Les bactéries commensales digestives jouent un rôle primordial dans l’homéostasie épithéliale et la santé de l’hôte, avec notamment un rôle modulateur du système immunitaire. Des effets bénéfiques dans le traitement des pathologies inflammatoires intestinales ont été caractérisés chez certaines souches de bactéries commensales. La compréhension de ces effets dans le maintien de l’homéostasie intestinale repose sur la connaissance des interactions entre les bactéries, l’épithélium intestinal et le système immunitaire muqueux. Streptococcus salivarius est l’un des premiers colonisateurs de la cavité buccale et du tractus digestif de l’homme. Cette bactérie a été utilisée comme modèle pour rechercher des mécanismes impliquée dans l’homéostasie.La recherche d’interactions entre des souches de l’espèce S. salivarius et les cellules humaines a été réalisée pour caractériser leurs éventuelles propriétés immunomodulatrices. Nous avons montré que les bactéries vivantes et les surnageants de cultures des souches de cette espèce modulent la réponse inflammatoire in vitro via un effet inhibiteur sur l’activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales intestinales (HT-29 et Caco-2) et les monocytes (THP-1). Cette modulation de l’inflammation a été confirmée par la capacité des surnageants bactériens à inhiber la sécrétion d’IL-8 par les cellules épithéliales. Ces surnageants agissent via une étape impliquant IB-, un inhibiteur du facteur NF-B. Ils inhibent la dégradation de la protéine IB- phosphorylée et diminuent ainsi la translocation nucléaire des composants NF-B. Nous avons également identifié et caractérisé un métabolite bactérien présent dans ces surnageants exerçant cette activité anti-inflammatoire. L’utilisation de ce métabolite et son isomère miment in vitro l’effet inhibiteur des surnageants sur l’activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales et les monocytes. Nous avons ainsi caractérisé un métabolite secrété par la bactérie commensale S. salivarius qui est capable d’inhiber une des voies centrales de signalisation impliquée dans la réponse inflammatoire intestinale. Enfin, une capacité anti-inflammatoire de S. salivarius a également été montrée dans un modèle murin d’inflammation digestive dans lequel les bactéries métaboliquement actives ont protégé les animaux de colites induites avec du TNBS. Ces travaux ouvrent la voie pour le développement d’applications thérapeutiques dans le traitement de pathologies inflammatoires de l’intestin basées sur ce composé actif ou l’utilisation de S. salivarius comme probiotique. / Commensal bacteria play a vital role in epithelial homeostasis and host health, including a modulatory role of the immune system. Their beneficial effects in the treatment of inflammatory bowel disease have been characterized in some strains of commensal bacteria. Understanding these effects in maintaining intestinal homeostasis is based on the knowledge of interactions among bacteria, the intestinal epithelium and the mucosal immune system. Streptococcus salivarius is one of the first colonizers of human oral cavity and digestive tract. This bacterium was used as a template to investigate mechanisms involved in homeostasis.The research for interactions between strains of S. salivarius species and human cells was performed to characterize their possible immunomodulatory properties. We have shown that living bacteria and culture supernatants of strains of this species modulate the inflammatory response in vitro via an inhibitory effect on the activation of NF-B in intestinal epithelial cells (HT-29 and Caco-2) and monocytes (THP-1). This modulation of inflammation was confirmed by the ability of bacterial supernatants to suppress the secretion of IL-8 by epithelial cells. These supernatants act via a step involving IκB-α, an inhibitor of NF-B. They inhibit the degradation of IκB-α phosphorylated protein and thus decrease the nuclear translocation of NF-B components. We also identified and characterized a bacterial metabolite present in these supernatants exercising this anti-inflammatory activity. Use of this metabolite and its isomer in vitro mimic the repressive effect of supernatants on activation of NF-B in epithelial cells and monocytes. We have characterized a metabolite secreted by commensal bacterium S. salivarius that is capable of inhibiting one of the central signaling pathways involved in the intestinal inflammatory response. Finally, an anti-inflammatory capacity of S. salivarius was also shown in a mouse model of gastrointestinal inflammation in which the metabolically active bacteria protected the animals from colitis induced with TNBS.This work paves way for the development of therapeutic applications in the treatment of inflammatory bowel disease based on the active compound or the use of S. salivarius as a probiotic.

Les cellules épithéliales constituent la première ligne de défense face à l’infection et jouent un rôle actif dans l'immunité innée. Par la sécrétion locale de cytokines, ces cellules sont capables d'orchestrer la réponse immunitaire contre les pathogènes invasifs. L'activation des récepteurs de reconnaissance de pathogènes, qu’ils soient intracellulaires ou extracellulaires, conduit à une cascade de signalisation complexe. Cette dernière entraîne l'activation du facteur de transcription NF-kB ainsi que la production ultérieure de cytokines pro-inflammatoires. Cependant, les mécanismes moléculaires qui gouvernent ce processus n'ont pas été entièrement élucidés. La bactérie à Gram négatif Shigella flexneri est un pathogène humain majeur à l’origine de la dysenterie bacillaire. Cette maladie se caractérise par une inflammation aiguë du colon qui peut entraîner la destruction du tissu intestinal et même dans les cas les plus graves, la mort. En effet, S. flexneri peut envahir les cellules épithéliales du colon et se répliquer dans leur cytoplasme. Après la détection de bactéries intracellulaires, les cellules infectées et non infectées déclenchent des voies de signalisation inflammatoire, ce qui entraîne une production massive d'interleukine-8. En utilisant S. flexneri comme modèle d'infection, nous avons identifié une nouvelle voie de signalisation qui joue un rôle central dans l'activation de NF-kB et la production d'IL-8 qui en résulte lors des infections bactériennes à Gram négatif. Après la détection cytosolique des bactéries, les protéines TIFA forment des oligomères à travers un processus dépendant de leur thréonine en position 9, ainsi que de leur domaine « Forkhead-associated ». D’une part, ces oligomères interagissent avec TRAF6, ce qui conduit à l’oligomérisation de cette dernière et à l'activation subséquente de NF-kB. D'autre part, nous montrons que l'oligomérisation de TIFA dépend de la kinase ALPK1 et que cette voie est activée en réponse au métabolite bactérien heptose-1, 7-bisphosphate. Ces observations pourraient être étendues au pathogène entéro-invasif Salmonella typhimurium ainsi qu'à la bactérie extracellulaire Neisseria meningitidis. Nos résultats démontrent donc le rôle central de la voie de signalisation ALPK1-TIFA-TRAF6 en réponse aux pathogènes bactériens à Gram négatif intracellulaires et extracellulaires. Ainsi, ces travaux contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires régissant la réponse immunitaire des cellules épithéliales aux bactéries pathogènes. / Epithelial cells represent the first line of defense against pathogens and play an active role in innate immunity. Via local secretion of cytokines, they are able to orchestrate the immune response against invading pathogens. The activation of both intracellular and extracellular pathogen recognition receptors leads to a complex signaling cascade, resulting in the activation of the transcription factor nuclear factor kB(NF-kB)and the subsequent production of pro-inflammatory cytokines. However, the molecular mechanisms governing this process have not been fully elucidated. The Gram-negative bacterium Shigella flexneriis an important human pathogen and the causative agent of bacillary dysentery. This disease is characterized by acute inflammation of the colon resulting in the destruction of the intestinal tissue and, in severe cases, death. S. flexneri can invade and replicate within colonic epithelial cells. Following detection of the bacteria, both infected and uninfected bystander cells initiate inflammatory signaling pathways, which result in massive interleukin-8 (IL-8) production by the latter. Using S. flexneri as a model of infection, we have identified a novel signaling pathway, which is central to the activation of NF-kB and the subsequent production of IL-8 during Gram-negative bacterial infections. Following the cytosolic detection of bacteria, the protein TRAF-interacting factor with forkhead-associated domain (TIFA) forms oligomers, a process dependent on its threonine at position 9 and theforkhead-associated domain. These oligomers interact withTNF receptor associated factor (TRAF)6, leading to its oligomerization and the subsequent activation of NF-kB. In addition, we show that oligomerization of TIFA is dependent on the kinase alpha-kinase(ALPK)1 and that this pathway is activated in response to the detection of the bacterial metabolite heptose-1, 7-bisphosphate (HBP). These observations could be extended to the enteroinvasive pathogen Salmonella typhimurium as well as the extracellular bacteria Neisseria meningitidis. Our results therefore demonstrate the central role of the ALPK1-TIFA-TRAF6 signaling pathway in response to HBP of both intracellular and extracellular Gram-negative bacterial pathogens, and offer a better understanding of the molecular mechanisms governing the epithelial cell immune response to pathogenic bacteria.

Diversos neurônios apresentam uma atividade constitutiva de NF-?B, o qual desempenha múltiplas funções fisiológicas, além da modulação de respostas patológicas. A melatonina, hormônio produzido ritmicamente pela glândula pineal na fase de escuro, é também um fator autócrino e parácrino envolvido em múltiplos processos biológicos, sendo que a citoproteção é uma ação de destaque dessa molécula. A melatonina inibe a translocação nuclear do NF-?B e a expressão do seu produto iNOS em modelos de danos celular. No presente trabalho avaliamos se o efeito citoprotetor da melatonina depende do estado de ativação do NF-?B em cultura de células granulares de cerebelo, tendo em vista que essas células apresentam uma atividade basal deste fator de transcrição fundamental para a sobrevivência das células. Além disso, questionamos se essas células em cultura produziriam melatonina e se esta teria algum papel citoprotetor. Testamos a viabilidade da cultura de células granulares de cerebelo de rato (Wistar 7-8 dias de idade) após 24 horas de incubação com melatonina na presença ou ausência de LPS. Em condição basal a melatonina diminuiu a sobrevivência das células e inibiu a morte celular induzida pelo LPS. Este efeito foi compatível com os resultados da ativação do NF-?B e da expressão da iNOS. Na presença do LPS a melatonina bloqueia a indução da translocação nuclear do NF-?B, a expressão da iNOS e a produção de NO. Quando apenas a melatonina foi incubada, observamos uma inibição transiente (15 min.) do NF-?B, seguida por um aumento do conteúdo nuclear do fator de transcrição (60 min.). A expressão da iNOS seguiu o mesmo perfil, ou seja, sofreu uma inibição transiente (30 min.) seguida de um aumento acima do nível basal após 120 minutos de incubação. Portanto, demonstramos que a melatonina afeta de forma diferente a viabilidade de células granulares de cerebelo dependo do contexto em que as células se encontram. Além disso, obtivemos evidências de que essas células expressam a enzima a AA-NAT, e produzem melatonina, que exerce função protetora para a cultura. Desta forma, nossos dados proporcionam uma base mecanicista para a compreensão da influência do contexto celular na resposta à melatonina / Several neurons constitutively express NF-?B, which plays some physiological roles, besides the well-known control of pathological responses. Melatonin, the hormone produced by the pineal gland rhythmically in the dark phase is also an autocrine and paracrine factor of immune competent cells, involved in multiple biological processes and the cytoprotective action is a highlight of this molecule. Melatonin inhibits the nuclear translocation of NF-?B and the expression of iNOS in models of cell damage. The present study evaluated whether the cytoprotective effect of melatonin depends on the state of activation of NF-?B in cultured cerebellar granule cells, given that these cells have a basal activity of this transcription factor essential for cell survival. Moreover, we questioned whether these cells in culture produce melatonin and whether it would have a cytoprotective role. We tested the viability of the rat (7-8 days old Wistar) cerebellar granule cell culture after 24 h incubation with melatonin in the presence or absence of LPS. In basal condition melatonin decreased cell survival while inhibited cell death induced by LPS. These effects were consistent with the results from the activation of NF-?B and the expression of iNOS. In the presence of LPS melatonin blocked the activation of the NF-?B , the expression of iNOS and the production of NO. When only melatonin was incubated, we observed a transient reduction (15 min) of NF-?B nuclear content, followed by an increase of its nuclear content (60 min). The iNOS expression followed the same profile, i.e. undergone a transient inhibition (30 min), followed by an increase above baseline after 120 min of incubation. Therefore, we have demonstrated that melatonin affects differently the viability of cerebellar granule cells depending on the context. Furthermore, we founded evidences that the granule cells in culture express the key enzyme in the synthesis of melatonin, AA-NAT and produce melatonin, which carries protective function for the culture. Our data provide a mechanistic basis for understanding the influence of cell context on the final output response to melatonin

O Celecoxib, antiinflamatório não esteroidal, inibidor seletivo da COX-2, tem se mostrado um importante agente anticarcinogênico, mas o seu papel no carcinoma epidermóide de boca (CEB) não é totalmente compreendido. Sabe-se que diversas alterações genéticas estão associadas à patogênese do CEB, a neoplasia maligna mais comum de cabeça e pescoço. Algumas dessas alterações comprometem proteínas pertencentes à via de sinalização do Akt, envolvida em diferentes fenômenos celulares. É sabido que Akt pode ativar o fator de transcrição NF-kB, o qual tem importante participação na fisiologia normal e no câncer. A proteína COX-2, descrita inicialmente em processos inflamatórios, está associada com a oncogênese e recentemente tem sido associada com a via de sinalização do Akt e com o NF-kB. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar o efeito do Celecoxib sobre linhagens celulares de carcinoma epidermóide de boca e verificar a localização intracelular e a expressão das proteínas pAkt, NF-kB e COX-2 em linhagens celulares de carcinoma epiermóide de boca após o tratamento com o Celecoxib.Através da técnica de imunofluorescência, foram analisados os padrões de expressão das proteínas pAkt, NFkB e COX-2 em quatro linhagens celulares de carcinoma epidermóide bucal submetidas ao tratamento com Celecoxib, cuja a dose e o tempo foram obtidos a partir de ensaios de viabilidade celular. Também se realizou ensaio de apoptose celular. Como controle utilizou-se células não tratadas com o medicamento. O Celecoxib na dose de 30 M por 24 horas causa apoptose.Na técnica de western blot, somente a linhagem SCC15 apresentou uma diminuição significativa para a COX-2. Entretanto, para p-Akt e NF-kB nenhuma alteração na expressão foi observada entre os grupos controle e tratado.Na imunofluorescência, houve alteração no padrão de expressão das proteínas pAkt, NF-kB e COX-2, quando se comparou os grupos contrele e tratado. Portanto, o Celecoxib pode ser um eficaz agente terapêutico, uma vez que demonstrou grande eficácia na inibição da proliferação celular de linhagens celulares de CEB. / Celecoxib, nonsteroidal anti-inflammatory COX-2 selective inhibitor, has proven to be an important anticancer agent. However its role in oral squamous cell carcinoma (OSCC) is not entirely understood. This is the most common malignancy of head and neck regionand it is known that various genetic alterations are associated with its pathogenesis. Some of these changes affect proteins belonging to the Akt signaling pathway, involved in different cellular processes. It is known that Akt can activate the transcription factor NF-kB, which has important role in normal physiology and cancer.The COX-2 proteinwas firstly described in the inflammatory processes, is associated with oncogenesis and has recently been related with the Akt signaling pathwayand with NF-kB. Therefore, the aim of this study was to analyze the effect of Celecoxib on squamous cell carcinoma cell lines and to determine pAkt, NF-kB and COX-2 intracellular localization and levels of expressionin this cell lines after treated with Celecoxib. By immunofluorescence, we analyzed the pAkt, NF-kB and COX-2 expression patterns in four oral squamous cell carcinoma cell lines treated with Celecoxib, which the dose and time were obtained from cell viability assays. Cellular apoptosis assay was also performed. As control the cells were not treated with this drug. Celecoxibcauses apoptosisin the dose of 30 M for 24 hours. In the western blottechnique, only the SCC15 cell line shows a significant decrease for COX-2. However, for p-Akt and NF-kB no change in expression was observed between control and treated groups. On immunofluorescence, there were changes in the pAkt, NFkB and COX-2protein expression pattern when the control group was compared with treated group. Therefore, the Celecoxib can be an effective therapeutic agent, since it has shown great efficacy in thecelular proliferation inhibition of the OSCC cell lines.

A inibição crônica do óxido nítrico com Nw-nitroargininemethylester (L-NAME), associado à sobrecarga de sal, leva a hipertensão grave, albuminúria, glomeruloesclerose, isquemia glomerular e fibrose intersticial, caracterizando um modelo de doença renal crônica (DRC). Achados anteriores deste laboratório e de outros sugerem que a ativação de pelo menos duas vias da imunidade inata, TLR4/NF-kB e NLRP3/IL-1beta, ocorre em vários modelos experimentais de DRC e que a progressão da lesão renal pode ser atenuada com a inibição destas vias. No presente estudo, investigamos se a ativação da imunidade inata, através da via TLR4/NF-kB ou NLRP3/IL-1beta, está envolvida na patogênese da lesão renal em outro modelo de DRC, o de inibição crônica do NO com sobrecarga de sal. Ratos Munich-Wistar machos adultos receberam sobrecarga de sal (2% Na+ na dieta e 0,5% Na+ na água do bebedouro) e L-NAME (32 mg/Kg/dia) dissolvido na salina do bebedouro (Grupo HS+N) ou tratados com alopurinol (Alo, 36 mg/Kg/dia, v.o), usado como inibidor de NLRP3 (grupo HS+N+Alo) ou tratados com ditiocarbamato de pirrolidina (PDTC, 60 mg/Kg/dia, v.o), um inibidor de NF-kB (Grupo HS+N+PDTC). Após 4 semanas, os ratos HS+N desenvolveram hipertensão arterial, albuminúria e lesão renal, juntamente com inflamação renal, estresse oxidativo e ativação de ambas as vias NLRP3/IL1-beta e TLR4/NF-kB. Alo reduziu o ácido úrico renal e inibiu a via NLRP3/IL-1beta. Esses efeitos foram associados à atenuação da hipertensão arterial, albuminúria e inflamação/fibrose intersticial, mas não à lesão glomerular. O PDTC diminuiu o ácido úrico renal e inibiu as vias NLRP3 e NF-kB, promovendo um efeito antiinflamatório e nefroprotetor mais eficiente que o Alo. As vias NLRP3/IL-1beta e TLR4/NF-kB atuam paralelamente para promover lesão/inflamação renal e devem ser simultaneamente inibidas para obter nefroproteção maior nesse modelo de DRC / Nitric oxide inhibition with Nk-nitroargininemethylester (L-NAME) along with salt overload leads to severe hypertension, albuminuria, glomerulosclerosis, glomerular ischemia and collapse, together with interstitial fibrosis, characterizing a model of chronic kidney disease (CKD). Previous findings of this laboratory and elsewhere suggest that activation of at least two pathways of innate immunity, TLR4/NF-kB and NLRP3 inflammasome/IL-1beta, occurs in several experimental models of CKD, and that progression of renal injury can be slowed with inhibition of these pathways. In the present study, we investigated whether activation of innate immunity, through either the TLR4/NFkB or NLRP3/IL-1beta pathway, is involved in the pathogenesis of renal injury in yet another CKD model, chronic NO inhibition with salt overload. Adult male Munich-Wistar rats receiving L-NAME in drinking water and salt overload (Group HS+N) were treated with Allopurinol (ALLO), used as an NLRP3 inhibitor (Group HS+N+ALLO), or PyrrolidineDithiocarbamate (PDTC) a NF-kB inhibitor (Group HS+N+PDTC). After 4 wks, HS+N rats developed hypertension, albuminuria and renal injury, along with renal inflammation, oxidative stress and activation of both the NLRP3/IL1-beta and TLR4/NF-kB pathways. ALLO lowered renal uric acid and inhibited the NLRP3 pathway. These effects were associated with amelioration of hypertension, albuminuria and interstitial inflammation/fibrosis, but not glomerular injury. PDTC lowered renal uric acid and inhibited both the NLRP3 and NF-kB pathways, promoting a more efficient anti-inflammatory and nephroprotective effect than ALLO. NLRP3/IL-1beta and TLR4/NF-kB act in parallel to promote renal injury/inflammation and must be simultaneously inhibited for best nephroprotection

A musculatura esquelética tem um papel fundamental para a manutenção da homeostase do organismo. A perda de massa muscular está relacionada a prejuízos na qualidade de vida de indivíduos saudáveis, além de piorar o prognóstico de pacientes com doenças sistêmicas, como o câncer, o diabetes e a insuficiência cardíaca. Em quadros mais graves de insuficiência cardíaca, a perda excessiva de massa muscular associada a um reduzido consumo de oxigênio de pico, são considerados como preditores independentes de mortalidade. O aumento do estresse oxidativo tem sido apontado como um dos principais desencadeadores do aumento da degradação de proteínas na atrofia muscular. Na presente tese, investigamos a contribuição do estresse oxidativo para a ativação das vias de sinalização NF-kB, FOXO e MAPK na atrofia muscular desencadeada pela insuficiência cardíaca. Para compreender melhor os mecanismos envolvidos na ativação dessas vias pelo estresse oxidativo, utilizamos a linhagem de células musculares C2C12. Observamos que o tratamento com peróxido de hidrogênio (1,2mM, 12h) induziu um aumento do estresse oxidativo, o qual foi capaz de aumentar a atividade do proteassoma, desencadeando a atrofia dos miotúbulos. Verificamos também um aumento da expressão proteica de alguns componentes dessas vias de sinalização, como p-p38 e NF-kB; apontando para uma ativação diferenciada dessas vias pelo estresse oxidativo. Para verificar se essas vias de sinalização relacionadas ao estresse oxidativo estavam também relacionadas à atrofia desencadeada pela insuficiência cardíaca, avaliamos um modelo experimental de ratos com insuficiência cardíaca induzida pelo infartado do miocárdio. Observamos uma redução da área de secção transversa do músculo plantar, acompanhada de um aumento da inflamação sistêmica, de p38 e das atividades de NF-kB e do proteassoma. Como o treinamento físico aeróbico tem se apresentado como uma estratégia terapêutica não farmacológica eficaz na redução do estresse oxidativo e no restabelecimento da atividade do sistema ubiquitina proteassoma, submetemos os ratos infartados ao treinamento físico aeróbico em esteira rolante. O treinamento físico aeróbico preveniu a perda de massa muscular, reduzindo a inflamação sistêmica e as atividades de NF-kB e do proteassoma. Em conjunto, os resultados apontam para o estresse oxidativo como um fator preponderante para o aumento da degradação de proteínas relacionada à atrofia muscular, seja por indução de inflamação (TNF-α) ou por sua ação direta. Além disso, observamos que as vias de sinalização são ativadas de forma diferenciada nos dois modelos, sugerindo que a degradação de proteínas nos miotúbulos está relacionada ao controle de qualidade de proteínas e, nos ratos infartados, às alterações do metabolismo, servindo como fonte de energia. Já o treinamento físico aeróbico comprovou sua eficácia no restabelecimento da atividade do proteassoma, reduzindo a inflamação e a atividade de NF-kB, prevenindo assim, a perda de massa muscular / About 40% of human body mass consists of skeletal muscles, which are involved in all aspects of movement including breathing, eating, posture, walking and reflexes. Skeletal muscle is also important as a source of heat generation and as a regulator of intermediary metabolism. Loss of skeletal muscle mass and function (skeletal muscle atrophy) leads to several functional impairments, affecting health and quality of life. It occurs in several chronic diseases such as cancer, diabetes and heart failure. In heart failure, atrophy is considered an independent predictor of poor prognosis. Oxidative stress has a crucial role in atrophy, activating different signaling pathways capable of stimulating the ubiquitin proteasome system to degrade proteins. In this study, we investigated the oxidative stress contribution to NF-kB, FOXO and MAPK signaling pathway activation in heart failure-induced atrophy. To better understand the mechanisms involved with oxidative stress and signaling pathways activation in atrophy, we have used C2C12 skeletal muscle cells. We observed that, even in high hydrogen peroxide concentrations, oxidative stress increased proteasome activity, phosphorylated p38 and NF-kB protein expression, causing myotubes atrophy. In an experimental heart failure model of infarcted rats, we evaluated plantaris muscle and verified a reduced cross sectional area, accompanied by increased systemic inflammation, p-38 protein expression and increased both NF-kB and proteasome activities. As aerobic exercise training causes a lot of beneficial effects on skeletal muscle structure and function in chronic diseases, we submitted infarcted rats to 8 weeks of aerobic exercise training on a treadmill. Aerobic exercise training prevented atrophy by reducing inflammation and both NF-kB and proteasome activities. Collectively, our data suggest a differentiated activation by oxidative stress in muscle cells and animal models. In the first case, protein degradation was involved with protein quality control; and, in the other, oxidative stress is a second messenger, stimulating protein degradation to provide substrates to metabolism. Aerobic exercise training re-established proteasome activity by reducing inflammation and NF-kB activity, preventing muscle atrophy

O Celecoxib, antiinflamatório não esteroidal, inibidor seletivo da COX-2, tem se mostrado um importante agente anticarcinogênico, mas o seu papel no carcinoma epidermóide de boca (CEB) não é totalmente compreendido. Sabe-se que diversas alterações genéticas estão associadas à patogênese do CEB, a neoplasia maligna mais comum de cabeça e pescoço. Algumas dessas alterações comprometem proteínas pertencentes à via de sinalização do Akt, envolvida em diferentes fenômenos celulares. É sabido que Akt pode ativar o fator de transcrição NF-kB, o qual tem importante participação na fisiologia normal e no câncer. A proteína COX-2, descrita inicialmente em processos inflamatórios, está associada com a oncogênese e recentemente tem sido associada com a via de sinalização do Akt e com o NF-kB. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar o efeito do Celecoxib sobre linhagens celulares de carcinoma epidermóide de boca e verificar a localização intracelular e a expressão das proteínas pAkt, NF-kB e COX-2 em linhagens celulares de carcinoma epiermóide de boca após o tratamento com o Celecoxib.Através da técnica de imunofluorescência, foram analisados os padrões de expressão das proteínas pAkt, NFkB e COX-2 em quatro linhagens celulares de carcinoma epidermóide bucal submetidas ao tratamento com Celecoxib, cuja a dose e o tempo foram obtidos a partir de ensaios de viabilidade celular. Também se realizou ensaio de apoptose celular. Como controle utilizou-se células não tratadas com o medicamento. O Celecoxib na dose de 30 M por 24 horas causa apoptose.Na técnica de western blot, somente a linhagem SCC15 apresentou uma diminuição significativa para a COX-2. Entretanto, para p-Akt e NF-kB nenhuma alteração na expressão foi observada entre os grupos controle e tratado.Na imunofluorescência, houve alteração no padrão de expressão das proteínas pAkt, NF-kB e COX-2, quando se comparou os grupos contrele e tratado. Portanto, o Celecoxib pode ser um eficaz agente terapêutico, uma vez que demonstrou grande eficácia na inibição da proliferação celular de linhagens celulares de CEB. / Celecoxib, nonsteroidal anti-inflammatory COX-2 selective inhibitor, has proven to be an important anticancer agent. However its role in oral squamous cell carcinoma (OSCC) is not entirely understood. This is the most common malignancy of head and neck regionand it is known that various genetic alterations are associated with its pathogenesis. Some of these changes affect proteins belonging to the Akt signaling pathway, involved in different cellular processes. It is known that Akt can activate the transcription factor NF-kB, which has important role in normal physiology and cancer.The COX-2 proteinwas firstly described in the inflammatory processes, is associated with oncogenesis and has recently been related with the Akt signaling pathwayand with NF-kB. Therefore, the aim of this study was to analyze the effect of Celecoxib on squamous cell carcinoma cell lines and to determine pAkt, NF-kB and COX-2 intracellular localization and levels of expressionin this cell lines after treated with Celecoxib. By immunofluorescence, we analyzed the pAkt, NF-kB and COX-2 expression patterns in four oral squamous cell carcinoma cell lines treated with Celecoxib, which the dose and time were obtained from cell viability assays. Cellular apoptosis assay was also performed. As control the cells were not treated with this drug. Celecoxibcauses apoptosisin the dose of 30 M for 24 hours. In the western blottechnique, only the SCC15 cell line shows a significant decrease for COX-2. However, for p-Akt and NF-kB no change in expression was observed between control and treated groups. On immunofluorescence, there were changes in the pAkt, NFkB and COX-2protein expression pattern when the control group was compared with treated group. Therefore, the Celecoxib can be an effective therapeutic agent, since it has shown great efficacy in thecelular proliferation inhibition of the OSCC cell lines.

A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa que mais atinge a população mundial. O desenvolvimento dos prejuízos motores decorrentes da doença está relacionado a sua fisiopatologia, que promove principalmente a neurodegeneração dos neurônios dopaminérgicos da substância negra pars compacta. Estudos sugerem o envolvimento de vias inflamatórias exacerbando a morte celular na fisiopatologia da DP. O fenômeno neuroinflamatório é caracterizado pela ativação de diversas células do sistema nervoso central, como neurônios, micróglia e astrócitos, além dos principais mediadores pró- inflamatórios, que são a enzima ciclooxigenase-2 (COX-2), o fator de necrose tumoral-alfa (TNF-?), a interleucina 1? (IL-1?) e a interleucina 6 (IL-6), entre outros. Estes fatores estão presentes em estruturas neuroanatômicas como o estriado e substância negra pars compacta de indivíduos com a DP. O tratamento crônico com L-DOPA, o precursor do neurotransmissor dopamina, inicialmente gera uma redução da manifestação dos sintomas motores na maioria dos pacientes. Porém, após certo tempo de tratamento, ocorre o surgimento de complicações motoras, como a discinesia induzida por L-DOPA (LID - LDOPA-induced dyskinesia). O desenvolvimento e a manifestação da LID também podem acompanhar uma resposta inflamatória anormal. Dados do grupo sugerem a enzima COX-2 e as células gliais como mediadores da LID. Estudos apontam que fármacos que reduzem a LID modulam a expressão de COX-2. Nosso objetivo, portanto, foi caracterizar a presença de fatores/mecanismos pró-inflamatórios no estriado lesionado de camundongos tratados com LDOPA. Nossos resultados serão apresentados em três capítulos. No primeiro capítulo, empregamos o modelo de camundongos hemiparkinsonianos (lesionados com 6- hidroxidopamina) e tratamos com L-DOPA por diferentes períodos de tempo (1, 7, 14 e 21 dias) para analisarmos o surgimento de fatores inflamatórios no estriado, como a enzima COX-2, o fator nuclear kappa-B (NF-?B) e a expressão e atividade dos astrócitos e micróglia. No segundo capítulo, demonstramos o potencial destas células gliais em produzir citocinas e/ou glutamato após estímulo com os principais neurotransmissores envolvidos com a LID, a DA (ou seu precursor L-DOPA) e glutamato. No terceiro capítulo, demonstramos o potencial terapêutico de drogas usadas na clínica - com propriedades anti-inflamatórias - de reduzirem a LID previamente estabelecida. Para tal, utilizamos o canabidiol (princípio ativo da Cannabis, usado no tratamento para epilepsia, entre outros) e o celecoxibe (inibidor específico da atividade enzimática da COX-2). Este estudo corrobora a existência de um processo inflamatório no estriado lesionado de camundongos parkinsonianos, exacerbado pelo tratamento com L-DOPA. A enzima COX-2 pode ter um papel fundamental no desenvolvimento da LID. Adicionalmente, este trabalho sugere que drogas utilizadas clinicamente com ação anti-inflamatória podem se tornar possíveis ferramentas terapêuticas para a redução desta desordem. Desta forma, relacionamos a produção de fatores inflamatórios e a ativação de células gliais à perpetuação de uma atividade pós-sináptica estriatal anormal que ocasionam a \"má plasticidade\" típica da LID. / Parkinson\'s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease in world population. The development of motor impairments related to this disease occurs due to its pathophysiology, which mainly promotes the neurodegeneration of the dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta. Studies suggest the involvement of inflammatory pathways that exacerbate cell death in the pathophysiology of PD. The neuroinflammatory phenomenon is characterized by the activation of central nervous system cells, such as neurons, microglia and astrocytes, in addition to proinflammatory mediators that are elevated in patients with PD, such as the enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2), tumor necrosis factoralpha (TNF-?), interleukin 1? (IL-1?) and interleukin-6 (IL-6), among others. These factors are present in neuroanatomic structures such as striatum and substantia nigra pars compacta. Chronic treatment with L-DOPA, the precursor of the neurotransmitter dopamine, initially generates a reduction in the manifestation of motor symptoms in the vast majority of patients, but after a certain time of treatment, motor complications begin to appear, such as L-DOPAinduced dyskinesia (LID). The development and manifestation of LID may also accompany an abnormal inflammatory response. Data from our group suggest the enzyme COX-2 as one of the mediators of LID. Studies also point out that drugs that reduce LID are able to modulate COX-2 expression. Our objective, therefore, was to characterize the presence of proinflammatory factors/mechanisms in the injured striatum of mice treated with L-DOPA. For this purpose, the present study will be divided into three chapters. In the first chapter, we used the hemiparkinsonian mice model (lesioned with 6-hydroxydopamine) treated with LDOPA for different time periods (1, 7, 14 and 21 days) to observe the appearance of inflammatory factors in the striatum, such as the COX-2 enzyme, nuclear factor kappa-B (NF- ?B) and the expression and activity of glial cells, represented by astrocytes and microglia. In the second chapter, we demonstrated the potential of glial cells to produce cytokines and/or glutamate after stimulation with the major neurotransmitters involved with LID, dopamine (or its precursor L-DOPA) and glutamate. Finally, in the third chapter, we demonstrate the therapeutic potential of drugs used in the clinic with anti-inflammatory properties to reduce previously established LID. For this, we used cannabidiol (the active constituent of Cannabis, used for the treatment of epilepsy, among others) and celecoxib (a specific COX-2 activity inhibitor). The present study corroborates the existence of an inflammatory process in the injured striatum of parkinsonian mice, exacerbated by treatment with L-DOPA. The COX-2 enzyme may play a key role in the development of LID. Additionally, this work suggests that drugs clinically used with anti-inflammatory action may become possible therapeutic tools for the reduction of this disorder. In this way, we relate the production of inflammatory factors and the activation of glial cells to the perpetuation of an abnormal striatal postsynaptic activity that causes the \"maladaptative plasticity\" typical of LID.

A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa que mais atinge a população mundial. O desenvolvimento dos prejuízos motores decorrentes da doença está relacionado a sua fisiopatologia, que promove principalmente a neurodegeneração dos neurônios dopaminérgicos da substância negra pars compacta. Estudos sugerem o envolvimento de vias inflamatórias exacerbando a morte celular na fisiopatologia da DP. O fenômeno neuroinflamatório é caracterizado pela ativação de diversas células do sistema nervoso central, como neurônios, micróglia e astrócitos, além dos principais mediadores pró- inflamatórios, que são a enzima ciclooxigenase-2 (COX-2), o fator de necrose tumoral-alfa (TNF-?), a interleucina 1? (IL-1?) e a interleucina 6 (IL-6), entre outros. Estes fatores estão presentes em estruturas neuroanatômicas como o estriado e substância negra pars compacta de indivíduos com a DP. O tratamento crônico com L-DOPA, o precursor do neurotransmissor dopamina, inicialmente gera uma redução da manifestação dos sintomas motores na maioria dos pacientes. Porém, após certo tempo de tratamento, ocorre o surgimento de complicações motoras, como a discinesia induzida por L-DOPA (LID - LDOPA-induced dyskinesia). O desenvolvimento e a manifestação da LID também podem acompanhar uma resposta inflamatória anormal. Dados do grupo sugerem a enzima COX-2 e as células gliais como mediadores da LID. Estudos apontam que fármacos que reduzem a LID modulam a expressão de COX-2. Nosso objetivo, portanto, foi caracterizar a presença de fatores/mecanismos pró-inflamatórios no estriado lesionado de camundongos tratados com LDOPA. Nossos resultados serão apresentados em três capítulos. No primeiro capítulo, empregamos o modelo de camundongos hemiparkinsonianos (lesionados com 6- hidroxidopamina) e tratamos com L-DOPA por diferentes períodos de tempo (1, 7, 14 e 21 dias) para analisarmos o surgimento de fatores inflamatórios no estriado, como a enzima COX-2, o fator nuclear kappa-B (NF-?B) e a expressão e atividade dos astrócitos e micróglia. No segundo capítulo, demonstramos o potencial destas células gliais em produzir citocinas e/ou glutamato após estímulo com os principais neurotransmissores envolvidos com a LID, a DA (ou seu precursor L-DOPA) e glutamato. No terceiro capítulo, demonstramos o potencial terapêutico de drogas usadas na clínica - com propriedades anti-inflamatórias - de reduzirem a LID previamente estabelecida. Para tal, utilizamos o canabidiol (princípio ativo da Cannabis, usado no tratamento para epilepsia, entre outros) e o celecoxibe (inibidor específico da atividade enzimática da COX-2). Este estudo corrobora a existência de um processo inflamatório no estriado lesionado de camundongos parkinsonianos, exacerbado pelo tratamento com L-DOPA. A enzima COX-2 pode ter um papel fundamental no desenvolvimento da LID. Adicionalmente, este trabalho sugere que drogas utilizadas clinicamente com ação anti-inflamatória podem se tornar possíveis ferramentas terapêuticas para a redução desta desordem. Desta forma, relacionamos a produção de fatores inflamatórios e a ativação de células gliais à perpetuação de uma atividade pós-sináptica estriatal anormal que ocasionam a \"má plasticidade\" típica da LID. / Parkinson\'s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease in world population. The development of motor impairments related to this disease occurs due to its pathophysiology, which mainly promotes the neurodegeneration of the dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta. Studies suggest the involvement of inflammatory pathways that exacerbate cell death in the pathophysiology of PD. The neuroinflammatory phenomenon is characterized by the activation of central nervous system cells, such as neurons, microglia and astrocytes, in addition to proinflammatory mediators that are elevated in patients with PD, such as the enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2), tumor necrosis factoralpha (TNF-?), interleukin 1? (IL-1?) and interleukin-6 (IL-6), among others. These factors are present in neuroanatomic structures such as striatum and substantia nigra pars compacta. Chronic treatment with L-DOPA, the precursor of the neurotransmitter dopamine, initially generates a reduction in the manifestation of motor symptoms in the vast majority of patients, but after a certain time of treatment, motor complications begin to appear, such as L-DOPAinduced dyskinesia (LID). The development and manifestation of LID may also accompany an abnormal inflammatory response. Data from our group suggest the enzyme COX-2 as one of the mediators of LID. Studies also point out that drugs that reduce LID are able to modulate COX-2 expression. Our objective, therefore, was to characterize the presence of proinflammatory factors/mechanisms in the injured striatum of mice treated with L-DOPA. For this purpose, the present study will be divided into three chapters. In the first chapter, we used the hemiparkinsonian mice model (lesioned with 6-hydroxydopamine) treated with LDOPA for different time periods (1, 7, 14 and 21 days) to observe the appearance of inflammatory factors in the striatum, such as the COX-2 enzyme, nuclear factor kappa-B (NF- ?B) and the expression and activity of glial cells, represented by astrocytes and microglia. In the second chapter, we demonstrated the potential of glial cells to produce cytokines and/or glutamate after stimulation with the major neurotransmitters involved with LID, dopamine (or its precursor L-DOPA) and glutamate. Finally, in the third chapter, we demonstrate the therapeutic potential of drugs used in the clinic with anti-inflammatory properties to reduce previously established LID. For this, we used cannabidiol (the active constituent of Cannabis, used for the treatment of epilepsy, among others) and celecoxib (a specific COX-2 activity inhibitor). The present study corroborates the existence of an inflammatory process in the injured striatum of parkinsonian mice, exacerbated by treatment with L-DOPA. The COX-2 enzyme may play a key role in the development of LID. Additionally, this work suggests that drugs clinically used with anti-inflammatory action may become possible therapeutic tools for the reduction of this disorder. In this way, we relate the production of inflammatory factors and the activation of glial cells to the perpetuation of an abnormal striatal postsynaptic activity that causes the \"maladaptative plasticity\" typical of LID.

Le système immunitaire inné repose sur la détection de motifs microbiens et l'activation de réponses adaptées, parmi lesquelles les voies de signalisation dépendantes des facteurs NF-κB jouent un rôle primordial. Ces voies sont finement régulées afin d'éviter une réponse immunitaire excessive et soutenue dans le temps qui peut causer de nombreuses pathologies, comme les maladies auto-immunes et pro-inflammatoires. Au cours de ma thèse, j'ai élucidé certains mécanismes de régulation des voies de signalisation NF-κB, Toll et IMD, chez la drosophile, qui reposent sur l'ubiquitination de protéines et leur dégradation par la voie endocytaire ou le protéasome. L'ubiquitination réversible des protéines est une modification post-traductionnelle qui permet de réguler leur activité, leur stabilité et leur localisation subcellulaire. En particulier, l'ubiquitination des récepteurs membranaires peut servir de signal d'endocytose et de dégradation lysosomale. Chez la drosophile, le récepteur PGRP-LC reconnaît spécifiquement le peptidoglycane (PGN) bactérien de type acide diaminopimélique et induit la voie de signalisation IMD. J'ai montré que PGRP-LC est ubiquitiné, internalisé et dégradé par la voie endocytaire. Dans ce processus, j'ai identifié le rôle majeur de la déubiquitinase USP8 qui contrôle la dégradation de PGRP-LC ubiquitiné. J'ai aussi mis en évidence que la stimulation de la voie IMD par les PGN augmente l'internalisation et la dégradation de PGRP-LC, assurant l'élimination des récepteurs après que la voie IMD ait été activée. En outre, j'ai participé à des études visant à comprendre le rôle des déubiquitinases USP2, USP34 et USP36, préalablement sélectionnées par l'équipe comme des régulateurs négatifs des voies IMD et/ou Toll. Mes résultats ont notamment contribué à montrer que USP2 agit principalement au niveau de la protéine adaptatrice Imd, en permettant l'hydrolyse de ses chaînes d'ubiquitine K48 et sa dégradation par le protéasome. Finalement, j'ai observé que USP2 interagit également avec PGRP-LC et favorise l'hydrolyse des chaînes K48 associées à ce récepteur, bien que dans ce cas, la dégradation des formes poly-ubiquitinées K48 de PGRP-LC ne dépende pas du protéasome, mais des protéines de la voie endocytaire Hrs, Rab5 et de la déubiquitinase USP8. / The innate immune system relies on the recognition of “non-self” and on the activation of adapted responses, among which NF-κB signaling pathways play a crucial role. These pathways are tightly regulated, in order to prevent an excessive and sustained immune response, responsible for several pathologies, such as autoimmune and pro-inflammatory diseases. During my PhD thesis, I elucidated some Drosophila regulatory mechanisms of NF-κB pathways, Toll and IMD, which rely on protein ubiquitination and their subsequent degradation by the endocytic pathway or proteasome. Reversible ubiquitination of proteins is a post-translational modification, regulating their activity, their stability and the subcellular localization. In particular, ubiquitination of membrane receptors could trigger their internalization and their subsequent lysosomal degradation. In Drosophila, the PGRP-LC receptor specifically recognizes diaminopimelic acid containing peptidoglycan (PGN) and induces the IMD signaling pathway. I proved that PGRP-LC receptor is ubiquitinated, internalized and degraded by the endocytic pathway. In this process, I identified the major role of the USP8 deubiquitinating enzyme, which controls the degradation of ubiquitinated PGRP-LC. Besides, I showed that the IMD stimulation by PGN enhances the PGRP-LC internalization and its degradation, ensuring receptors elimination once the IMD pathway has been activated. Moreover, I took part to studies, aiming to understand the role of USP2, USP34 and USP36, previously selected by the team as negative regulators of the IMD and/or Toll pathways. In particular, my results showed that USP2 principally acts at the Imd level, allowing for the hydrolysis of its K48 poly-ubiquitin chains and its proteasomal degradation. Finally, I observed that USP2 also interacts with PGRP-LC and favors the hydrolysis of PGRP-LC associated K48 chains, whereas the degradation of K48 poly-ubiquitinated PGRP-LC is independent from the proteasome, but rather depends on the Hrs and Rab5 endocytic proteins and on the USP8 deubiquitinating enzyme.