Doctor en Ciencias mención Biología Molecular, Celular y Neurociencias / Cell adhesion to the extracellular matrix (ECM) is key to the regulation of cellular processes such as proliferation, survival, and migration. Mesenchymal cell adhesion requires the formation of focal adhesions, defined as multiprotein complexes that allow cell binding to the ECM. Focal adhesions involve the congregation of more than 150 proteins, which include integrins, the main ECM receptors, and the Focal Adhesion Kinase (FAK), which has as a fundamental role in the turnover of focal adhesions. Formation and disassembly of focal adhesions are dynamically regulated during cell migration, and numerous studies show that increased expression or activity of focal adhesion proteins is associated with many human diseases. For example, increased levels and/or activities of FAK have been associated with oncogenic transformation in a variety of tissues and organs. Aside the roles commonly described for FAK in activating integrins, such as integrin β1 (ITGB1), and modulating integrin downstream signaling, this kinase has been shown to behave as an intracellular effector of multiple signaling pathways, including Neogenin-1 (NEO1). NEO1 is a transmembrane receptor involved in tissue growth during embryogenesis, although it is also broadly expressed in adulthood. More recently, overexpression of NEO1 has been observed in a wide variety of human cancers including those of the breast, pancreas, cervix, colon and medulloblastoma. Despite the latter, its role in tumorigenesis is still controversial and remains to be elucidated. In the context of neural development NEO1 promotes neuronal migration and axonal guidance through interaction with the extracellular Netrin (NTN) ligand family. Interestingly, NEO1 is strongly expressed in neuroblastoma (NB), a cancer derived from neural progenitors of the sympathoadrenal lineage. Therefore, it will be relevant xii determining if NEO1, by interacting with NTNs, could promote the migration and metastasis of NB cells, and if this phenomenon is mediated through the activation of FAK, thus promoting the intracellular activation of the ITGB1. It was shown that both the NEO1 receptor and its main NTN ligands family members, Netrin-1 (NTN1) and Netrin-4 (NTN4), are expressed in NB patient samples. We reveal that NEO1, in addition to promoting chemotactic migration in association with NTN4 in vitro, promotes metastasis in vivo, as demonstrated in the chicken embryo model. Recent data from the literature supports our results and allow us to suggest that the interaction between NTN4 and NEO1 might not be direct, but rather mediated by a signaling complex also made up by laminin g1 and ITGB1. NTN1, on the other hand, acts as a chemoattractant molecule and binds directly to NEO1. In addition, we show that FAK is an downstream effector of NEO1, and that the NTN1/ NEO1 signaling complex interacts with ITGB1, in the SK-N-SH NB cells. Thus, our results suggest that NTN1/ NEO1 promotes the activation of ITGB1 through FAK, most likely through the formation of a macromolecular complex, driving cell migration. All these results are consistent with our in vivo observations, which show that NEO1 promotes the metastasis of SK-N-SH cells in an immunodeficient mouse model. In summary, this thesis shows that NEO1 promotes the migration of NB cells and that its mechanism of action is via interaction with ITGB1, with FAK being an intracellular mediator of this signaling pathway. NEO1, by promoting cell migration, could play a key role in the process of NB metastasis. Therefore, the signaling complex xiii conformed by NTNs / NEO1 is proposed as a possible prognostic marker of the progression of NB.

Os gliomas estão entre os mais freqüentes e fatais tumores do sistema nervoso central. Apesar dos grandes avanços da Medicina nas áreas diagnósticas e terapêuticas, o tratamento desses tumores ainda é, na grande maioria dos casos, paliativo, sendo a extirpação cirúrgica do tumor o único recurso com potencial curativo e, ainda assim, apenas para os gliomas de baixo grau. Neste trabalho, foram analisados os perfis de expressão gênica diferencial entre linhagens de glioma de rato com diferentes graus de tumorigenicidade (linhagens ST1 e P7), visando identificar genes com potencial de aplicação na doença humana como marcadores moleculares e/ou novos alvos terapêuticos. Numa primeira abordagem, foi realizado um rastreamento de genes potencialmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7 de glioma de rato através da hibridização de macroarrays de cDNA comerciais. Um conjunto de três membranas comerciais foi hibridizado com alvos radioativos gerados a partir de mRNA obtido destas duas linhagens, totalizando aproximadamente 3.000 genes. Nestes experimentos, foram identificados aproximadamente 200 genes como sendo possivelmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7. Os níveis de expressão relativa de cerca de 40 destes genes foram analisados por Northern blot, sendo que seis deles foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1 enquanto que 4 foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem P7. Num segundo momento, foi realizado um rastreamento de expressão gênica em larga escala, através do uso de microarrays de DNA contendo sondas que permitem a análise de expressão de aproximadamente 24.000 transcritos de rato. Esta análise levou à identificação de uma lista contendo aproximadamente 1.300 genes candidatos a diferencialmente expressos, que apresentaram razões de expressão relativa entre 2 e >3.000. Desta lista, -700 genes foram identificados como provavelmente mais expressos na linhagem ST1, e cerca de 500 genes com expressão maior na linhagem P7. A etapa de subseqüente de validação da expressão diferencial foi realizada através de PCR quantitativo em tempo real (Q-PCR). A expressão de 49 genes foi quantificada em quatro preparações independentes de RNA originárias das linhagens ST1 e P7, sendo que 27 destes genes foram identificados como possivelmente diferencialmente expressos através dos microarrays, 10 dos quais haviam sido previamente confirmados por Northern Blot e 12 genes diversos. Destes genes, 21 foram confirmados por Q-PCR como sendo diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7, além daqueles 10 genes cuja expressão diferencial havia sido anteriormente confirmada por Northern. Ao todo, oito genes foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1, e 23 genes o foram como sendo mais expressos na linhagem P7. Vários dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem ST1 estão, direta ou indiretamente, relacionados a parada de crescimento e supressão de fenótipo tumoral. Em contrapartida, diversos dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem P7 codificam para receptores de fatores de crescimento peptídicos e seus respectivos ligantes. Em particular, foi detectado maior expressão, na linhagem P7, de receptores e Iigantes relacionados ao fatores de crescimento derivados de plaquetas (PDGFs), fatores de crescimento para fibroblastos (FGFs) e, também, do fatores de crescimento da família de pleiotrofina/midquina (PTN/MDK), e seus respectivos receptores. Sabidamente, vários destes genes estão envolvidos na neoangiogênese e na fechamento de alças autócrinas/parácrinas de estímulo da proliferação tumoral, em particular de gliomas humanos. Além disso, estes achados foram coerentes com o maior potencial tumorigênico (-2,5x) apresentado pela linhagem P7, quando injetadas s.c. no dorso de animais imunocomprometidos (p<O,01). As linhagens ST1 e P7 foram originalmente isoladas como sendo sublinhagens derivadas da linhagem C6, cuja origem é donal. Assim, uma possível interpretação para as diferenças marcantes dos perfis de expressão detectadas entre as linhagens ST1 e P7, é de que estas diferenças sejam, mais provavelmente, a conseqüência de algumas poucas alterações moleculares em genes-chave, e não de alterações extensas do genoma celular, uma vez que as duas linhagens têm, a priorí, o mesmo \"background\" genético. Assim, um número limitado de aberrações genéticas adicionais, particulares de cada linhagem, seria suficiente para uma modificação substancial dos perfis de expressão gênica, se os genes alterados forem capazes de modular a expressão de vários outros genes. Na busca de indícios que fortalecessem esta hipótese, foi quantificado, em seis linhagens humanas de glioma, a expressão dos mesmos genes cuja expressão foi originalmente quantificada nas linhagens ST1 e P7. Em seguida, foram realizados testes de correlação em pares (Teste de Pearson) entre os níveis de expressão relativos destes genes para as seis linhagens, buscando identificar conjuntos de genes que apresentassem expressão coordenada, que, por sua vez, sugeririam a existência de possíveis relações regulatórias entre os mesmos. Foi possível observar expressão significativamente correlacionada de seis genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN, PTPRZ1 e SCG2), sugerindo uma possível co-regulação recíproca entre diferentes vias de fatores de crescimento e/ou um novo fator remodelador de cromatina (CHD7). Pararelamente, o gene CHD7 foi, por sua vez, identificado como um novo fator remodelador de cromatina putativo, cujo cDNA completo pode ser amplificado, com êxito, através de RT-PCR longo. A expressão destes mesmos seis genes foi quantificada, por Q-PCR, em 64 amostras clínicas de glioma e cérebro humano não-tumoral. Com exceção do gene SCG2, os demais cinco (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN e PTPRZ1) são significativamente mais expressos em todos os graus de glioma, quando comparados com cérebro humano não-tumoral (p<0,05). Foi possível verificar, inclusive, que os níveis de expressão de vários destes genes estão altamente correlacionados nessas amostras. Em particular, observou-se correlação com alta significância entre os genes CHD7xPDGFRA (p=4,7x10-17), FGF1 xPTN (p=1, 1x10-19), do receptor PTPRZ1 contra todos os demais genes (100-6<p<10-9) e, especificamente, contra seu Iigante PTN (p=1,6x10-14). Como os loci dos genes PTN e PTPRZ1 se encontram relativamente próximos (-15 Mb) numa região do cromossomo 7 humano, a qual frequentemente se encontra amplificada em gliomas humanos (7q), é possível que estes dois genes, codificantes para um fator de crescimento e seu respectivo receptor, façam parte de um novo amplicon em gliomas humanos. Além disso, vários genes com maior expressão na linhagem P7 (ALK, FGFR1, RNF130 e ROS01) estão, também, significativamente mais expressos em certos graus de gliomas humanos, quando comparados com tecido cerebral humano não-tumoral. De um modo geral, estes dados indicam que foi possível obter, a partir de linhagens de glioma de rato, incursões aplicáveis para um entendimento mais amplo da biologia que envolve a patogênese da doença humana. Um destes dados extrapoláveis entre diferentes modelos inter-espécies é que a co-expressão de múltiplas vias autócrinas de crescimento parece ser um achado comum tanto em modelos experimentais de glioma em rato quanto em linhagens e amostras clínicas de gliomas humanos, e que estas vias estão, potencialmente, interconectadas ao nível transcricional. Além disso, foi possível verificar que um novo gene codificante para um fator de remodelamento de cromatina (CHD7), apresenta níveis de expressão relativos muito aumentados em amostras clínicas de glioma, quando comparado com cérebro humano não-tumoral. Analisados em conjunto, os resultados obtidos aqui têm o potencial para conduzir ao desenvolvimento racional de novas estratégias terapêuticas e diagnósticas/prognósticas para gliomas humanos. A análise do papel funcional destes genes em glioma, e das vias moduladas por seus produtos, se constituirá de um passo fundamental para o estabelecimento destes genes como potenciais novos alvos terapêuticos e/ou marcadores moleculares. / Gliomas are among the most frequent and fatal tumors of the central nervous system. Despite the recent and important advances in the diagnostic and therapeutic fields, treatment of these tumors still is, in the vast majority of the cases, palliative. Surgical ressection of the tumor remains as the sole potentially curative resource, but only for the low grade gliomas. In the present work, differential gene expression profiles were analyzed between rat glioma cell lines differing in tumorigenic potential (ST1 and P7 cell lines), aimed at identifying genes with potential to become novel molecular markers and therapeutic targets for the human disease. As a first approach, a commercial macroarray-based screening was undertaken in order to identify differentially expressed genes between ST1 and P7 rat glioma cell lines. Three different sets of commercial membranes comprising 3,000 genes were hybridized against radiolabeled targets that were synthesized from mRNA extracted from both cell lines. As a result, near 2,000 genes were identified as being possibly differentially expressed between ST1 and P7 celllines. The relative expression levels of 40 genes from this list were analyzed by Northern blot, and six genes were successfully confirmed as being expressed at higher levels in the ST1 cell line, whereas four genes confirmed heightened expression in P7 cells. As a second approach, a large-scale, Affymetrix microarray-based screening was performed, which allowed measuring the relative expression levels of about 24,000 rat transcripts. This analysis led to the identification of 1,300 candidate differentially expressed genes, for which the differential expression ratios ranged from 2 up to >3,000. From these, -700 genes displayed preferential expression in the ST1 cell line, while around 500 genes were more expressed in P7 cells. The following step, namely, validation of the differential expression, was achieved through Real-Time PCR (Q-PCR). Expression levels of 49 genes were measured in four independent RNA preparations from ST1 and P7 cell lines. About 27 of these genes were identified as putative differentially expressed , 10 of which had previously been confirmed by Northern blot as differentially expressed and 12 additional genes were also included. From this list, 21 genes were confirmed by Q-PCR as being diferentially expressed between the ST1 and P7 cell lines, in addition to those 10 whose differential expression was confirmed by Northern Slol. In total, eight genes were confirmed as being differentially expressed in the ST1 cell line, and 23 genes were confirmed as being expressed at higher leveis in the P7 cells. Many of the genes confirmed as being differentially expressed genes in the ST1 cell line are, directly or indirectly, related to growth arrest and suppression of the malignant phenotype. On the other hand, several of the genes displaying elevated expression in the P7 cell line code for growth factor ligands and receptors related to the PDGFs (platelet-derived growth factors), FGFs (fibroblast growth factors) and PTN/MDK (pleiotrophin/midkine) growth factor families. Many of these genes are already known as being related to neoangiogenesis and to the establishment of autocrine/paracrine loops in human gliomas. In addition, these findings are in keeping with the significantly higher (p<O.01) tumorigenic potential displayed by the P7 cellline (-2,5x), when both cell lines are injected s.c. in the dorsal region of immunodeficient nude mice. Moreover, ST1 and P7 celllines were originally isolated as clonal celllines from the C6 cell line which, in turn, is also acionai cell line. Therefore, a possible interpretation for the remarkably different gene expression profiles between ST1 and P7 cell lines is that those differences are, most Iikely, a consequence of a few molecular defects in key/master genes, rather than extensive aberrations of the cellular genome, given that those celllines have, a priori, similar genetic backgrounds. Thus, a limited number of genetic aberrations, characterisitic of each cell line, would be sufficient for a substantial modification of the gene expression profiles, provided that the altered genes are able to modulate the expression of each other. In an attempt to investigate theis point, the relative expression levels of the same genes were analyzed by Q-PCR, and pairwise correlation tests (Pearson correlation tests) were performed using expression data from the six human glioma cell lines, aimed at identifying gene sets that displayed coordinate expression whichwould suggest the existence of putative regulatory loops among them. It was possible to identify a c1uster of six genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN, PTPRZ1, SCG2) that displays coregulated expression, thus suggesting a possible reciprocal co-regulation among distinct growth factor pathways and a putative chromatin remodeling factor (CHD7). Furthermore, the CHD7 gene was identified as a novel, putative chromatin remodeling factor, and its full-Iength cDNA could be successfully amplified by means of long RTPCR. The expression levels of the same genes was quantified, by Q-PCR, in 64 clinicai samples, comprising gliomas and non-tumoral human brain tissue samples. Except for the SCG2 gene, the remaining five genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN and PTPRZ1) were expressed at significantly higher levels in glioma samples of all grades, when compared to non-tumoral human brain tissue samples (p<O.05). Likewise, we were able to verify that expression levels for many of these genes are strictly correlated in those samples. A particularly high levei of significance was found for the correlation of expression levels between CHD7xPDGFRA (p=4.7x10-17) and also for the FGF1xPTN gene pair (p=1.1x10-19). A strikingly high level of significance (p=1.6x10-14) was also found for the expression levels between the PTPRZ1 receptor and its PTN ligand. Given that the PTN and PTPRZ1 loei are relatively close to each other (-15 Mb) on the long arm of human chromosome 7, which, in turn, is frequently amplified in human gliomas, the genomic region including these two genes may well constitute a novel amplicon in human gliomas. In addition, several other genes with higher expression in the P7 cell line (ALK, FGFR1, RNF130 and ROB01) are also expressed at significantly higher levels in certain glioma grades, when compared to non-tumoral human brain tissue samples. Overall, these data indicate that starting from the rat glioma cell lines model, it was possible to obtain, insights applicable to a better understanding of the biology underlying the pathogenesis of human gliomas. Thus, co-expression of multiple autocrine loops seems to be a commonplace in the rat experimental glioma models as well as in the human glioma cell lines and in clinicai samples, where these pathways are potentially interconnected at the transcriptional leveI. Furthermore, we were able to detect increased mRNA expression levels of a novel putative chromatin remodelling factor (CHD7) in human glioma tissue samples, when compared to non-tumoral human brain tissue samples. Taken together, the results obtained in this work may potentially lead to the rational development of novel therapeutic, diagnostic and prognostic strategies for human gliomas. Functional analysis of these genes in glioma, and the pathways modulated by their products, will be a fundamental step for the establishment of these genes as potentially novel therapeutic targets and/or molecular markers.

Os gliomas estão entre os mais freqüentes e fatais tumores do sistema nervoso central. Apesar dos grandes avanços da Medicina nas áreas diagnósticas e terapêuticas, o tratamento desses tumores ainda é, na grande maioria dos casos, paliativo, sendo a extirpação cirúrgica do tumor o único recurso com potencial curativo e, ainda assim, apenas para os gliomas de baixo grau. Neste trabalho, foram analisados os perfis de expressão gênica diferencial entre linhagens de glioma de rato com diferentes graus de tumorigenicidade (linhagens ST1 e P7), visando identificar genes com potencial de aplicação na doença humana como marcadores moleculares e/ou novos alvos terapêuticos. Numa primeira abordagem, foi realizado um rastreamento de genes potencialmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7 de glioma de rato através da hibridização de macroarrays de cDNA comerciais. Um conjunto de três membranas comerciais foi hibridizado com alvos radioativos gerados a partir de mRNA obtido destas duas linhagens, totalizando aproximadamente 3.000 genes. Nestes experimentos, foram identificados aproximadamente 200 genes como sendo possivelmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7. Os níveis de expressão relativa de cerca de 40 destes genes foram analisados por Northern blot, sendo que seis deles foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1 enquanto que 4 foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem P7. Num segundo momento, foi realizado um rastreamento de expressão gênica em larga escala, através do uso de microarrays de DNA contendo sondas que permitem a análise de expressão de aproximadamente 24.000 transcritos de rato. Esta análise levou à identificação de uma lista contendo aproximadamente 1.300 genes candidatos a diferencialmente expressos, que apresentaram razões de expressão relativa entre 2 e >3.000. Desta lista, -700 genes foram identificados como provavelmente mais expressos na linhagem ST1, e cerca de 500 genes com expressão maior na linhagem P7. A etapa de subseqüente de validação da expressão diferencial foi realizada através de PCR quantitativo em tempo real (Q-PCR). A expressão de 49 genes foi quantificada em quatro preparações independentes de RNA originárias das linhagens ST1 e P7, sendo que 27 destes genes foram identificados como possivelmente diferencialmente expressos através dos microarrays, 10 dos quais haviam sido previamente confirmados por Northern Blot e 12 genes diversos. Destes genes, 21 foram confirmados por Q-PCR como sendo diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7, além daqueles 10 genes cuja expressão diferencial havia sido anteriormente confirmada por Northern. Ao todo, oito genes foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1, e 23 genes o foram como sendo mais expressos na linhagem P7. Vários dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem ST1 estão, direta ou indiretamente, relacionados a parada de crescimento e supressão de fenótipo tumoral. Em contrapartida, diversos dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem P7 codificam para receptores de fatores de crescimento peptídicos e seus respectivos ligantes. Em particular, foi detectado maior expressão, na linhagem P7, de receptores e Iigantes relacionados ao fatores de crescimento derivados de plaquetas (PDGFs), fatores de crescimento para fibroblastos (FGFs) e, também, do fatores de crescimento da família de pleiotrofina/midquina (PTN/MDK), e seus respectivos receptores. Sabidamente, vários destes genes estão envolvidos na neoangiogênese e na fechamento de alças autócrinas/parácrinas de estímulo da proliferação tumoral, em particular de gliomas humanos. Além disso, estes achados foram coerentes com o maior potencial tumorigênico (-2,5x) apresentado pela linhagem P7, quando injetadas s.c. no dorso de animais imunocomprometidos (p<O,01). As linhagens ST1 e P7 foram originalmente isoladas como sendo sublinhagens derivadas da linhagem C6, cuja origem é donal. Assim, uma possível interpretação para as diferenças marcantes dos perfis de expressão detectadas entre as linhagens ST1 e P7, é de que estas diferenças sejam, mais provavelmente, a conseqüência de algumas poucas alterações moleculares em genes-chave, e não de alterações extensas do genoma celular, uma vez que as duas linhagens têm, a priorí, o mesmo \"background\" genético. Assim, um número limitado de aberrações genéticas adicionais, particulares de cada linhagem, seria suficiente para uma modificação substancial dos perfis de expressão gênica, se os genes alterados forem capazes de modular a expressão de vários outros genes. Na busca de indícios que fortalecessem esta hipótese, foi quantificado, em seis linhagens humanas de glioma, a expressão dos mesmos genes cuja expressão foi originalmente quantificada nas linhagens ST1 e P7. Em seguida, foram realizados testes de correlação em pares (Teste de Pearson) entre os níveis de expressão relativos destes genes para as seis linhagens, buscando identificar conjuntos de genes que apresentassem expressão coordenada, que, por sua vez, sugeririam a existência de possíveis relações regulatórias entre os mesmos. Foi possível observar expressão significativamente correlacionada de seis genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN, PTPRZ1 e SCG2), sugerindo uma possível co-regulação recíproca entre diferentes vias de fatores de crescimento e/ou um novo fator remodelador de cromatina (CHD7). Pararelamente, o gene CHD7 foi, por sua vez, identificado como um novo fator remodelador de cromatina putativo, cujo cDNA completo pode ser amplificado, com êxito, através de RT-PCR longo. A expressão destes mesmos seis genes foi quantificada, por Q-PCR, em 64 amostras clínicas de glioma e cérebro humano não-tumoral. Com exceção do gene SCG2, os demais cinco (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN e PTPRZ1) são significativamente mais expressos em todos os graus de glioma, quando comparados com cérebro humano não-tumoral (p<0,05). Foi possível verificar, inclusive, que os níveis de expressão de vários destes genes estão altamente correlacionados nessas amostras. Em particular, observou-se correlação com alta significância entre os genes CHD7xPDGFRA (p=4,7x10-17), FGF1 xPTN (p=1, 1x10-19), do receptor PTPRZ1 contra todos os demais genes (100-6<p<10-9) e, especificamente, contra seu Iigante PTN (p=1,6x10-14). Como os loci dos genes PTN e PTPRZ1 se encontram relativamente próximos (-15 Mb) numa região do cromossomo 7 humano, a qual frequentemente se encontra amplificada em gliomas humanos (7q), é possível que estes dois genes, codificantes para um fator de crescimento e seu respectivo receptor, façam parte de um novo amplicon em gliomas humanos. Além disso, vários genes com maior expressão na linhagem P7 (ALK, FGFR1, RNF130 e ROS01) estão, também, significativamente mais expressos em certos graus de gliomas humanos, quando comparados com tecido cerebral humano não-tumoral. De um modo geral, estes dados indicam que foi possível obter, a partir de linhagens de glioma de rato, incursões aplicáveis para um entendimento mais amplo da biologia que envolve a patogênese da doença humana. Um destes dados extrapoláveis entre diferentes modelos inter-espécies é que a co-expressão de múltiplas vias autócrinas de crescimento parece ser um achado comum tanto em modelos experimentais de glioma em rato quanto em linhagens e amostras clínicas de gliomas humanos, e que estas vias estão, potencialmente, interconectadas ao nível transcricional. Além disso, foi possível verificar que um novo gene codificante para um fator de remodelamento de cromatina (CHD7), apresenta níveis de expressão relativos muito aumentados em amostras clínicas de glioma, quando comparado com cérebro humano não-tumoral. Analisados em conjunto, os resultados obtidos aqui têm o potencial para conduzir ao desenvolvimento racional de novas estratégias terapêuticas e diagnósticas/prognósticas para gliomas humanos. A análise do papel funcional destes genes em glioma, e das vias moduladas por seus produtos, se constituirá de um passo fundamental para o estabelecimento destes genes como potenciais novos alvos terapêuticos e/ou marcadores moleculares. / Gliomas are among the most frequent and fatal tumors of the central nervous system. Despite the recent and important advances in the diagnostic and therapeutic fields, treatment of these tumors still is, in the vast majority of the cases, palliative. Surgical ressection of the tumor remains as the sole potentially curative resource, but only for the low grade gliomas. In the present work, differential gene expression profiles were analyzed between rat glioma cell lines differing in tumorigenic potential (ST1 and P7 cell lines), aimed at identifying genes with potential to become novel molecular markers and therapeutic targets for the human disease. As a first approach, a commercial macroarray-based screening was undertaken in order to identify differentially expressed genes between ST1 and P7 rat glioma cell lines. Three different sets of commercial membranes comprising 3,000 genes were hybridized against radiolabeled targets that were synthesized from mRNA extracted from both cell lines. As a result, near 2,000 genes were identified as being possibly differentially expressed between ST1 and P7 celllines. The relative expression levels of 40 genes from this list were analyzed by Northern blot, and six genes were successfully confirmed as being expressed at higher levels in the ST1 cell line, whereas four genes confirmed heightened expression in P7 cells. As a second approach, a large-scale, Affymetrix microarray-based screening was performed, which allowed measuring the relative expression levels of about 24,000 rat transcripts. This analysis led to the identification of 1,300 candidate differentially expressed genes, for which the differential expression ratios ranged from 2 up to >3,000. From these, -700 genes displayed preferential expression in the ST1 cell line, while around 500 genes were more expressed in P7 cells. The following step, namely, validation of the differential expression, was achieved through Real-Time PCR (Q-PCR). Expression levels of 49 genes were measured in four independent RNA preparations from ST1 and P7 cell lines. About 27 of these genes were identified as putative differentially expressed , 10 of which had previously been confirmed by Northern blot as differentially expressed and 12 additional genes were also included. From this list, 21 genes were confirmed by Q-PCR as being diferentially expressed between the ST1 and P7 cell lines, in addition to those 10 whose differential expression was confirmed by Northern Slol. In total, eight genes were confirmed as being differentially expressed in the ST1 cell line, and 23 genes were confirmed as being expressed at higher leveis in the P7 cells. Many of the genes confirmed as being differentially expressed genes in the ST1 cell line are, directly or indirectly, related to growth arrest and suppression of the malignant phenotype. On the other hand, several of the genes displaying elevated expression in the P7 cell line code for growth factor ligands and receptors related to the PDGFs (platelet-derived growth factors), FGFs (fibroblast growth factors) and PTN/MDK (pleiotrophin/midkine) growth factor families. Many of these genes are already known as being related to neoangiogenesis and to the establishment of autocrine/paracrine loops in human gliomas. In addition, these findings are in keeping with the significantly higher (p<O.01) tumorigenic potential displayed by the P7 cellline (-2,5x), when both cell lines are injected s.c. in the dorsal region of immunodeficient nude mice. Moreover, ST1 and P7 celllines were originally isolated as clonal celllines from the C6 cell line which, in turn, is also acionai cell line. Therefore, a possible interpretation for the remarkably different gene expression profiles between ST1 and P7 cell lines is that those differences are, most Iikely, a consequence of a few molecular defects in key/master genes, rather than extensive aberrations of the cellular genome, given that those celllines have, a priori, similar genetic backgrounds. Thus, a limited number of genetic aberrations, characterisitic of each cell line, would be sufficient for a substantial modification of the gene expression profiles, provided that the altered genes are able to modulate the expression of each other. In an attempt to investigate theis point, the relative expression levels of the same genes were analyzed by Q-PCR, and pairwise correlation tests (Pearson correlation tests) were performed using expression data from the six human glioma cell lines, aimed at identifying gene sets that displayed coordinate expression whichwould suggest the existence of putative regulatory loops among them. It was possible to identify a c1uster of six genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN, PTPRZ1, SCG2) that displays coregulated expression, thus suggesting a possible reciprocal co-regulation among distinct growth factor pathways and a putative chromatin remodeling factor (CHD7). Furthermore, the CHD7 gene was identified as a novel, putative chromatin remodeling factor, and its full-Iength cDNA could be successfully amplified by means of long RTPCR. The expression levels of the same genes was quantified, by Q-PCR, in 64 clinicai samples, comprising gliomas and non-tumoral human brain tissue samples. Except for the SCG2 gene, the remaining five genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN and PTPRZ1) were expressed at significantly higher levels in glioma samples of all grades, when compared to non-tumoral human brain tissue samples (p<O.05). Likewise, we were able to verify that expression levels for many of these genes are strictly correlated in those samples. A particularly high levei of significance was found for the correlation of expression levels between CHD7xPDGFRA (p=4.7x10-17) and also for the FGF1xPTN gene pair (p=1.1x10-19). A strikingly high level of significance (p=1.6x10-14) was also found for the expression levels between the PTPRZ1 receptor and its PTN ligand. Given that the PTN and PTPRZ1 loei are relatively close to each other (-15 Mb) on the long arm of human chromosome 7, which, in turn, is frequently amplified in human gliomas, the genomic region including these two genes may well constitute a novel amplicon in human gliomas. In addition, several other genes with higher expression in the P7 cell line (ALK, FGFR1, RNF130 and ROB01) are also expressed at significantly higher levels in certain glioma grades, when compared to non-tumoral human brain tissue samples. Overall, these data indicate that starting from the rat glioma cell lines model, it was possible to obtain, insights applicable to a better understanding of the biology underlying the pathogenesis of human gliomas. Thus, co-expression of multiple autocrine loops seems to be a commonplace in the rat experimental glioma models as well as in the human glioma cell lines and in clinicai samples, where these pathways are potentially interconnected at the transcriptional leveI. Furthermore, we were able to detect increased mRNA expression levels of a novel putative chromatin remodelling factor (CHD7) in human glioma tissue samples, when compared to non-tumoral human brain tissue samples. Taken together, the results obtained in this work may potentially lead to the rational development of novel therapeutic, diagnostic and prognostic strategies for human gliomas. Functional analysis of these genes in glioma, and the pathways modulated by their products, will be a fundamental step for the establishment of these genes as potentially novel therapeutic targets and/or molecular markers.

A toxoplasmose, causadas por protozoário Apicomplexa, Toxoplasma gondii, é amplamente disseminada e pouco sintomática. A infecção crônica mantém cistos residuais por toda a vida, mas protege da reinfecção. Neste cenário complexo, vacinas com cistos residuais não são factíveis e vacinas de subcomponentes resultam em baixa proteção. A radiação ionizante foi usada para aprimoramento de imunógenos tanto vivos ou de subcomponentes. O uso da radiação gama em extratos solúveis de taquizoítos de T. gondii foi eficiente na proteção de camundongos contra a infecção utilizando diferentes cepas, sem adjuvantes e de fácil conservação. O antígeno irradiado passa por alterações físicas sem adição de novas moléculas, com agregação de proteínas, quebras de cadeias e reações oxidativas, que podem melhorar seu direcionamento a receptores celulares em células apresentadoras de antígeno (APC). Os extratos irradiados apresentaram alterações estruturais mínimas afetando 60% das proteínas, mas com manutenção das características antigênicas e imunogênicas. O extrato irradiado a 1500Gy (STag 1500Gy) induziu maior proteção e maior resposta humoral que o extrato nativo (p<0.05), mais evidente na dose de 10?g/animal, com altos índices de anticorpos IgG específicos e maior maturação da afinidade de IgG específica, com eficiência similar ou inferior em doses maiores. Animais imunizados com STag 1500Gy apresentaram maiores proporções de linfócitos B e T CD4+ de memória, enquanto que a imunização com taquizoítos íntegros irradiados mostrou aumento de linfócitos T CD8+, ambas muito maiores que a induzida por STag nativo. Construímos STag marcados por via biossintética ou por acoplamento a diferentes marcadores não-oxidativos. STag3H 1500Gy apresentou captação maior e mais duradoura por macrófagos, sem degradação como STag3H nativo. O uso de STags fluorescentes, mostrou que a maior ligação do STag 1500Gy não é relacionada a susceptibilidade a proteases, dada a mesma sensibilidade dos extratos para as peptidases testadas, além de permanecer na célula por muito mais tempo. Na presença de bloqueadores de receptores Scavengers Dextran sulfato (SRA) e Probucol (CD36), a ligação e captação por macrófagos do STag 1500Gy foi mais afetada por inibidores de radicais oxidados (CD36) do que por inibidores de radicais negativos (SRA). Em macrófagos peritoneais de camundongos deficientes do receptor Scavenger CD36 (KOCD36-/-), observamos uma cinética inversa a que foi obtida em macrófagos normais, com menor incorporação do STag 1500Gy, fato comprovado tanto por ensaios quantitativos como por ensaios em células individuais por citometria de fluxo. Os animais KOCD36-/- não mostram produção significativa de IgG específica em todos os imunógenos usados, e foram altamente suscetíveis ao desafio com cepas viáveis de T. gondii agressivas ou cistogênicas. O transplante de macrófagos peritoneais normais \"primados\" com STag 1500Gy em animais KOCD36-/- mostrou aumento de IgG específica em soro de animais recipientes. A melhor imunogenicidade dos antígenos irradiados deve ser relacionada a captação de proteínas oxidadas via CD36, que dirige estes antígenos para via intracelular favorável à sua apresentação para resposta imune adaptativa. Nossos resultados mostram que a radiação ionizante foi capaz de modificar proteínas dos STag tornando seu processamento por células imunes mais eficiente, sem a adição de adjuvantes ao processo. / Toxoplasmosis, caused by the protozoan Apicomplexa, Toxoplasma gondii, is widely disseminated and little symptomatic. Chronic infection maintains residual cysts throughout life, but protects from reinfection. In this complex scenario, vaccines with residual cysts are not feasible and vaccines of subcomponents result in low protection. Ionizing radiation was used for enhancement of either live or subcomponent immunogens. The use of gamma radiation in soluble extracts of T. gondii tachyzoites was efficient in protecting mice against infection using different strains, without adjuvants and easy management. The irradiated antigen undergoes physical changes without addition of new molecules, with protein aggregation, chain breaks and oxidative reactions, which can improve its targeting to cellular receptors in antigen-presenting cells (APCs). The irradiated extracts showed minimal structural alterations affecting 60% of the proteins, but with maintenance of the antigenic and immunogenic characteristics. The extracts irradiated at 1500Gy (STag 1500Gy) induced greater protection and higher humoral response than the native extract (p <0.05), more evident at a dose of 10?g/animal, with high specific IgG antibody levels and increased maturation of specific IgG affinity, with similar or lower efficiency at higher doses. Animals immunized with STag 1500Gy presented higher proportions of memory lymphocytes B and CD4+ while immunization with irradiated intact tachyzoites showed an increase in CD8+ lymphocytes, both much larger than that induced by native STag. We construct STag labeled by biosynthetic pathway or by coupling to different non-oxidative markers. STag3H 1500Gy showed greater and longer uptake by macrophages, with no degradation as STag3H native. The use of fluorescent STags showed that the greater binding of the STag 1500Gy is not related to the loss of protease susceptibility, given the same sensitivity of the extracts for peptidases, besides remaining in the cell for much longer time by fluorescence. In the presence of Scavengers receptor blockers Dextran sulfate (SRA) and Probucol (CD36), binding and uptake of STag 1500Gy in macrophages was more affected by oxidized radical (CD36) inhibitors than by negative radical inhibitors (SRA). In peritoneal macrophages of Scavenger receptor CD36 deficient mice (KOCD36-/-), we observed an inverse kinetics, with less incorporation of STag 1500Gy, as evidenced by both quantitative assays and individual cells by cytometry flow, compared to wild type macrophages. KOCD36-/- animals did not show significant production of specific IgG in all immunogens used, and were highly susceptible to challenge with viable strains of aggressive or cistogenic T. gondii strains. Transplantation of normal peritoneal macrophages \"primed\" with STag 1500Gy induced increase of specific IgG in sera from CD36-/-recipient animals. The best immunogenicity of the irradiated antigens should be related to the uptake of oxidized proteins via CD36 in APCs, which directs these antigens to the intracellular route favorable to their presentation for adaptive immune response. Our results show that ionizing radiation was able to modify STag proteins, making its processing by immune cells more efficient without the addition of adjuvants to the process.

Helmintos e seus produtos são potentes moduladores da resposta imune. Componentes de alta massa molecular do extrato de Ascaris suum (PI) suprimem a resposta anti-ovalbumina. Nas células apresentadoras de antígeno (APCs) como as dendríticas (DCs) os componentes do PI inibem a expressão de moléculas MHC-II e coestimuladoras e, assim a ativação de linfócitos TCD4+. Receptores de membrana de APCs como os do tipo Toll (TLRs) e lectina tipo-C (CLRs) reconhecem padrões moleculares de patógenos e modulam a resposta imune efetora. Assim sendo, foi estudada o papel de TLRs e CLRs expressos nas APCs na supressão induzida por PI. Pôde-se observar que o PI inibe a expressão de TLR1, 2 e 4 na fase de indução da resposta adaptativa. O efeito supressor do PI na resposta anti-OVA e na maturação de DCs é independente de TLR2 e 4, entretanto os CLRs parecem estar envolvidos nesse processo. Portanto, estes dados podem contribuir no esclarecimento dos mecanismos de ação de substâncias imunossupressoras. / Helminths and antigens derived from them are potent immunemodulators. High molecular weight components of Ascaris suum extract (PI) suppress the anti-ovalbumin response. The PI components inhibit in antigen-presenting cells (APCs), as dendritic cells (DCs), the expression of MHC-II and coestimulatory molecules and, thus the CD4 + T cells activation. APCs via membrane receptors, as the Toll like (TLRs) and C-type lectin (CLRs), recognize distinct pathogens and then promote the effector immune response. Therefore, it was studied the role of TLRs and CLRs expressed on APCs in immunesuppression induced by PI. It was observed that PI inhibited the expression of TLR1, 2, 4 and 9 in the induction phase of adaptive response. The suppressive effect of PI in anti-OVA response and DCs maturation was independent of TLR2 and TLR4, however the CLRs seem to be involved in this process. These data can contribute to clarify the action mechanisms of immunosuppressive molecules.

Helmintos e seus produtos são potentes moduladores da resposta imune. Componentes de alta massa molecular do extrato de Ascaris suum (PI) suprimem a resposta anti-ovalbumina. Nas células apresentadoras de antígeno (APCs) como as dendríticas (DCs) os componentes do PI inibem a expressão de moléculas MHC-II e coestimuladoras e, assim a ativação de linfócitos TCD4+. Receptores de membrana de APCs como os do tipo Toll (TLRs) e lectina tipo-C (CLRs) reconhecem padrões moleculares de patógenos e modulam a resposta imune efetora. Assim sendo, foi estudada o papel de TLRs e CLRs expressos nas APCs na supressão induzida por PI. Pôde-se observar que o PI inibe a expressão de TLR1, 2 e 4 na fase de indução da resposta adaptativa. O efeito supressor do PI na resposta anti-OVA e na maturação de DCs é independente de TLR2 e 4, entretanto os CLRs parecem estar envolvidos nesse processo. Portanto, estes dados podem contribuir no esclarecimento dos mecanismos de ação de substâncias imunossupressoras. / Helminths and antigens derived from them are potent immunemodulators. High molecular weight components of Ascaris suum extract (PI) suppress the anti-ovalbumin response. The PI components inhibit in antigen-presenting cells (APCs), as dendritic cells (DCs), the expression of MHC-II and coestimulatory molecules and, thus the CD4 + T cells activation. APCs via membrane receptors, as the Toll like (TLRs) and C-type lectin (CLRs), recognize distinct pathogens and then promote the effector immune response. Therefore, it was studied the role of TLRs and CLRs expressed on APCs in immunesuppression induced by PI. It was observed that PI inhibited the expression of TLR1, 2, 4 and 9 in the induction phase of adaptive response. The suppressive effect of PI in anti-OVA response and DCs maturation was independent of TLR2 and TLR4, however the CLRs seem to be involved in this process. These data can contribute to clarify the action mechanisms of immunosuppressive molecules.

O timo é um órgão linfoide primário, localizado em região mediastinal, cuja importância funcional é a diferenciação e maturação de todas as subpopulações de linfócitos T provenientes da medula óssea assim como a seleção de células autorreativas. Sua hipoplasia ou aplasia resultam em síndromes de imunodeficiência. Embora de vital importância, o estudo clínico de sua função não é rotineiro na prática clínica, o que pode ser atribuído a sua dificuldade de avaliação em razão de sua localização, necessidade de uso de métodos de imagem não inócuos ao paciente (tomografia computadorizada (TC), PET-SCAN) e complexidade das análises em sangue periférico de subpopulações de células T por citometria de fluxo e, mais recentemente, medição de T cell receptor excision circles (TRECs), por PCR. Um possível método da avaliação do timo sem radiação ionizante ou dor ao paciente seria a elastografia de timo por ultrassom e seu uso na prática clínica poderia substituir a TC, como ocorre na avaliação de lesões hepáticas ou mamárias. Objetivo - Este estudo se propõe a 1. Implantar este método na avaliação da função tímica, 2. Estabelecer valores de referência de TRECs na faixa etária estudada, 3. Investigar se há correlação entre os dois parâmetros. Métodos - Foram incluídas sessenta e quatro crianças de 0-5 anos em acompanhamento no ambulatório de cirurgia infantil sem doença sistêmica ou infecção aguda, e que iriam coletar amostra de sangue para exames pré-operatórios. Quarenta e oito destas coletaram amostra de sangue para avaliação de TRECs, vinte e nove realizaram elastografia num mesmo momento, porém apenas 13 destas apresentaram resultado confiável. A média da idade foi de 36 ± 16meses, predomínio do grupo foi masculino (75%), nascidos a termo (72%) e a principal intervenção cirúrgica foi do tipo urológica de pequeno porte. A elastografia mostrou média de 1,21 ± 0,24m/s, sem diferença significativa quando comparada ano a ano. Observamos uma média de TRECs de 195,6 ± 120,5 cópias/µL, mostrando valores significativamente mais altos quando comparados a adolescentes hígidos da base de dados do laboratório. Os valores de TRECs observados mostram uma ampla variabilidade na faixa etária estudada, sem diferença significativa quando separados por idade ano a ano. Não se encontrou correlação significativa entre a dureza do timo analisada à elastografia e valores de TRECs em sangue periférico. Concluímos que a elastografia é um método que possibilita a avaliação das dimensões e função do timo em crianças a partir de 2 anos de idade, entretanto estudos adicionais são necessários para que se possa recomendar a larga implantação deste método com essa finalidade / The thymus is a primary lymphoid gland responsible for the maturation of T cells as well as the immunological central tolerance. It has been a neglected organ by physicians, despite its relevance in early immunity. Thymic function can be indirectly measured by Computerized Tomography imaging and PET SCAN, T cell subpopulation flow cytometry. More recently, in the beginning of this century, a direct measurement represented by TRECs (T cell receptors excision circles) was developed. Classical thymic imaging has used ionized radiation, which poses a major risk for the pediatric patient and new techniques are needed. Objectives and methods - In this work, we tested the use of elastography ultrasound for the evaluation of the thymus in a group of < 5-year- old healthy children. In parallel, we measured TRECs in peripheral blood and compared the values obtained from both methods. We have reached sixty-four children at the pediatric surgery outpatients ambulatory, scheduled for minor surgeries. A sample of blood was taken during pre operatory and then patients were sent to the imaging service for elastography. Of all, sixty-four had undertaken TRECs and seventeen, elastography. The median age was 36 ±16 months and we had 75% of boys for surgical correction of urologic minor defects. The elastography results showed a median of 1.2 ± 0.24 m/s in all ages, the same stiffness as the liver, as shown in other works. Our median TREC/µL value was 195.6 ± 120.5 copies/µL showing a trend of reduction in older ages, and with statistical significance when compared with healthy teenagers\' values from the lab database. We concluded that elastography may be a good diagnostic tool for thymus evaluation, and additional works are needed for its recommendation in clinical practice. Our TRECs values showed a large variability, as also demonstrated in previous works, and a trend of reduction over age. We could not observe any significant correlation between elastography and TRECs values

O timo é um órgão linfoide primário, localizado em região mediastinal, cuja importância funcional é a diferenciação e maturação de todas as subpopulações de linfócitos T provenientes da medula óssea assim como a seleção de células autorreativas. Sua hipoplasia ou aplasia resultam em síndromes de imunodeficiência. Embora de vital importância, o estudo clínico de sua função não é rotineiro na prática clínica, o que pode ser atribuído a sua dificuldade de avaliação em razão de sua localização, necessidade de uso de métodos de imagem não inócuos ao paciente (tomografia computadorizada (TC), PET-SCAN) e complexidade das análises em sangue periférico de subpopulações de células T por citometria de fluxo e, mais recentemente, medição de T cell receptor excision circles (TRECs), por PCR. Um possível método da avaliação do timo sem radiação ionizante ou dor ao paciente seria a elastografia de timo por ultrassom e seu uso na prática clínica poderia substituir a TC, como ocorre na avaliação de lesões hepáticas ou mamárias. Objetivo - Este estudo se propõe a 1. Implantar este método na avaliação da função tímica, 2. Estabelecer valores de referência de TRECs na faixa etária estudada, 3. Investigar se há correlação entre os dois parâmetros. Métodos - Foram incluídas sessenta e quatro crianças de 0-5 anos em acompanhamento no ambulatório de cirurgia infantil sem doença sistêmica ou infecção aguda, e que iriam coletar amostra de sangue para exames pré-operatórios. Quarenta e oito destas coletaram amostra de sangue para avaliação de TRECs, vinte e nove realizaram elastografia num mesmo momento, porém apenas 13 destas apresentaram resultado confiável. A média da idade foi de 36 ± 16meses, predomínio do grupo foi masculino (75%), nascidos a termo (72%) e a principal intervenção cirúrgica foi do tipo urológica de pequeno porte. A elastografia mostrou média de 1,21 ± 0,24m/s, sem diferença significativa quando comparada ano a ano. Observamos uma média de TRECs de 195,6 ± 120,5 cópias/µL, mostrando valores significativamente mais altos quando comparados a adolescentes hígidos da base de dados do laboratório. Os valores de TRECs observados mostram uma ampla variabilidade na faixa etária estudada, sem diferença significativa quando separados por idade ano a ano. Não se encontrou correlação significativa entre a dureza do timo analisada à elastografia e valores de TRECs em sangue periférico. Concluímos que a elastografia é um método que possibilita a avaliação das dimensões e função do timo em crianças a partir de 2 anos de idade, entretanto estudos adicionais são necessários para que se possa recomendar a larga implantação deste método com essa finalidade / The thymus is a primary lymphoid gland responsible for the maturation of T cells as well as the immunological central tolerance. It has been a neglected organ by physicians, despite its relevance in early immunity. Thymic function can be indirectly measured by Computerized Tomography imaging and PET SCAN, T cell subpopulation flow cytometry. More recently, in the beginning of this century, a direct measurement represented by TRECs (T cell receptors excision circles) was developed. Classical thymic imaging has used ionized radiation, which poses a major risk for the pediatric patient and new techniques are needed. Objectives and methods - In this work, we tested the use of elastography ultrasound for the evaluation of the thymus in a group of < 5-year- old healthy children. In parallel, we measured TRECs in peripheral blood and compared the values obtained from both methods. We have reached sixty-four children at the pediatric surgery outpatients ambulatory, scheduled for minor surgeries. A sample of blood was taken during pre operatory and then patients were sent to the imaging service for elastography. Of all, sixty-four had undertaken TRECs and seventeen, elastography. The median age was 36 ±16 months and we had 75% of boys for surgical correction of urologic minor defects. The elastography results showed a median of 1.2 ± 0.24 m/s in all ages, the same stiffness as the liver, as shown in other works. Our median TREC/µL value was 195.6 ± 120.5 copies/µL showing a trend of reduction in older ages, and with statistical significance when compared with healthy teenagers\' values from the lab database. We concluded that elastography may be a good diagnostic tool for thymus evaluation, and additional works are needed for its recommendation in clinical practice. Our TRECs values showed a large variability, as also demonstrated in previous works, and a trend of reduction over age. We could not observe any significant correlation between elastography and TRECs values

Introdução: A Síndrome de Down (SD) é uma doença genética de alta prevalência, com várias alterações imunológicas decorrentes da disfunção tímica associada à doença. Neste estudo, avaliou-se a associação entre presença de autoimunidade e disfunção do timo em pacientes com SD. Métodos: Foram avaliados 22 pacientes com SD (11 com autoimunidade e 11 sem), que preenchiam os critérios de inclusão: diagnóstico clinico e genético, idade > a 10 anos e sem uso de drogas imunossupressoras. Estes pacientes foram comparados a um grupo controle formado por adolescentes saudáveis (n=11) e outro de pacientes com doenças autoimunes, caracterizados por manifestações clínicas e presença de autoanticorpos (n=11). Todos os grupos foram pareados por idade e sexo. Os parâmetros laboratoriais avaliados foram: número de leucócitos, linfócitos CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD21+, CD4+CD28null , células T reguladoras (CD4+CD25+Foxp3+), linfócitos T naive (CD4+CD45RA+CD62L+) e linfócitos T de memória (CD4+CD45RO+CD62L- ) e célula NK (CD3-CD16+, CD56+) por citometria de fluxo, Foi também avaliada a concentração de sjTREC (T receptor excision circles) em sangue total por qRT-PCR .Resultados: Nos pacientes com SD, observou-se redução das concentrações séricas de sjTREC, do número de linfócitos B e aumento do número de células CD4+CD28null. Na análise concomitante entre os grupos formados (SD com e sem autoimunidade, controle e autoimunidade sem SD), após correção de Bonferroni, observou-se que o grupo SD com autoimunidade apresentou redução de linfócitos T CD4, linfócitos naive e linfócitos B. Quando comparados os grupos SD com e sem autoimunidade observou-se redução significativa das concentrações de TREC no primeiro grupo. Não houve alterações das Células NK. Em valores percentuais, os pacientes com SD e autoimunidade apresentaram elevação da subpopulação de células T reguladoras. Conclusões: Este estudo mostra que pacientes com SD apresentam disfunção tímica quando avaliados pela quantificação de concentrações de TREC, sendo esta última mais expressiva nos pacientes com SD e autoimunidade. A redução dos linfócitos T naive associada a número normal de linfócitos T de memória sugere disfunção tímica primária, não compatível com processo de senescência. A observação do aumento do número de linfócitos CD4+CD28null poderia ser consequência de múltiplos estímulos celulares provavelmente em consequência da linfopenia observada. A elevação de células Treg em pacientes com SD e autoimunidade poderia ser decorrente de alterações funcionais destas células bem como de alterações nos processos de homeostase / Introduction: Down syndrome (DS) is a genetic disease of high prevalence, with many immunological alterations as a consequence of thymic disfunction associated to this disease. In this study, it was evaluated the association between the presence of thymic disfunction and autoimmunity in patients with DS. Methods: It was evaluated 22 patients with DS (11 with and 11 without autoimmunity) who fulfilled the inclusion criteria: clinical and genetic diagnosis, and age >10 years and no use of immunosuppressive drugs. These patients were compared to a control group composed by health adolescents (n=11) and patients with autoimmune diseases, characterized by clinical manifestations and autoantibodies (n=11). All groups were matched for age and sex. The laboratory parameters evaluated were: number of leukocytes, CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD4+CD28null lymphocytes, regulatory T cells (CD4+CD25+Foxp3+), naive T lymphocytes (CD4+CD45RA+CD62L+), memory T lymphocytes (CD4+CD45RO+CD62L-) and NK cells (CD3-CD16+CD56+). The subpopulations of lymphocytes were determined by flow cytometry. It was also evaluated whole blood sjTREC (T receptor excision circles) concentrations by PCR. Results: In DS patients, there was reduction of sjTREC concentration, B lymphocytes number and increase of CD4+CD28null cells number. When compared all the groups formed (SD with and without autoimmunity, autoimmunity without SD and control group), after Bonferroni correction, the SD group with autoimmunity showed a reduction of T CD4+lymphocytes, naïve cells and B lymphocytes. When SD with and without autoimmunity groups were compared it was observed significant reduction in the TREC concentrations in the first group. There were no changes in NK cells. Patients with DS and autoimmune diseases had huge percentages of T reg cells comparing different groups. Conclusions: This study showed that DS patients presented thymic disfunction by reduced levels of whole blood sjTREC, and this condition is more expressive to patients with DS and autoimmune disease associated. The reduction of TCD4+ naïve cells with normal TCD4+ memory cells is suggestive of primary thymic disfunction against a senescent process. The elevated number of CD4+CD28null in DS patients probably was a consequence of reduced T cell numbers. The elevation of Treg cells remains unclear, and coud be a result of ineffective cells or deregulation of Thymus dependent immunity

Introdução: A Síndrome de Down (SD) é uma doença genética de alta prevalência, com várias alterações imunológicas decorrentes da disfunção tímica associada à doença. Neste estudo, avaliou-se a associação entre presença de autoimunidade e disfunção do timo em pacientes com SD. Métodos: Foram avaliados 22 pacientes com SD (11 com autoimunidade e 11 sem), que preenchiam os critérios de inclusão: diagnóstico clinico e genético, idade > a 10 anos e sem uso de drogas imunossupressoras. Estes pacientes foram comparados a um grupo controle formado por adolescentes saudáveis (n=11) e outro de pacientes com doenças autoimunes, caracterizados por manifestações clínicas e presença de autoanticorpos (n=11). Todos os grupos foram pareados por idade e sexo. Os parâmetros laboratoriais avaliados foram: número de leucócitos, linfócitos CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD21+, CD4+CD28null , células T reguladoras (CD4+CD25+Foxp3+), linfócitos T naive (CD4+CD45RA+CD62L+) e linfócitos T de memória (CD4+CD45RO+CD62L- ) e célula NK (CD3-CD16+, CD56+) por citometria de fluxo, Foi também avaliada a concentração de sjTREC (T receptor excision circles) em sangue total por qRT-PCR .Resultados: Nos pacientes com SD, observou-se redução das concentrações séricas de sjTREC, do número de linfócitos B e aumento do número de células CD4+CD28null. Na análise concomitante entre os grupos formados (SD com e sem autoimunidade, controle e autoimunidade sem SD), após correção de Bonferroni, observou-se que o grupo SD com autoimunidade apresentou redução de linfócitos T CD4, linfócitos naive e linfócitos B. Quando comparados os grupos SD com e sem autoimunidade observou-se redução significativa das concentrações de TREC no primeiro grupo. Não houve alterações das Células NK. Em valores percentuais, os pacientes com SD e autoimunidade apresentaram elevação da subpopulação de células T reguladoras. Conclusões: Este estudo mostra que pacientes com SD apresentam disfunção tímica quando avaliados pela quantificação de concentrações de TREC, sendo esta última mais expressiva nos pacientes com SD e autoimunidade. A redução dos linfócitos T naive associada a número normal de linfócitos T de memória sugere disfunção tímica primária, não compatível com processo de senescência. A observação do aumento do número de linfócitos CD4+CD28null poderia ser consequência de múltiplos estímulos celulares provavelmente em consequência da linfopenia observada. A elevação de células Treg em pacientes com SD e autoimunidade poderia ser decorrente de alterações funcionais destas células bem como de alterações nos processos de homeostase / Introduction: Down syndrome (DS) is a genetic disease of high prevalence, with many immunological alterations as a consequence of thymic disfunction associated to this disease. In this study, it was evaluated the association between the presence of thymic disfunction and autoimmunity in patients with DS. Methods: It was evaluated 22 patients with DS (11 with and 11 without autoimmunity) who fulfilled the inclusion criteria: clinical and genetic diagnosis, and age >10 years and no use of immunosuppressive drugs. These patients were compared to a control group composed by health adolescents (n=11) and patients with autoimmune diseases, characterized by clinical manifestations and autoantibodies (n=11). All groups were matched for age and sex. The laboratory parameters evaluated were: number of leukocytes, CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD4+CD28null lymphocytes, regulatory T cells (CD4+CD25+Foxp3+), naive T lymphocytes (CD4+CD45RA+CD62L+), memory T lymphocytes (CD4+CD45RO+CD62L-) and NK cells (CD3-CD16+CD56+). The subpopulations of lymphocytes were determined by flow cytometry. It was also evaluated whole blood sjTREC (T receptor excision circles) concentrations by PCR. Results: In DS patients, there was reduction of sjTREC concentration, B lymphocytes number and increase of CD4+CD28null cells number. When compared all the groups formed (SD with and without autoimmunity, autoimmunity without SD and control group), after Bonferroni correction, the SD group with autoimmunity showed a reduction of T CD4+lymphocytes, naïve cells and B lymphocytes. When SD with and without autoimmunity groups were compared it was observed significant reduction in the TREC concentrations in the first group. There were no changes in NK cells. Patients with DS and autoimmune diseases had huge percentages of T reg cells comparing different groups. Conclusions: This study showed that DS patients presented thymic disfunction by reduced levels of whole blood sjTREC, and this condition is more expressive to patients with DS and autoimmune disease associated. The reduction of TCD4+ naïve cells with normal TCD4+ memory cells is suggestive of primary thymic disfunction against a senescent process. The elevated number of CD4+CD28null in DS patients probably was a consequence of reduced T cell numbers. The elevation of Treg cells remains unclear, and coud be a result of ineffective cells or deregulation of Thymus dependent immunity