se que a maior suscetibilidade do estriado à neurodegeneração induzida por 3-NP pode ser, pelo menos em parte, explicada por uma maior vulnerabilidade desta região cerebral à MPT, juntamente com a vulnerabilidade desta região ao influxo de Ca2+ citosólico mediado pelo estímulo de receptores de glutamato / Abstract: Methylmalonic acidemia (MMAemia) is an inherited metabolic disorder of branched amino acid and odd-chain fatty acid metabolism, involving a defect in the conversion of methylmalonyl-coenzyme A to succinyl-coenzyme A. Systemic and neurological manifestations in this disease are thought to be associated with the accumulation of methylmalonate (MMA) in tissues and biological fluids with consequent impairment of energy metabolism. In the present work it was observed that MMA potently inhibited lactate dehydrogenase (LDH)-catalyzed conversion of lactate to pyruvate in liver and brain homogenates. LDH was about one order of magnitude less sensitive to inhibition by MMA when catalyzing the conversion of pyruvate to lactate. Kinetic studies on the inhibition of brain LDH indicated that MMA inhibits this enzyme competitively with lactate as a substrate (Ki = 3.02 ± ?0.59 mM). We proposed that inhibition of the lactate/pyruvate conversion by MMA contributes to the MMAemia physiophatology, leading to lactate accumulation and metabolic acidemia. While millimolar concentrations of MMA inhibit succinate-supported O2 consumption by isolated rat brain or muscle mitochondria, there is no effect when either a pool of NADH-linked substrates or N,N,N',N'-tetramethyl-p-phenylendiamine (TMPD)/ascorbate were used as electron donors. Interestingly, the inhibitory effect of MMA, but not of malonate, on succinate-supported brain mitochondrial O2 consumption was minimized when nonselective permeabilization of mitochondrial membranes was induced by alamethicin. In addition, only a slight inhibitory effect of MMA was observed on succinate-supported O2 consumption by inside-out submitochondrial particles. Under our experimental conditions, there was no evidence of malonate production in MMA-treated mitochondria. We conclude that MMA inhibits succinate-supported mitochondrial O2 consumption by interfering with the uptake of this substrate. MMA-induced inhibition of substrate transport by the mitochondrial dicarboxylate carrier may have important physiopatological implications. The susceptibility of isolated mitochondria from liver, kidney and heart and different rat brain regions (striatum, cortex and cerebellum) was compared regarding to mitochondrial permeability transition (MPT) evoked by 3-nitropropionate (3-NP) and Ca2+ ions. In general, isolated brain mitochondria from different regions were more sensitive to 3-NP and Ca2+ toxicity than mitochondria from liver and kidney as estimated by decrease in the transmembrane electrical potential and mitochondrial swelling. The comparision of different brain regions revealed that the inhibition of 50% of the mitochondrial succinate-supported respiration elicited by 3-NP resulted in a Ca2+-induced MPT pore opening, inhibited by cyclosporin A, faster in striatal than in cortical and cerebellar mitochondria. It was verified an inhibition of succinate dehydrogenase activity from the same magnitude in all tissues studied after a 3-NP systemic treatment. Interestingly, isolated forebrain mitochondria obtained from rats systemically treated with 3-NP showed a more pronounced susceptibility to Ca2+-induced MPT pore opening when compared to control rats. We proposed that the increased susceptibility of rat striatum to 3-NP-induced neurodegeneration could be in part explain by a region-specific susceptibility to MPT together with increase vulnerability of this brain region to glutamate receptors-mediated cytosolic Ca2+ influx / Doutorado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Doutor em Fisiopatologia Medica

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Multiple sclerosis (MS) is a disabling disease that afflicts an estimated two million people worldwide. The disease is characterized by degradation of the myelin sheath that insulates neurons of the central nervous system manifesting as a heterogeneous collection of symptoms. Two enzymes, protein arginine deaminases type 2 and 4 (PAD2 and PAD4) have been implicated to play an etiologic role in demyelination and neurodegeneration by catalyzing a post-translational modification of arginine peptide residues to citrulline. The pathogenesis of MS is poorly understood, though vitamin D deficiency is a well-associated risk factor for developing the disorder. Using the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model of MS we demonstrate vitamin D treatment to attenuate over-expression of PAD 2 and 4 in the brain and spine during EAE. In addition, we identify two molecules produced by peripheral immune cells, IFNɣ and IL-6, as candidate signaling molecules that induce PAD expression in the brain. We demonstrate vitamin D treatment to inhibit IFNɣ mediated up regulation of PAD2 and PAD4 both directly within the brain and by modulating PAD-inducing cytokine production by infiltrating immune cells. These results provide neuroprotective rational for the supplementation of vitamin D in MS patients. More importantly, these results imply an epigenetic link between vitamin D deficiency and the pathogenesis of MS that merits further investigation.