Orientador: Munir Salomão Skaf / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T17:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 daSilva_JulioCesarAraujo_D.pdf: 43361733 bytes, checksum: 212cdef85174d1daf286133ff839cfb2 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Receptores de androgênio (AR) são membros da superfamília de receptores nucleares que incluem os receptores de esteroides, entre outros. O AR liga os esteroides sexuais endógenos diidrotestosterona e testosterona. O desenvolvimento normal do fenótipo masculino e do sistema reprodutivo necessita de ações pré- e pósnatais promovidas pela interação do AR com esses hormônios. Mutações no gene do receptor de androgênio podem levar a várias doenças como o câncer de próstata e a síndrome de insensibilidade ao androgênio (AIS). Substituições diferentes no mesmo resíduo de aminoácido podem resultar em impactos variáveis na atividade do receptor levando a diferentes graus de AIS. Um grande número de mutações tem sido reportado para o AR envolvendo AIS e células tumorais de câncer de próstata e sua localização e função podem ajudar a entender como essas doenças devem ser tratadas. Entretanto, pouco se sabe sobre como as mutações mudam a estrutura e a dinâmica do AR, uma vez que apenas poucas estruturas cristalográficas de mutantes foram obtidas. Neste trabalho, apresentamos estudos de simulação de dinâmica molecular de algumas estruturas do AR humano com mutações localizadas no domínio de ligação do ligante (LBD) em comparação com a estrutura nativa complexadas com o ligante sintético metiltrienolona (R1881). Nosso objetivo é investigar as bases moleculares das mudanças sutis no receptor causadas pelas mutações que afetam sua afinidade pelo ligante R1881. Embora nenhum dos resíduos mutados deste estudo interajam diretamente com o ligante, os resultados das simulações indicaram que as mutações causam mudanças estruturais e dinâmicas no AR-LBD na região onde se localiza a mutação e na cavidade de ligação do ligante (LBP). A principal mudança observada foi o deslocamento do resíduo Arg752, facilitando a entrada de moléculas de água no LBP e o reposicionamento de cadeias laterais dos resíduos do domínio F, uma importante região que contribui para a estabilidade da estrutura do AR-LBD e da conformação ativa da hélice 12. Os resultados obtidos mostram que essas mutações, que ocorrem naturalmente, são exemplos de resíduos que não estão em contato direto com o ligante e não pertencem à região de recrutamento do coativador, mas que possuem um importante papel na ligação do ligante e na ativação do receptor por estabilizar a hélice 12 e o domínio F na conformação ativa / Abstract: Androgen receptors (AR) are members of the superfamily of nuclear receptors that includes the steroid receptors, among others. AR binds the male endogenous sex steroids, dihydrotestosterone and testosterone. Normal development of the male phenotype and reproductive system requires pre- and postnatal actions promoted by AR interaction with these hormones. Mutations in the androgen receptor gene may lead to several diseases like prostate cancer (PCa) and the androgen insensitivity syndrome (AIS). Different substitutions at the same amino acid residue may result in variable impact on the activity of the receptor leading to different degrees of AIS. A number of mutations have been reported for the AR in AIS and PCa tumor cells and their location and function may help us to understand how these diseases should be treated. Nevertheless, not much is known about how the mutations change the structure and dynamics of the AR since only a few crystallographic structures of mutants were obtained. In this work we present molecular dynamics simulation (MD) studies of some human AR mutations located in the ligand binding domain (LBD) in comparison with wild type (WT) structure in complex with the synthetic ligand methyltrienolone (R1881). Our goal is to investigate the molecular basis of subtle changes in the receptor caused by mutations in the AR-LBD/R1881 affinity. Although the mutated residues do not interact with the ligand, the simulations results indicated that the mutants cause structural and dynamical changes in the AR-LBD in the region in which the mutation is placed and in the binding pocket (LBP). The principal change observed was the displacement of residue Arg752, facilitating water penetration in LBP, and the repositioning of F-domain side chains, which makes important contributions to the stability of the AR-LBD structure and helix 12 active conformation. The results obtained show that these naturally occurring mutations are examples of residues that are not in contact with the ligand and do not belong to coactivator recruitment region, but which do have an important role in ligand binding and receptor activation by stabilizing the helix H12 and the F-domain in the active conformation / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina no lobo ventral da próstata de ratos adultos. Vinte ratos Wistar machos e adultos foram divididos em 2 grupos: L - animais foram injetados com 50 μL diária de leptina (8 μg / 100 g PC, subcutânea) durante quatro dias e C - animais receberam o mesmo volume de solução salina. Perfil lipídico e níveis séricos de testosterona foram avaliados. O lobo ventral da próstata foi processado para análise histomorfométrica. Expressão dos genes da aromatase, receptor de andrógeno, receptores de estrógeno (α e β) e as isoformas dos receptores de leptina longa (Ob-Rb) e curta (Ob-Ra) foram avaliados por PCR em tempo real. Proliferação celular foi avaliada por imuno-histoquímica com PCNA. Os dados foram expressos como média  erro padrão e analisados pelo teste t de Student. Níveis séricos de colesterol aumentaram (C = 39,7 4,2; L = 55,2 4,2, mg / dL, P ≤ 0,02) e de testosterona (C = 1,6 0,43; L = 0,6 0,15, ng / dL, P ≤ 0,03) diminuíram no grupo L. A análise histomorfométrica mostrou uma redução na densidade de células (C = 8868 242; L = 8.211 210, mm2; P ≤ 0,04), na área total (C = 0,24 0,026; L = 0,10 0,009, mm2; P ≤ 0,001) e na área interna dos ácinos (C = 0,16 0,009; L = 0,08 0,006, mm2; P ≤ 0,0002). Por outro lado, houve um aumento na altura do epitélio (C = 17,3 0,3; L = 22,8 0,2 m, P ≤ 0,0001) e no número de ácinos (C = 7,0 0,2; L = 8,7 0,1, mm2; P ≤ 0,0002). As análises histomorfométrica juntamente com os resultados imuno-histoquímicos para PCNA sugerem que a leptina aumenta a proliferação celular. Em relação à expressão gênica, o tratamento de leptina aumentou a expressão de todos os genes, mas ER-α, em mais de 200 vezes em comparação com a expressão no grupo C. Em conclusão, neste trabalho mostramos que a leptina tem um efeito direto sobre a próstata de ratos adultos levando a um aumento na proliferação celular e na expressão gênica da aromatase, receptor de androgênio, nas isoformas dos receptores de leptina e receptores de estrogênios alfa e beta que são importantes para a fisiologia normal do tecido prostático / The aim of this study was to evaluate the effect of leptin administration on the ventral prostate lobe of adult rat. Twenty adult male rats were divided into 2 groups: L - animals were daily injected with 50 μL of leptin (8 g / 100 g BW, subcutaneous) for four days and C -animals received the same volume of saline solution. Lipid profile and testosterone serum levels were evaluated. The prostate ventral lobe was processed for histomorphometric analysis. Gene expression of aromatase, androgen receptor, leptin and estrogen receptors isoforms was evaluated by real-time PCR. Cell proliferation was evaluated by PCNA immunohistochemistry. Data were expressed as mean  standard error and analyzed by students t-test. Serum levels of cholesterol (C = 39.7 4.2; L = 55.2 4.2, mg / dL; P ≤ 0.02) increased and testosterone (C = 1.6 0.43; L = 0.6 0.15, ng / dL; P ≤ 0.03) decreased in L group. The histomorphometric analysis showed a reduction in cell density (C = 8868 242; L = 8211 210, mm2; P ≤ 0.04), in total (C = 0.24 0.026; L = 0.10 0.009, mm2; P ≤ 0.001) and in the internal acini areas (C = 0.16 0.009; L = 0.08 0.006, mm2; P ≤ 0.0002). On the other hand, there was an increase in the epithelial height (C = 17.3 0.3; L = 22.8 0.2, m; P ≤ 0.0001) and in the number of acini (C = 7.0 0.2; L = 8.7 0.1, mm2; P ≤ 0.0002). The histomorphometric analyses together with PCNA immunohistochemistry results suggest that leptin increases cell proliferation. In relation to the gene expression, leptin treatment increased the expression of all genes, but ER-α, in more than 200 times compared to the expression in C group. In conclusion, in this paper we showed that leptin has a direct effect on the prostate gland of adult rats leading to an increase in proliferation and in the gene expression of aromatase, androgen, leptin and estrogen receptors isoforms that are important for the physiology of the prostate gland.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina no lobo ventral da próstata de ratos adultos. Vinte ratos Wistar machos e adultos foram divididos em 2 grupos: L - animais foram injetados com 50 μL diária de leptina (8 μg / 100 g PC, subcutânea) durante quatro dias e C - animais receberam o mesmo volume de solução salina. Perfil lipídico e níveis séricos de testosterona foram avaliados. O lobo ventral da próstata foi processado para análise histomorfométrica. Expressão dos genes da aromatase, receptor de andrógeno, receptores de estrógeno (α e β) e as isoformas dos receptores de leptina longa (Ob-Rb) e curta (Ob-Ra) foram avaliados por PCR em tempo real. Proliferação celular foi avaliada por imuno-histoquímica com PCNA. Os dados foram expressos como média  erro padrão e analisados pelo teste t de Student. Níveis séricos de colesterol aumentaram (C = 39,7 4,2; L = 55,2 4,2, mg / dL, P ≤ 0,02) e de testosterona (C = 1,6 0,43; L = 0,6 0,15, ng / dL, P ≤ 0,03) diminuíram no grupo L. A análise histomorfométrica mostrou uma redução na densidade de células (C = 8868 242; L = 8.211 210, mm2; P ≤ 0,04), na área total (C = 0,24 0,026; L = 0,10 0,009, mm2; P ≤ 0,001) e na área interna dos ácinos (C = 0,16 0,009; L = 0,08 0,006, mm2; P ≤ 0,0002). Por outro lado, houve um aumento na altura do epitélio (C = 17,3 0,3; L = 22,8 0,2 m, P ≤ 0,0001) e no número de ácinos (C = 7,0 0,2; L = 8,7 0,1, mm2; P ≤ 0,0002). As análises histomorfométrica juntamente com os resultados imuno-histoquímicos para PCNA sugerem que a leptina aumenta a proliferação celular. Em relação à expressão gênica, o tratamento de leptina aumentou a expressão de todos os genes, mas ER-α, em mais de 200 vezes em comparação com a expressão no grupo C. Em conclusão, neste trabalho mostramos que a leptina tem um efeito direto sobre a próstata de ratos adultos levando a um aumento na proliferação celular e na expressão gênica da aromatase, receptor de androgênio, nas isoformas dos receptores de leptina e receptores de estrogênios alfa e beta que são importantes para a fisiologia normal do tecido prostático / The aim of this study was to evaluate the effect of leptin administration on the ventral prostate lobe of adult rat. Twenty adult male rats were divided into 2 groups: L - animals were daily injected with 50 μL of leptin (8 g / 100 g BW, subcutaneous) for four days and C -animals received the same volume of saline solution. Lipid profile and testosterone serum levels were evaluated. The prostate ventral lobe was processed for histomorphometric analysis. Gene expression of aromatase, androgen receptor, leptin and estrogen receptors isoforms was evaluated by real-time PCR. Cell proliferation was evaluated by PCNA immunohistochemistry. Data were expressed as mean  standard error and analyzed by students t-test. Serum levels of cholesterol (C = 39.7 4.2; L = 55.2 4.2, mg / dL; P ≤ 0.02) increased and testosterone (C = 1.6 0.43; L = 0.6 0.15, ng / dL; P ≤ 0.03) decreased in L group. The histomorphometric analysis showed a reduction in cell density (C = 8868 242; L = 8211 210, mm2; P ≤ 0.04), in total (C = 0.24 0.026; L = 0.10 0.009, mm2; P ≤ 0.001) and in the internal acini areas (C = 0.16 0.009; L = 0.08 0.006, mm2; P ≤ 0.0002). On the other hand, there was an increase in the epithelial height (C = 17.3 0.3; L = 22.8 0.2, m; P ≤ 0.0001) and in the number of acini (C = 7.0 0.2; L = 8.7 0.1, mm2; P ≤ 0.0002). The histomorphometric analyses together with PCNA immunohistochemistry results suggest that leptin increases cell proliferation. In relation to the gene expression, leptin treatment increased the expression of all genes, but ER-α, in more than 200 times compared to the expression in C group. In conclusion, in this paper we showed that leptin has a direct effect on the prostate gland of adult rats leading to an increase in proliferation and in the gene expression of aromatase, androgen, leptin and estrogen receptors isoforms that are important for the physiology of the prostate gland.