A nicotina é um alcalóide extraído da planta do tabaco e age como agonista em neurônios e outras células que expressam receptores nicotínicos. Essa substância é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e mimetizar os efeitos da acetilcolina endógena ao interagir com os diferentes subtipos de receptores. O hipocampo e o cerebelo são regiões encefálicas ricas em receptores nicotínicos como o alfa7 e o alfa42 que estão também envolvidos na progressão de doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, e neuropsiquiátricas, como a esquizofrenia, ambas apresentando um contexto inflamatório. O lipopolissacarídeo (LPS) é um indutor inflamatório que age via receptor toll-4 (TLR-4) ativando, dentre outros, o fator de transcrição NF-capaB. Vários estudos têm demonstrado tanto in vitro quanto in vivo que a exposição crônica à nicotina inibe a resposta imune. Uma vez que o fator de transcrição NF-capaB regula a expressão gênica de diversos fatores que medeiam a plasticidade e o desenvolvimento neuronal e inflamação, nosso objetivo foi avaliar os efeitos da nicotina crônica sobre a via de sinalização induzida pelo LPS. Sendo assim, avaliou-se a translocação nuclear do NF-capaB, a expressão de indutores inflamatórios (TNF, IL-1 e iNOS) e também do receptor TLR-4 tanto no hipocampo quanto no cerebelo. Além disso, foram determinados os níveis plasmáticos das citocinas TNF, IL-1, MIP-1alfa, CINC2alfa/. Nossos resultados mostram que, perifericamente, o LPS induziu a produção das citocinas plasmáticas, mas a nicotina não foi capaz de reverter seus efeitos. Já no cerebelo e no hipocampo, a nicotina crônica (0,1 e 1,0 mg/kg) interferiu significativamente na translocação do NF-capaB induzida pelo LPS, levando inclusive a um bloqueio importante da expressão do mRNA de TNF, IL-1, iNOS no hipocampo, e de IL-1 no cerebelo. Ademais, no hipocampo, a nicotina também interferiu na expressão do receptor TLR-4. A mecamilamina, antagonista heteromérico não-seletivo não foi capaz de reverter os efeitos da nicotina sobre o NF-capaB no hipocampo, mas o fez no cerebelo. Já o antagonista seletivo de receptor alfa 7, metililaconitina, bloqueou a ação da nicotina no hipocampo. / Nicotine is an alkaloid extracted from Tobacco plants, and it acts as an agonist in neurons and other cells that express nicotinic receptors. This substance crosses the blood brain barrier and mimics endogenous acetylcholine in interacting with various receptor subtypes. The hippocampus and cerebellum are brain regions rich in nicotinic receptors including 7, 42 and other subtypes, involved in neurodegenerative and neuropsychiatric disorders, including Alzheimer disease and schizophrenia, respectively, in a neuroinflammatory context. The lipopolysaccharide (LPS) is a known inflammatory inducer that exerts its effects through the Toll-like receptor 4 (TLR-4) and activates the transcription factor NF-capaB. In the present work, we evaluate the effects of chronic nicotine on the nuclear translocation of NF-capaB, on the expression of NF-capaB regulated inflammatory inducers (TNF, IL-1 and iNOS) and on the LPS-induced TLR4 mRNA expression in response to chronic nicotine treatment in hippocampus and cerebellum. In addition, we accessed the production of peripheral cytokines (TNF, IL-1, MIP-1, CINC 2/). Our results demonstrate that LPS induced the production of peripheral cytokines but nicotine treatment did not interfere in their plasma levels. However, in cerebellum and hippocampus, chronic nicotine 1.0 and 0.1 mg/kg interfered in the LPS-induced NF-capaB leading to a deficient mRNA expression of its related genes TNF, IL-1 and iNOS in hippocampus and of IL-1, in cerebellum. Chronic nicotine (0.1 mg/kg, s.c.) significantly interfered in the TLR4 mRNA expression in LPS-challenged animal group in hippocampus. The non-selective heteromeric antagonist mecamylamine (1.0 mg/kg s.c.) reverted the nicotine effects over NF-capaB nuclear translocation in cerebellum, but not in hippocampus. On the other hand, the 7 antagonist methyllycaconitine (MLA) (5.0 mg/kg i.p.) reverted the nicotine effects over NF-capaB in hippocampus but not in cerebellum. Nicotine prevents LPS effects, both in cerebellum and hippocampus, once it reduced significantly the nuclear translocation of NF-capaB and the expression of related pro-inflammatory cytokines. Besides, the nicotinic effects seem to be mainly mediated by heteromeric receptors in cerebellum and through 7 receptors in hippocampus.

O excesso de adenina na dieta (ADE) promove precipitação intrabular de cristais, levando a uma nefrite intersticial progressiva com perda de função renal. Estudo recente demonstrou que esse processo requer ativação do sistema NF-kB. No presente estudo investigamos o possível envolvimento de outros componentes da imunidade inata, além do NF-kB. Verificamos também a hipótese de que a nefropatia associada aos cristais continua a progredir mesmo depois de cessada a sobrecarga de adenina. Foram estudados ratos Munich-Wistar machos e adultos sem tratamento (C) ou recebendo 0.5% de ADE na dieta. Após 1 semana, a ADE foi removida da dieta e os animais foram seguidos por 4 ou 24 semanas. A administração de ADE por 1 semana promoveu uma inflamação intersticial aguda, com perda de função renal, alteração da pressão caudal, sem alterações glomerulares. Os mediadores da imunidade inata, como TLR2, TLR4, inflamassoma NLRP3, IL1beta e IL-6, apresentaram-se ativados sem, no entanto, ativar o sistema NF-kB. Após cessada a sobrecarga de ADE, a inflamação persistiu, com infiltração por macrófagos, expressão elevada de AngII, deposição progressiva de colágeno e, na fase mais tardia, glomeruloesclerose, caracterizando um processo inflamatório crônico, autônomo, que não contou com a participação do eixo NLR/IL1beta. Em contraste, o sistema NF-kB foi ativado, sendo um dos possíveis estímulos a produção intra-renal de AngII. Dois mecanismos patogênicos podem ser identificados neste estudo: 1) agudo, associado à ativação do eixo NLR-IL1beta; 2) crônico, associado à produção de AngII renal e à ativação do sistema NF-kB / Excess adenine in the diet (ADE) promotes intratubular crystal precipitation, leading to progressive interstitial nephritis and loss of renal function. A recent study has shown that this process requires activation of the NF-kB system. In the present study we investigated the possible involvement of other components of innate immunity, in addition to NF-kB, as well as whether nephropathy associated with excess adenine continues to progress even after dietary cessation. Male Munich-Wistar rats without treatment (C) or receiving 0.5% of ADE in the diet were studied. After 1 week, ADE was removed from the diet and the animals were followed for 4 or 24 weeks. Administration of ADE for 1 week promote acute interstitial inflammation, with loss of renal function, alteration of caudal pressure, without glomerular changes. Mediators of innate immunity, such as TLR2, TLR4, NLRP3 inflamassome, IL1beta and IL-6 , were shown to be activated, with no apparent activation of the NF-kB system. In the late phases of the model, the inflammation persisted, with significant infiltration by macrophages, high expression of AngII, progressive collagen deposition and glomerulosclerosis, characterizing a chronic, autonomic inflammatory process that did not involve the participation of the NLR/IL1beta axis. By contrast, the NF-kB system was activated, with intra-renal AngII production as a possible stimulus. Two mechanisms operated this study: 1) an acute one, associated with activation of the NLR-IL1beta axis; 2) a chronic one, associated with intrarenal AngII production and NF-kB activation

Altas concentrações de glicose podem ativar a sinalização celular TLR4/NF-kB, desencadeando a produção de mediadores proinflamatórios. Nós investigamos se o sistema NF-kB está envolvido na patogênese e na progressão da doença renal diabética (DRD) experimental, em um modelo de diabetes mellitus (DM) tipo 1 de longa duração. Ratos Munich-Wistar foram tornados diabéticos por uma única injeção de estreptozotocina e foram mantidos moderadamente hiperglicêmicos por meio de injeções diárias de insulina. Após 12 meses, dois subgrupos - progressores e não-progressores - puderam ser formados com base no grau de glomeruloesclerose dos animais diabéticos. Apenas os ratos progressores exibiram ativação renal da via TLR4/NF-kB/IL-6. A ativação dessa via mostrou-se já presente em ratos com DM de curta duração (dois meses), quando a albuminúria e a glomeruloesclerose ainda não são detectáveis. O tratamento crônico com um inibidor do NF-kB, o ditiocarbamato de pirrolidina (PDTC), inibiu a ativação renal da via TLR4/NF-kB/IL-6 nos animais diabéticos, sem interferir em seus níveis glicêmicos. O PDTC preveniu o aumento progressivo da albuminúria, o desenvolvimento de lesões glomerulares/inflamação e o estresse oxidativo renal. A proteína p65, um componente do sistema NF-kB, foi detectada em glomérulos escleróticos e em áreas intersticiais inflamadas de biópsias de pacientes com nefropatia por diabetes tipo 1. Essas observações sugerem que o sistema NF-kB renal desempenha um papel chave no desenvolvimento e na progressão da DRD experimental e pode se tornar um importante alvo terapêutico no esforço para prevenir a progressão da DRD humana / High glucose concentration can activate the TLR4/NF-kB axis, triggering the production of proinflammatory mediators. We investigated whether the NF-kB pathway is involved in the pathogenesis and progression of experimental diabetic kidney disease (DKD) in a model of long-term type 1 diabetes mellitus (DM). Munich-Wistar rats underwent DM by a single streptozotocin injection, and were kept moderately hyperglycemic by daily insulin injections. After 12 months, two subgroups - progressors and nonprogressors - could be formed based on the degree of glomerulosclerosis. Only the progressors exhibited renal TLR4/NF-kB/IL-6 activation. This scenario was already present in rats with short-term DM (two months), at a time when no albuminuria or overt glomerulosclerosis can be detected. Chronic treatment with the NF-kB inhibitor, pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC), prevented the renal TLR4/NF-kB/IL-6 activation, while exerting no interference on blood glucose. PDTC abrogated the increase in albuminuria, prevented the development of glomerular injury/inflammation and oxidative stress in DM rats. In addition, the NF-kB p65 component was detected in sclerotic glomeruli and inflamed interstitial areas in biopsy material from patients with type 1 DM. These observations indicate that the renal NF-kB pathway plays a key role in the development and progression of experimental DKD, and can become an important therapeutic target in the quest to prevent the progression of human DKD

Os mini-implantes ortodônticos vem sendo amplamente utilizados na prática clínica como dispositivos de ancoragem. No entanto, há casos em que ocorre sua perda durante o tratamento. Inúmeros aspectos tem sido analisados com o intuito de detectar as causas do insucesso, porém estas ainda não estão totalmente esclarecidas. Portanto, utilizando-se dois grupos de mini-implantes - com estabilidade (sucesso) e sem estabilidade (falha) -, os objetivos do presente estudo in vivo foram: 1) avaliar a contaminação microbiana, empregando sondas de DNA para 40 espécies de bactérias, por meio da técnica de biologia molecular checkerboard DNA-DNA hybridization; 2) quantificar a endotoxina bacteriana presente nos mini-implantes dos dois grupos por meio do teste Limulus Amebocyte Lysate ; e 3) quantificar as citocinas pró-inflamatórias IL-1&alpha;, IL-6, IL-17 e TNF-&alpha; e proteínas marcadoras da osteoclastogênese (RANK, RANKL e OPG) por meio da técnica real-time polymerase chain reaction. Dezesseis pacientes de ambos os sexos (11-49 anos) em tratamento ortodôntico com aparelho corretivo e mini-implantes foram selecionados, sendo obtidos 19 miniimplantes com estabilidade e 10 mini-implantes sem estabilidade. O tempo médio de permanência na boca foi de 23,8 meses para os mini-implantes estáveis e 6,7 meses para os mini-implantes sem estabilidade. Foram utilizados mini-implantes da marca Neodent, com 1,6mm de diâmetro e com 7,0 ou 9,0 mm de comprimento, colocados na maxila e/ou mandíbula. Todos os mini-implantes foram instalados e removidos pelo mesmo cirurgião. No momento da remoção, foram coletados os miniimplantes e amostras de gengiva ao redor dos mesmos. Os mini-implantes foram processados para a detecção dos micro-organismos e para a quantificação da endotoxina bacteriana. As amostras de gengiva foram processadas para a quantificação das citocinas pró-inflamatórias e proteínas marcadoras da osteoclastogênese. Os resultados obtidos foram analisados por meio do teste nãoparamétrico de soma de postos de Wilcoxon, considerando-se os conglomerados, utilizando o software SAS. O nível de significância adotado foi de 5%. Todas (100%) as 40 espécies de microorganismos foram observadas em ambos os grupos de mini-implantes, com diferentes porcentagens de ocorrência. Não foi possível observar diferença entre os grupos com relação aos complexos microbianos (azul, roxo, amarelo, verde, laranja, vermelho e outras espécies). Também não foi possível observar diferença na quantificação de endotoxina e das citocinas e marcadores da osteoclastogênese (p>0,05), com exceção da IL-6 (p<0,05). Baseado nos resultados obtidos, pode-se concluir que a contaminação microbiana e a quantidade de endotoxina nos mini-implantes, assim como a expressão das citocinas pró-inflamatórias IL-1&alpha;, IL-17 e TNF-&alpha; e dos marcadores da osteoclastogênese RANK, RANKL e OPG no tecido gengival circundante não atuaram como fatores responsáveis pela perda da estabilidade dos mini-implantes e que a maior expressão da citocina próinflamatória IL-6 pode estar diretamente relacionada à perda da estabilidade dos mini-implantes, sugerindo-se estudos adicionais. / Orthodontic mini-implants have been widely used in clinical practice as anchorage devices. However, their loss may occur during the treatment. Several aspects have been investigated to identify the causes of failure, but they are not yet completely elucidated. Therefore, using two groups of miniimplants - stable and unstable/loose - the objectives of this in vivo study were: 1) to evaluate the microbial contamination, using DNA probes for 40 bacterial species by the checkerboard DNA-DNA hybridization biomolecular technique; 2) to quantify the bacterial endotoxin present in both groups of mini-implants by the Limulus Amebocyte Lysate assay; and 3) to quantify the proinflammatory cytokines IL-1&alpha;, IL-6, IL-17 and TNF-&alpha; and the osteoclastogenesis marker proteins (RANK, RANKL and OPG) by real-time polymerase chain reaction technique. Sixteen patients of both sexes (11 to 49 years old) under orthodontic treatment with corrective appliance and mini-implants were selected, obtaining 19 stable mini-implants and 10 unstable/loose mini-implants. The mean time of permanence in the mouth was 23.8 months for stable mini-implants and 6.7 months for unstable/loose mini-implants. The mini-implants (1.6 mm diameter x 7.0 or 9.0 mm long; Neodent) were placed in the maxilla and/or mandible. All mini-implants were placed and removed by the same surgeon. At the moment of removal, the mini-implants and periimplant gingival tissue samples were collected. The mini-implants were processed for detection of microorganisms and quantification of bacterial endotoxin, while the gingival tissue samples were processed for quantification of proinflammatory cytokines and osteoclastogenesis protein markers. The results were analyzed statistically by the nonparametric Wilcoxon rank-sum test, considering the conglomerates, using SAS software. A significance level of 5% was adopted for all analyses. All (100%) 40 microbial species were observed in both groups of mini-implants, with different percentages of occurrence. No differences could be observed between the groups with respect to the microbial complexes (blue, purple, yellow, green, orange, red and other species). There was no significant difference either in the quantification of endotoxin and cytokines and osteoclastogenesis markers (p>0.05), except for IL- 6 (p<0.05). Based on the obtained results, it may be concluded that neither the microbial contamination and amount of endotoxin in mini-implants, nor the expression of proinflammatory cytokines IL-1&alpha;, IL-17 and TNF-&alpha; and osteoclastogenesis markers RANK, RANKL and OPG in the periimplant gingival tissue acted as factors responsible for the loss of stability of the mini-implants, and that the higher expression of the IL-6 proinflammatory cytokine may be directly associated with the loss of stability of the mini-implants, suggesting additional studies.

A nicotina é um alcalóide extraído da planta do tabaco e age como agonista em neurônios e outras células que expressam receptores nicotínicos. Essa substância é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e mimetizar os efeitos da acetilcolina endógena ao interagir com os diferentes subtipos de receptores. O hipocampo e o cerebelo são regiões encefálicas ricas em receptores nicotínicos como o alfa7 e o alfa42 que estão também envolvidos na progressão de doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, e neuropsiquiátricas, como a esquizofrenia, ambas apresentando um contexto inflamatório. O lipopolissacarídeo (LPS) é um indutor inflamatório que age via receptor toll-4 (TLR-4) ativando, dentre outros, o fator de transcrição NF-capaB. Vários estudos têm demonstrado tanto in vitro quanto in vivo que a exposição crônica à nicotina inibe a resposta imune. Uma vez que o fator de transcrição NF-capaB regula a expressão gênica de diversos fatores que medeiam a plasticidade e o desenvolvimento neuronal e inflamação, nosso objetivo foi avaliar os efeitos da nicotina crônica sobre a via de sinalização induzida pelo LPS. Sendo assim, avaliou-se a translocação nuclear do NF-capaB, a expressão de indutores inflamatórios (TNF, IL-1 e iNOS) e também do receptor TLR-4 tanto no hipocampo quanto no cerebelo. Além disso, foram determinados os níveis plasmáticos das citocinas TNF, IL-1, MIP-1alfa, CINC2alfa/. Nossos resultados mostram que, perifericamente, o LPS induziu a produção das citocinas plasmáticas, mas a nicotina não foi capaz de reverter seus efeitos. Já no cerebelo e no hipocampo, a nicotina crônica (0,1 e 1,0 mg/kg) interferiu significativamente na translocação do NF-capaB induzida pelo LPS, levando inclusive a um bloqueio importante da expressão do mRNA de TNF, IL-1, iNOS no hipocampo, e de IL-1 no cerebelo. Ademais, no hipocampo, a nicotina também interferiu na expressão do receptor TLR-4. A mecamilamina, antagonista heteromérico não-seletivo não foi capaz de reverter os efeitos da nicotina sobre o NF-capaB no hipocampo, mas o fez no cerebelo. Já o antagonista seletivo de receptor alfa 7, metililaconitina, bloqueou a ação da nicotina no hipocampo. / Nicotine is an alkaloid extracted from Tobacco plants, and it acts as an agonist in neurons and other cells that express nicotinic receptors. This substance crosses the blood brain barrier and mimics endogenous acetylcholine in interacting with various receptor subtypes. The hippocampus and cerebellum are brain regions rich in nicotinic receptors including 7, 42 and other subtypes, involved in neurodegenerative and neuropsychiatric disorders, including Alzheimer disease and schizophrenia, respectively, in a neuroinflammatory context. The lipopolysaccharide (LPS) is a known inflammatory inducer that exerts its effects through the Toll-like receptor 4 (TLR-4) and activates the transcription factor NF-capaB. In the present work, we evaluate the effects of chronic nicotine on the nuclear translocation of NF-capaB, on the expression of NF-capaB regulated inflammatory inducers (TNF, IL-1 and iNOS) and on the LPS-induced TLR4 mRNA expression in response to chronic nicotine treatment in hippocampus and cerebellum. In addition, we accessed the production of peripheral cytokines (TNF, IL-1, MIP-1, CINC 2/). Our results demonstrate that LPS induced the production of peripheral cytokines but nicotine treatment did not interfere in their plasma levels. However, in cerebellum and hippocampus, chronic nicotine 1.0 and 0.1 mg/kg interfered in the LPS-induced NF-capaB leading to a deficient mRNA expression of its related genes TNF, IL-1 and iNOS in hippocampus and of IL-1, in cerebellum. Chronic nicotine (0.1 mg/kg, s.c.) significantly interfered in the TLR4 mRNA expression in LPS-challenged animal group in hippocampus. The non-selective heteromeric antagonist mecamylamine (1.0 mg/kg s.c.) reverted the nicotine effects over NF-capaB nuclear translocation in cerebellum, but not in hippocampus. On the other hand, the 7 antagonist methyllycaconitine (MLA) (5.0 mg/kg i.p.) reverted the nicotine effects over NF-capaB in hippocampus but not in cerebellum. Nicotine prevents LPS effects, both in cerebellum and hippocampus, once it reduced significantly the nuclear translocation of NF-capaB and the expression of related pro-inflammatory cytokines. Besides, the nicotinic effects seem to be mainly mediated by heteromeric receptors in cerebellum and through 7 receptors in hippocampus.

Lo, Chun Shan. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 71-80). / Abstracts in English and Chinese. / Abstract --- p.i / Chinese abstract --- p.iii / Acknowledgements --- p.iv / List of figures --- p.vi / Abbreviations --- p.vii / Contents --- p.viii / Chapter Chapter One --- General Introduction --- p.Page / Chapter 1.1 --- Background --- p.1 / Chapter 1.2 --- Human papillomavirus infection at the larynx --- p.2 / Chapter 1.2.1 --- Biology of human papillomavirus --- p.4 / Chapter 1.2.2 --- HPV E6 protein --- p.5 / Chapter 1.2.3 --- HPV E7 protein --- p.7 / Chapter 1.3 --- Apoptosis --- p.9 / Chapter 1.3.1 --- Apoptosis signaling pathways --- p.11 / Chapter 1.4 --- Transcription factor: Nuclear factor -kB --- p.14 / Chapter 1.4.1 --- Overview of the NF-kB signaling pathway --- p.14 / Chapter 1.4.2 --- Regulation of NF-kB signaling --- p.16 / Chapter 1.4.3 --- Roles of NF-kB in cancers --- p.19 / Chapter 1.5 --- Pteris semipinnata L extract: ent-11 -hydroxy-15-oxo-kaur-16-en-19-oic-acid (5F) --- p.21 / Chapter 1.6 --- Objectives --- p.22 / Chapter Chapter Two --- Materials and Methods / Chapter 2.1 --- Cell culture --- p.24 / Chapter 2.2 --- Cell proliferation analysis --- p.24 / Chapter 2.3 --- Western Blotting --- p.26 / Chapter 2.3.1 --- Total protein extraction --- p.26 / Chapter 2.3.2 --- Nuclear and cytoplasmic protein extraction --- p.26 / Chapter 2.3.3 --- Quantification of protein concentration --- p.27 / Chapter 2.3.4 --- Sodium dodecyl sulfate - polyacylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and protein transfer --- p.28 / Chapter 2.3.5 --- Immunoblotting --- p.29 / Chapter 2.4 --- NF-kB Luciferase Assay --- p.29 / Chapter 2.5 --- Annexin V apoptosis assay --- p.31 / Chapter 2.6 --- mRNA expression analyses --- p.33 / Chapter 2.6.1 --- RNA extraction --- p.33 / Chapter 2.6.2 --- Reverse Transcription --- p.33 / Chapter 2.6.3 --- Polymerase Chain Reaction --- p.34 / Chapter 2.7 --- Antibodies --- p.35 / Chapter Chapter Three --- Results / Chapter 3.1 --- "Anti-proliferation effect of 5F on laryngeal cancer cells UMSCC11A, UMSCC12 and HEp-2 cells" --- p.36 / Chapter 3.2 --- Suppression by 5F in HEp-2 of mRNA and protein expression levels in HPV18 E7 while the expression level of HPV18 E6 was not altered --- p.38 / Chapter 3.3 --- Quantification of 5F-induced apoptosis in laryngeal cancer cells by Annexin V assay --- p.40 / Chapter 3.4 --- Morphological changes in laryngeal cancer cells induced by 5F --- p.41 / Chapter 3.5 --- "Cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) and pro-caspase-3 induced by 5F in UMSCC11 A, UMSCC12 and HEp-2 cell lines" --- p.47 / Chapter 3.6 --- "Down-regulation of TNF-α-induced NF-kB subunit p65 and p50 nuclear translocations in UMSCC11 A, UMSCC12 and HEp-2 by 5F" --- p.47 / Chapter 3.7 --- Dose-dependent inhibition of 5F on NF-kB transcriptional activity measured by luciferase assay --- p.53 / Chapter 3.8 --- Partial inhibition of TNF-α induced kBα degradation by 5F in UMSCC11A but not in UMSCC12 and HEp-2 --- p.56 / Chapter 3.9 --- Cell proliferation inhibition and apoptosis induction by Bay (11-7082) in laryngeal cancer cells --- p.56 / Chapter 3.10 --- Differential basal nuclear translocation of p65 and p50 in laryngeal cancer cell lines --- p.57 / Chapter 3.11 --- 5F regulated NF-kB target gene expression --- p.58 / Chapter Chapter Four --- Discussions --- p.64 / Reference --- p.71 / Appendix / Appendix 1 Map of pLuc- NF-kB plasmid --- p.81

Thesis (Ph. D.)--University of Virginia, 2007. / Includes bibliographical references. Also available online through Digital Dissertations.

Os mini-implantes ortodônticos vem sendo amplamente utilizados na prática clínica como dispositivos de ancoragem. No entanto, há casos em que ocorre sua perda durante o tratamento. Inúmeros aspectos tem sido analisados com o intuito de detectar as causas do insucesso, porém estas ainda não estão totalmente esclarecidas. Portanto, utilizando-se dois grupos de mini-implantes - com estabilidade (sucesso) e sem estabilidade (falha) -, os objetivos do presente estudo in vivo foram: 1) avaliar a contaminação microbiana, empregando sondas de DNA para 40 espécies de bactérias, por meio da técnica de biologia molecular checkerboard DNA-DNA hybridization; 2) quantificar a endotoxina bacteriana presente nos mini-implantes dos dois grupos por meio do teste Limulus Amebocyte Lysate ; e 3) quantificar as citocinas pró-inflamatórias IL-1&alpha;, IL-6, IL-17 e TNF-&alpha; e proteínas marcadoras da osteoclastogênese (RANK, RANKL e OPG) por meio da técnica real-time polymerase chain reaction. Dezesseis pacientes de ambos os sexos (11-49 anos) em tratamento ortodôntico com aparelho corretivo e mini-implantes foram selecionados, sendo obtidos 19 miniimplantes com estabilidade e 10 mini-implantes sem estabilidade. O tempo médio de permanência na boca foi de 23,8 meses para os mini-implantes estáveis e 6,7 meses para os mini-implantes sem estabilidade. Foram utilizados mini-implantes da marca Neodent, com 1,6mm de diâmetro e com 7,0 ou 9,0 mm de comprimento, colocados na maxila e/ou mandíbula. Todos os mini-implantes foram instalados e removidos pelo mesmo cirurgião. No momento da remoção, foram coletados os miniimplantes e amostras de gengiva ao redor dos mesmos. Os mini-implantes foram processados para a detecção dos micro-organismos e para a quantificação da endotoxina bacteriana. As amostras de gengiva foram processadas para a quantificação das citocinas pró-inflamatórias e proteínas marcadoras da osteoclastogênese. Os resultados obtidos foram analisados por meio do teste nãoparamétrico de soma de postos de Wilcoxon, considerando-se os conglomerados, utilizando o software SAS. O nível de significância adotado foi de 5%. Todas (100%) as 40 espécies de microorganismos foram observadas em ambos os grupos de mini-implantes, com diferentes porcentagens de ocorrência. Não foi possível observar diferença entre os grupos com relação aos complexos microbianos (azul, roxo, amarelo, verde, laranja, vermelho e outras espécies). Também não foi possível observar diferença na quantificação de endotoxina e das citocinas e marcadores da osteoclastogênese (p>0,05), com exceção da IL-6 (p<0,05). Baseado nos resultados obtidos, pode-se concluir que a contaminação microbiana e a quantidade de endotoxina nos mini-implantes, assim como a expressão das citocinas pró-inflamatórias IL-1&alpha;, IL-17 e TNF-&alpha; e dos marcadores da osteoclastogênese RANK, RANKL e OPG no tecido gengival circundante não atuaram como fatores responsáveis pela perda da estabilidade dos mini-implantes e que a maior expressão da citocina próinflamatória IL-6 pode estar diretamente relacionada à perda da estabilidade dos mini-implantes, sugerindo-se estudos adicionais. / Orthodontic mini-implants have been widely used in clinical practice as anchorage devices. However, their loss may occur during the treatment. Several aspects have been investigated to identify the causes of failure, but they are not yet completely elucidated. Therefore, using two groups of miniimplants - stable and unstable/loose - the objectives of this in vivo study were: 1) to evaluate the microbial contamination, using DNA probes for 40 bacterial species by the checkerboard DNA-DNA hybridization biomolecular technique; 2) to quantify the bacterial endotoxin present in both groups of mini-implants by the Limulus Amebocyte Lysate assay; and 3) to quantify the proinflammatory cytokines IL-1&alpha;, IL-6, IL-17 and TNF-&alpha; and the osteoclastogenesis marker proteins (RANK, RANKL and OPG) by real-time polymerase chain reaction technique. Sixteen patients of both sexes (11 to 49 years old) under orthodontic treatment with corrective appliance and mini-implants were selected, obtaining 19 stable mini-implants and 10 unstable/loose mini-implants. The mean time of permanence in the mouth was 23.8 months for stable mini-implants and 6.7 months for unstable/loose mini-implants. The mini-implants (1.6 mm diameter x 7.0 or 9.0 mm long; Neodent) were placed in the maxilla and/or mandible. All mini-implants were placed and removed by the same surgeon. At the moment of removal, the mini-implants and periimplant gingival tissue samples were collected. The mini-implants were processed for detection of microorganisms and quantification of bacterial endotoxin, while the gingival tissue samples were processed for quantification of proinflammatory cytokines and osteoclastogenesis protein markers. The results were analyzed statistically by the nonparametric Wilcoxon rank-sum test, considering the conglomerates, using SAS software. A significance level of 5% was adopted for all analyses. All (100%) 40 microbial species were observed in both groups of mini-implants, with different percentages of occurrence. No differences could be observed between the groups with respect to the microbial complexes (blue, purple, yellow, green, orange, red and other species). There was no significant difference either in the quantification of endotoxin and cytokines and osteoclastogenesis markers (p>0.05), except for IL- 6 (p<0.05). Based on the obtained results, it may be concluded that neither the microbial contamination and amount of endotoxin in mini-implants, nor the expression of proinflammatory cytokines IL-1&alpha;, IL-17 and TNF-&alpha; and osteoclastogenesis markers RANK, RANKL and OPG in the periimplant gingival tissue acted as factors responsible for the loss of stability of the mini-implants, and that the higher expression of the IL-6 proinflammatory cytokine may be directly associated with the loss of stability of the mini-implants, suggesting additional studies.

O excesso de adenina na dieta (ADE) promove precipitação intrabular de cristais, levando a uma nefrite intersticial progressiva com perda de função renal. Estudo recente demonstrou que esse processo requer ativação do sistema NF-kB. No presente estudo investigamos o possível envolvimento de outros componentes da imunidade inata, além do NF-kB. Verificamos também a hipótese de que a nefropatia associada aos cristais continua a progredir mesmo depois de cessada a sobrecarga de adenina. Foram estudados ratos Munich-Wistar machos e adultos sem tratamento (C) ou recebendo 0.5% de ADE na dieta. Após 1 semana, a ADE foi removida da dieta e os animais foram seguidos por 4 ou 24 semanas. A administração de ADE por 1 semana promoveu uma inflamação intersticial aguda, com perda de função renal, alteração da pressão caudal, sem alterações glomerulares. Os mediadores da imunidade inata, como TLR2, TLR4, inflamassoma NLRP3, IL1beta e IL-6, apresentaram-se ativados sem, no entanto, ativar o sistema NF-kB. Após cessada a sobrecarga de ADE, a inflamação persistiu, com infiltração por macrófagos, expressão elevada de AngII, deposição progressiva de colágeno e, na fase mais tardia, glomeruloesclerose, caracterizando um processo inflamatório crônico, autônomo, que não contou com a participação do eixo NLR/IL1beta. Em contraste, o sistema NF-kB foi ativado, sendo um dos possíveis estímulos a produção intra-renal de AngII. Dois mecanismos patogênicos podem ser identificados neste estudo: 1) agudo, associado à ativação do eixo NLR-IL1beta; 2) crônico, associado à produção de AngII renal e à ativação do sistema NF-kB / Excess adenine in the diet (ADE) promotes intratubular crystal precipitation, leading to progressive interstitial nephritis and loss of renal function. A recent study has shown that this process requires activation of the NF-kB system. In the present study we investigated the possible involvement of other components of innate immunity, in addition to NF-kB, as well as whether nephropathy associated with excess adenine continues to progress even after dietary cessation. Male Munich-Wistar rats without treatment (C) or receiving 0.5% of ADE in the diet were studied. After 1 week, ADE was removed from the diet and the animals were followed for 4 or 24 weeks. Administration of ADE for 1 week promote acute interstitial inflammation, with loss of renal function, alteration of caudal pressure, without glomerular changes. Mediators of innate immunity, such as TLR2, TLR4, NLRP3 inflamassome, IL1beta and IL-6 , were shown to be activated, with no apparent activation of the NF-kB system. In the late phases of the model, the inflammation persisted, with significant infiltration by macrophages, high expression of AngII, progressive collagen deposition and glomerulosclerosis, characterizing a chronic, autonomic inflammatory process that did not involve the participation of the NLR/IL1beta axis. By contrast, the NF-kB system was activated, with intra-renal AngII production as a possible stimulus. Two mechanisms operated this study: 1) an acute one, associated with activation of the NLR-IL1beta axis; 2) a chronic one, associated with intrarenal AngII production and NF-kB activation

INTRODUÇÃO: O tratamento padrão do câncer do colo uterino é a histerectomia radical para doença inicial e quimio-radioterapia para doença avançada. A radioterapia após a histerectomia radical tem impacto em ganho de sobrevida caso hajam fatores de risco histopatológicos para recidiva. Portanto, a busca de marcadores preditores de radiossensibilidade torna-se importante para a individualização do planejamento terapêutico. O HER-2/ErbB-2 faz parte da família de proteínas ErbB que formam um grupo de receptores de membrana e tem um papel crítico no controle de diversas funções celulares básicas como diferenciação, proliferação, migração e sobrevida celular. A ação do NF-B na carcinogênese pode ocorrer através da regulação da apoptose e controle do ciclo celular. Para ativação do NF-B é necessário a enzima quinase IKK e a atividade do NF-B foi relacionada com resistência tumoral a quimioterapia e radioterapia. A via PI3K/Akt mediada pela hiperexpressão de HER-2 pode estar envolvida na ativação do NF-B. Os objetivos foram: a) avaliar os padrões de expressão imunoistoquímica de HER-2, NF-B-p65, NF-B-p50 e IKK em pacientes portadores de câncer do colo uterino submetidos à radioterapia; b) avaliar o status do gene HER2 através de FISH; c) avaliar o papel da expressão imunoistoquímica de NF-B-p65, NF-B-p50, IKK e HER-2 como fator prognóstico para sobrevida livre de doença e sobrevida global. MATERIAIS E MÉTODOS: Trata-se de estudo retrospectivo que avaliou uma série de 32 pacientes portadores de câncer do colo do útero submetidos a tratamento com radioterapia seguido de histerectomia no período de janeiro de 1992 a junho de 2001. RESULTADOS: A idade mediana foi 45 anos (22-67). Um paciente apresentava-se no estádio IB2 (FIGO) e 31 (96,9%) estádio IIB. Todos os pacientes foram submetidos à teleterapia e braquiterapia com alta taxa de dose com caráter neoadjuvante à histerectomia radical (HR). Dezesseis (50%) pacientes apresentaram doença residual após radioterapia. O tempo de seguimento mediano foi de 73,5 meses. A sobrevida global da amostra foi de 66,5% em 5 anos. As expressões imunoistoquímicas de NF-B-p65 e NF-B-p50 em citoplasma nos tumores primários foram encontradas em respectivamente 90,6% e 96,9% dos casos. As expressões de NF-B-p65 e NF-B-p50 em núcleo nos tumores primários 59,4% dos casos em ambos. As expressões de NF-B-p65 e NF-B-p50 em citoplasma nos tumores residuais após tratamento com radioterapia foram encontradas 50% dos casos em ambos. A expressão em núcleo de NF-B-p50 nos tumores residuais após tratamento com radioterapia foi encontrada em 75% dos casos. Não houve expressão em núcleo de NF-B-p65 nos tumores residuais. A expressão imunoistoquímica de HER-2 nos tumores primários foi de encontrada em 21,9% dos casos. Não houve expressão imunoistoquímica de HER-2 nos tumores residuais do colo uterino. A amplificação gênica de HER-2 nos tumores primários foi encontrada em 1 (3,1%) caso. Não houve expressão imunoistoquímica de IKK nos tumores primários ou residuais. As expressões imunoistoquímicas de HER-2, NF-B-p65 e NF-B-p50 não se correlacionaram com a resposta ao tratamento radioterápico pré-operatório. As expressões imunoistoquímicas positivas de NF-B-p65, NF-B-p50, IKK e HER-2 não se associaram a piores taxas de sobrevida livre de doença e sobrevida global. CONCLUSÕES: Nossos dados sugerem que as expressões imunoistoquímicas de NF-B e HER-2 não são capazes de predizer resposta à radioterapia e não estão relacionadas com pior prognóstico. O NF-B parece ser constitutivamente ativado no câncer do colo uterino / INTRODUCTION: The standard treatment of early cervical cancer is radical hysterectomy and concomitant radiation therapy and chemotherapy for advanced stages. After radical hysterectomy, adjuvant radiation therapy is indicated if risk factors are present. HER-2 is part of protein membrane family that has a critical role in cellular differentiation, proliferation and survival. The NF-B regulates apoptosis, cellular cycle, adhesion and cellular migration. NF-B is activated by IKK kinase. NF-B activation is related to resistance to radiotherapy and chemotherapy. The overexpression of HER-2 may activate the NF-B pathway through PI3K/Akt. Our aims were: a) analyze the immunohistochemical expression of HER-2, NF-B-p50, NF-B-p65 and IKK in patients with cervical cancer treated with radiation therapy followed by radical hysterectomy; b) analyze the HER-2 amplification gene with FISH; c) evaluate the immunohistochemical expression of HER-2, NF-B-p50, NF- B-p65 and IKK as a prognostic factor to recurrence and death. MATERIALS AND METHODS: A retrospective analysis was carries out on 32 patients with cervical cancer submitted to radical hysterectomy after neoadjuvant radiotherapy from January 1992 to June 2001. RESULTS: The median age was 45 years (22-67). One patient was stage IB2 (FIGO) and 31 IIB (96,9%). All patients received external beam radiotherapy and high dose vaginal brachytherapy. Sixteen (50%) patients had residual pathological disease after radical hysterectomy. Median follow-up time was 73.5 months and overall 5-year survival was 66.5%. Immunohistochemical cytoplasmic expression of NF-B-p65 e NF-B-p50 before radiotherapy was found in respectively 90.6% and 96.9% of cases. Immunohistochemical nuclear expression of NF-B-p65 and NF-B-p50 before radiotherapy was found in both 59.4% of cases. Immunohistochemical cytoplasmic expression of NF-B-p65 and NF-B-p50 in the residual tumors after radiotherapy was found in both 50% of cases. Immunohistochemical nuclear expression of NF-B-p50 in the residual tumors was found in 75% of cases. There was no nuclear expression of NF-B-p65 in the residual tumors. Immunohistochemical expression of HER-2 was found in 21.9% of cases. However, gene amplification was found in one case (3.1%). There was no expression of IKK in neither primary nor residual tumors. HER-2 and NF-B were not correlated to the risk of residual tumor after radiotherapy. Immunohistochemical expression of HER-2 and NF-B were not correlated to risk of recurrence or death. CONCLUSIONS: Our data suggest that NF-kB is constitutively activated in advanced cervical cancer. NF-kB and HER-2 may not predict response to radiotherapy and do not correlate to poor outcome