Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-06-21T15:37:43Z No. of bitstreams: 1 daniellegomesmarconato.pdf: 2747967 bytes, checksum: 9b5932356e36c2997fb2e0f9fb1227b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T19:11:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 daniellegomesmarconato.pdf: 2747967 bytes, checksum: 9b5932356e36c2997fb2e0f9fb1227b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T19:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 daniellegomesmarconato.pdf: 2747967 bytes, checksum: 9b5932356e36c2997fb2e0f9fb1227b9 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Nucleotídeos e nucleosídeos extracelulares podem funcionar como moléculas de sinalização dos processos inflamatórios e da resposta imune. Nesse contexto, as NTPDases representam uma importante família de enzimas capazes de hidrolisar nucleosídeos di e tri-fosfatados, responsáveis por regular a sinalização purinérgica na maioria dos seres vivos. A homologia entre diferentes enzimas dessa família estimula investigações das interações dos anticorpos direcionados contra as isoformas destas enzimas presentes em parasitos e sua conexão com as isoformas expressas em seus hospedeiros mamíferos. As isoformas de NTPDases do helminto Schistosoma mansoni, denominadas SmATPDases 1 e 2 são antigênicas e exibem uma homologia significativa com as isoformas de NTPDases presentes em células de mamíferos. O objetivo do trabalho foi verificar se anticorpos anti-SmATPDase 1 presentes no soro de animal infectado com S. mansoni podem ter imunorreatividade cruzada com isoforma NTPDase 1 das células do sistema imune de mamíferos. Essa imunorreatividade pode afetar a proliferação e sinalização celular, justificando uma modulação direta da sinalização purinérgica desenvolvida durante a progressão da esquistossomose. Na primeira etapa, foi detectado que os anticorpos contra a isoforma de SmATPDase 1 presente no “pool” de soros de animais infectados foram capazes de reconhecer a isoforma NTPDase 1 em preparações de macrófagos e esplenócitos, resultando na visualização de bandas nítidas com peso molecular de aproximadamente 53 e 58 kDa. A isoforma NTPDase 1 também foi identificada na superfície destas células por imunofluorescência. A reatividade entre preparações de células e anticorpos anti-IgG presentes no soro de animais com esquistossomosse (diluições 1:50 e 1:100) também sugeriu a existência de proteínas homólogas entre o parasito e as células imunes, podendo estar relacionadas às NTPDases. Estes anticorpos utilizados foram capazes de reduzir a atividade fosfohidrolítica nas preparações de macrófagos (22%) e esplenócitos (58%), assim como os anticorpos anti-CD39 promoveram decréscimo nessa atividade em 40% e 83%, respectivamente. Em ensaios de proliferação celular, houve redução na proliferação de macrófagos em 24 h (14%), 48 h (14%) e 72 h (11%) em células incubadas com “pool” soros de animais infectados e com anti-CD39 29%, 12% e 90%, respectivamente. A atividade proliferativa de esplenócitos incubadas com anti-CD39 aumentou nos tempos de 48h (45%) e 72h (70%) e nas células mantidas com soro imune de animal infectado não foi observada nenhuma diferença significativa. Em ensaio de proliferação de linfócitos por citometria de fluxo houve um aumento significativo do número de linfócitos T nos grupos incubados com soro imune (36%) e anti-CD39 (>100%). Por sua vez, houve um decréscimo de 44% na proliferação de linfócitos B tratados previamente com soro de animal infectado e de 34% no grupo tratado com anti-CD39. Com esses resultados sugerimos que a inibição da NTPDase 1 de células imunes por anticorpos produzidos contra a isoforma da enzima do S. mansoni pode ser responsável pela modulação da resposta imune que ocorre na esquistossomose, contribuindo para um perfil Th2. Porém, outros testes são necessários para corroborar essa hipótese. A inibição das NTPDases pode contribuir para o estudo dos mecanismos envolvidos em diversas disfunções relacionadas a defeitos na sinalização purinérgica. / Extracellular nucleotides and nucleosides may act as signaling molecules that control inflammation and immune response. In this context, NTPDases represent an important family of enzymes capable of hydrolyzing di- and tri-phosphate nucleosides which regulate purinergic signaling in most living beings. The homology between different enzymes from the NTPDase family supports new investigations about the interactions of antibodies directed against isoforms of these enzymes in parasites and the connection to their isoforms expressed in mammalian hosts. The NTPDase isoforms in Schistosoma mansoni, called SmATPDases 1 and 2 are antigenic and display a significant homology with the NTPDases isoforms found in mammalian cells. The aim of this work was to verify if anti-SmATPDase 1 antibodies from serum of animals infected with S. mansoni show cross-immunoreactivity with the NTPDase 1 isoform from immune system cells of mammalians. This cross-immunoreactivity could affect cell proliferation and cell signalization, justifying a direct modulation of the purinergic signaling developed during the progression of schistosomiasis. Through western blotting technique we verified that antibodies against SmATPDase isoforms from serum of infected animals were able to recognize NTPDase isoform 1 from homogenized splenocytes and macrophages, resulting in clear display of bands with molecular weights of approximately 53 and 58 kDa. Additionally, NTPDase 1 was identified and localized in these cells by immunofluorescence. The reactivity between preparations of cells and anti-IgG antibodies present in the serum of animals with schistosomiasis (dilutions 1:50 and 1: 100) also suggested the existence of homologous proteins between the parasite and the immune cells that could be related to NTPDases. Antibodies were also able to reduce activity enzyme in preparations of macrophages (22%) and splenocytes (58%). Anti-CD39 promoted decrease in this activity by 40% and 83%, respectively. In cell proliferation assays, there was a reduction in the proliferation of macrophages in 24 h (14%), 48 h (14%) and 72 h (11%) in cells incubated with pool infected animal sera and with anti-CD39 29%, 12% and 90%, respectively. When the splenocytes culture was incubated with anti-CD39, proliferative activity increased in 48h (45%) and 72 h (70%) and in cells maintained with immune serum of the infected animal, it observed no significant difference. The lymphocyte proliferation assay by flow cytometry there is a significant increase in the number of T lymphocytes incubated with immune serum (36%) and anti-CD39 (> 100%). In turn, there was a 44% decrease in proliferation of B cells previously treated with infected animal serum and 34% in the group treated with anti-CD39. These results suggest that inhibition of NTPDase 1 of immune cells by antibodies produced against the isoforms of the S. mansoni could be responsible for modulation of the immune response during the schistosomiasis, conducting to a Th2 response. However, more tests should be carried out to confirm this hypothesis. The NTPDases inhibition may contribute for studies of the mechanisms involved in various disorders related to defects in purinergic signaling.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-25T12:58:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1177092 bytes, checksum: 246c209ae17c914f543ab3f722afaf0d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T12:58:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1177092 bytes, checksum: 246c209ae17c914f543ab3f722afaf0d (MD5) Previous issue date: 2018-02-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A doença de Chagas é causada pelo protozoário intracelular obrigatório Trypanosoma cruzi, e transmitido a humanos e animais vertebrados através do contato de uma solução de continuidade da pele com fezes de insetos triatomíneos infectados. Atualmente, a doença afeta aproximadamente 16 milhões de pessoas em todo o mundo. Somente duas drogas estão disponíveis no mercado para o tratamento de doentes: Benzonidazol e Nifurtimox, no entanto estas apresentam diversos efeitos colaterais, são contra-indicadas a pacientes imunossuprimidos e são eficientes apenas na fase aguda da doença. Levando-se em consideração a eficácia limitada e toxicidade das drogas disponíveis, o desenvolvimento de uma estratégia de vacinação representa uma alternativa para o controle desta doença. Neste sentido, nosso objetivo foi avaliar a resposta imune induzida pela vacinação utilizando a estratégia vacinal “prime-boost” heterólogo DNA/NTPDase-1 de T. cruzi, em camundongos BALB/c. Os resultados indicaram que a imunização com o “prime-boost”, induziu produção de níveis semelhantes tanto de IgG1 quanto de IgG2a, e embora o grupo imunizado com três doses da rNTPDase-1 tenha produzido níveis mais elevados de anticorpos precocemente, quando a avaliação foi feita 15 dias após a última imunização, verificamos que esses níveis eram semelhantes para ambos os grupos imunizados, sendo observada produção mista desses isótipos. Também foi observado, para o grupo ”prime-boost ”, aumento significativo na produção de citocina Th1 (TNF-α) e da quimiocina MCP-1. Avaliando o perfil de células T, verificamos que os animais vacinados seguindo esse mesmo protocolo apresentaram um aumento significativo na frequência de linfócitos T CD8 (CD3 + CD8 + ), além de aumentar de forma significativa o percentual de células T CD4 e CD8 com fenótipo de memória (CD44 high CD62L), quando comparado ao grupo que recebeu três doses da rNTPDase-1 e também o grupo inoculado somente com PBS (controle). Após o desafio, observamos que a imunização tanto com a rNTPDase-1 quando com o “prime- boost” foram eficazes em reduzir a carga parasitária presente no tecido cardíaco dos animais vacinados em comparação ao grupo controle, no entanto a carga parasitária presente no grupo “prime-boost” era inferior quando comparada ao grupo imunizado somente com a rNTPDase-1. A imunização utilizando esses dois protocolos, também resultou em 100% da sobrevivência quando comparados ao grupo controle, onde 50% dos animais haviam morrido durante o período experimental. Diante dos dados observados, sugerimos que a imunização seguindo a estratégia vacinal “prime-boost” heterólogo DNA/NTPDase-1 de T. cruzi, além de induzir polarização da resposta imune para o tipo Th1, também resultou em melhora na proteção. Sendo assim, imunização seguindo a estratégia vacinal “prime-boost” heterólogo DNA/NTPDase-1 de T. cruzi pode ser vista como promissora no controle da doença de Chagas. / Chagas disease is caused by the required intracellular protozoan Trypanosoma cruzi, transmitted to humans and vertebrates animals through of contacto of a continuity solution skin with feces of infected triatomine insects. The disease currently affects approximately 16 million people worldwide. Only two drugs are commercially available for the treatment of patients, such as Benzonidazole and Nifurtimox, however, they have several side effects, are not indicated in immunosuppressed patients and are efficient only in the acute phase of the disease. Due to the limited efficacy and toxicity of the available drugs, the development of a vaccination strategy represents an alternative for the control of this disease. In this regard, our objective was to study the immune response induced by the vaccination using “prime-boost” heterólogo DNA/NTPDase-1 de T. cruzi, in mice BALB/c. Our results indicated that immunization with prime-boost induced production of similar levels of IgG1 and IgG2a, and although the group immunized with rNTPDase-1 produced higher levels of antibodies at the immunization intervals when the evaluation was done 15 days later the last immunization, we check that these levels were similar for both immunized, being observed mixed production of these isotypes. We also observed a significant increase in the production of Th1 cytokine (TNF-α) and chemokine MCP-1 in the prime-boost group, and the T-cell profile showed that the animals vaccinated following the same protocol had a significant increase in the frequency of CD8 T lymphocytes (CD3 + CD8 + ), in addition to significantly increasing the percentage of CD4 and CD8 T cells with memory phenotype (CD44 high CD62L) when compared to the rNTPDase-1 group and also the group inoculated only with PBS (control). After the challenge, we observed that immunization with NTPDase-1 was effective in reducing the level of parasite present in the cardiac tissue of the vaccinated animals compared to the control group, however the parasite level present in the prime-boost group was lower when compared to the group immunized only with rNTPDase-1. Immunization using these two protocols also resulted in 100% survival when compared to the control group, where 50% of the animals died during the experimental period. The observed data, suggest that immunization following “prime-boost” heterólogo DNA/NTPDase-1 of T. cruzi strategy, induced polarization of the Th1-type immune response, also resulted in improved protection. Thus, immunization following the this strategy can be seen as promising in the control of Chagas' disease.

Uma das estratégias utilizadas no desenvolvimento de novas drogas envolve a descoberta de compostos que modulem a atividade de enzimas, importantes no processo infeccioso de patógenos. Uma abordagem interessante na triagem de novos ligantes é o uso de métodos baseados na imobilização de enzimas em suportes cromatográficos acoplados a sistemas de cromatografia líquida. O uso de IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) como uma fase estacionária acoplado a sistemas de cromatografia líquida de alta eficiência consiste em uma estratégia para triagem de compostos rápida e eficiente e tem vantagens em relação ao uso de enzimas em solução. A enzima NTPDase-1 de Trypanosoma cruzi age como um facilitador da infecção do patógeno, inibindo assim a resposta imune do hospedeiro, permitindo uma infecção silenciosa, o que sugere seu uso como um bom alvo na busca por inibidores. Neste trabalho, a enzima NTPDase-1 foi imobilizada na parede interna de capilares de sílica fundida formando ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Estudos das condições de uso destes biorreatores juntamente com o desenvolvimento de um método cromatográfico multidimensional, foram realizados e validados. A otimização do método cromatográfico e sua validação, apresentaram ótimos resultados em relação aos valores obtidos para os parâmetros avaliados para métodos bioanalíticos. A imobilização da enzima foi realizada com sucesso, sendo possível a detecção da atividade catalítica no sistema cromatográfico (TcNTPDase1-ICER). Foi realizado também, o estudo cinético para ATP no TcNTPDase1-ICER, obtendo-se KM de 0,317 ± 0,044 mM, que comparado com estudos em solução, KM de 0,096 mM, ainda apresenta grande afinidade pelo substrato. / One of the strategies used in the development of new drugs involves the discovery of compounds that modulate the activity of enzymes, important in the infectious pathogens process. An interesting approach in the screening of new ligands is the use of methods based on immobilization of enzymes in chromatographic supports coupled to liquid chromatography systems. The use of IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) as a stationary phase coupled to high performance chromatographic systems consist in a strategy to a fast and efficient compounds screening and it has advantages comparing to the use of enzymes in solution. The enzyme NTPDase-1 Trypanosoma cruzi acts as a pathogen infection facilitator, thus inhibits the host immune response allowing a silent infection, suggesting its use as a good target in the search for inhibitors. In this paper, the enzyme NTPDase-1 was immobilized for the manufacturing of ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Studies of conditions to the use of these bioreactors in the ligands screening along with the development of a multidimensional chromatographic method were performed and validated. The chromatographic method optimization and validation, presented excellent results, relating to the obtained values, from evaluated parameters in bioanalytical methods. The enzyme immobilization was successfully performed, being possible to detect the catalytic activity in the chromatographic system (TcNTPDase1-ICER). The kinetic study for the substrate ATP was also performed in the TcNTPDase1-ICER, obtaining KM of 0.317 ± 0.044 mM, which in comparison with studies in solution KM of 0.096 mM, still presents high affinity for the substrate.

Uma das estratégias utilizadas no desenvolvimento de novas drogas envolve a descoberta de compostos que modulem a atividade de enzimas, importantes no processo infeccioso de patógenos. Uma abordagem interessante na triagem de novos ligantes é o uso de métodos baseados na imobilização de enzimas em suportes cromatográficos acoplados a sistemas de cromatografia líquida. O uso de IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) como uma fase estacionária acoplado a sistemas de cromatografia líquida de alta eficiência consiste em uma estratégia para triagem de compostos rápida e eficiente e tem vantagens em relação ao uso de enzimas em solução. A enzima NTPDase-1 de Trypanosoma cruzi age como um facilitador da infecção do patógeno, inibindo assim a resposta imune do hospedeiro, permitindo uma infecção silenciosa, o que sugere seu uso como um bom alvo na busca por inibidores. Neste trabalho, a enzima NTPDase-1 foi imobilizada na parede interna de capilares de sílica fundida formando ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Estudos das condições de uso destes biorreatores juntamente com o desenvolvimento de um método cromatográfico multidimensional, foram realizados e validados. A otimização do método cromatográfico e sua validação, apresentaram ótimos resultados em relação aos valores obtidos para os parâmetros avaliados para métodos bioanalíticos. A imobilização da enzima foi realizada com sucesso, sendo possível a detecção da atividade catalítica no sistema cromatográfico (TcNTPDase1-ICER). Foi realizado também, o estudo cinético para ATP no TcNTPDase1-ICER, obtendo-se KM de 0,317 ± 0,044 mM, que comparado com estudos em solução, KM de 0,096 mM, ainda apresenta grande afinidade pelo substrato. / One of the strategies used in the development of new drugs involves the discovery of compounds that modulate the activity of enzymes, important in the infectious pathogens process. An interesting approach in the screening of new ligands is the use of methods based on immobilization of enzymes in chromatographic supports coupled to liquid chromatography systems. The use of IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) as a stationary phase coupled to high performance chromatographic systems consist in a strategy to a fast and efficient compounds screening and it has advantages comparing to the use of enzymes in solution. The enzyme NTPDase-1 Trypanosoma cruzi acts as a pathogen infection facilitator, thus inhibits the host immune response allowing a silent infection, suggesting its use as a good target in the search for inhibitors. In this paper, the enzyme NTPDase-1 was immobilized for the manufacturing of ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Studies of conditions to the use of these bioreactors in the ligands screening along with the development of a multidimensional chromatographic method were performed and validated. The chromatographic method optimization and validation, presented excellent results, relating to the obtained values, from evaluated parameters in bioanalytical methods. The enzyme immobilization was successfully performed, being possible to detect the catalytic activity in the chromatographic system (TcNTPDase1-ICER). The kinetic study for the substrate ATP was also performed in the TcNTPDase1-ICER, obtaining KM of 0.317 ± 0.044 mM, which in comparison with studies in solution KM of 0.096 mM, still presents high affinity for the substrate.