A obesidade pode mudar as características das células endoteliais e musculares lisas (CMLVs). Reatividade e genes inflamatórios e de marcadores de fenótipo de CMLVs foram avaliados em artérias mesentéricas de resistência (AMRs) e de aorta de camundongos alimentados com dieta hiperlipídica (OB). RNAm para citocinas pró-inflamatórias e IL-10 foi aumentado em AMRs e aorta de OB. O relaxamento não foi alterado, mas a contração foi reduzida em AMRs e aorta de OB. AMRs apresentaram redução global da contração e a aorta apresentou redução específica para agonista adrenérgico. Maior modulação negativa por NO e prostanoides vasodilatadores foi observada em aorta, mas não em AMRs. RNAm para marcador do fenótipo sintético foi aumentado em AMRs de OB. Esses resultados mostram que as células endoteliais e as CMLVs de AMRs e aorta respondem diferentemente à obesidade. Inflamação e mecanismo de contrarregulação são induzidos em AMRs e aorta, que impediria a disfunção endotelial, mas não a mudança fenotípica das CMLVs em AMRs, que então, comprometeria sua capacidade contrátil. / Obesity may change the vascular endothelial cells and smooth muscle cells (VSMC) characteristics. Vascular reactivity and inflammatory and phenotypic markers for VSMC gene expression in resistance mesenteric arteries (RMA) and aorta from mice fed with high fat diet (OB). Pro-inflammatory cytokines mRNA and IL-10 were elevated in OB\'s RMA and aorta. The relaxation wasnt altered, however a reduction in contractility was observed in OB\'s RMA and aorta. A global reduction in contractility was observed in RMA and aorta demonstrated a specific reduction to adrenergic agonist. Higher negative modulation by NO and vasodilator prostanoids were seen only in aorta. Phenotypic markers mRNA were elevated in OB\'s RMA. The results shows that endothelial cells and VSMC from RMA and aorta respond differently to obesity. Inflammation and counter regulatory mechanisms are induced in RMA and aorta of which would prevent endothelial dysfunction but not VSMC phenotypic changing from RMA, compromising the contractile ability.

Orientador: Hernandes Faustino de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T10:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Victorio_SheilaCristinadaSilva_M.pdf: 1499738 bytes, checksum: 1208b4b617e591a974a869b7fa20a388 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O crescimento e função prostática dependem da estimulação androgênica e interação epitélio-estroma. Além dos andrógenos, outros fatores interagem com a próstata e são igualmente importantes para sua fisiologia. Sabe-se que os estrógenos exercem um importante papel no desenvolvimento prostático e que, combinados com andrógenos, podem contribuir para o aparecimento de patologias. A insulina é outro hormônio que afeta a atividade destes hormônios sexuais nos tecidos, inclusive na próstata. Os níveis séricos de esteróides sexuais estão intimamente relacionados com a sensibilidade a insulina, embora esta relação ainda seja pouco esclarecida. No estroma prostático, as células musculares lisas são o tipo celular predominante, influenciando a atividade do epitélio por mecanismos parácrinos e modificando a matriz extracelular em situações de remodelação, como no crescimento, na regressão e na invasão tumoral. Sabe-se que estas células apresentam receptores de andrógeno (AR) e que respondem à privação androgênica, alterando sua morfologia. O presente estudo buscou verificar a influência da testosterona, estradiol e insulina sobre a expressão e localização do AR em células musculares lisas da próstata ventral de ratos Wistar cultivadas in vitro. Os resultados mostraram que o estradiol causou alterações nos níveis protéicos, os níveis de RNAm do AR foram pouco afetados e a localização do AR foi predominantemente nuclear independente da dose de estradiol. Os tratamentos feitos com insulina mostraram que a sua presença causou uma queda da expressão da proteína e uma localização predominante nuclear do AR na situação em que os dois hormônios, insulina e testosterona, foram administrados juntamente. Os resultados permitem sugerir que a expressão do AR pode ser modulada por outros fatores como estrógeno e insulina / Abstract: The prostate function and growth depends on the androgenic stimulation and epitheliumstroma interaction. Besides androgens, other factors interact with the prostate and are also important for its physiology. It is known that estrogens exert an important role in prostate development, and combined with androgens they can contribute for the appearance of pathologies. The insulin is another hormone that interacts with these sexual hormones in tissues, and also in the prostate. The serum levels of sexual steroids are closely related with the sensitivity to the insulin, even though this relation is not yet clear. In prostatic stroma, smooth muscle cells are the predominant cell type. They influence the activity of the epithelium through paracrine mechanisms and modify the extracellular matrix in remodeling situations, such as gland growth and regression, and during tumor invasion. It is known that these cells express androgen receptor (AR) and respond to androgen deprivation by modifying its phenotype. The present study was undertaken to verify the influence of testosterone, estradiol and insulin on the expression and localization of the AR in the smooth muscle cells from the Wistar rat ventral prostate cultured in vitro. The results showed that estradiol caused alterations in the AR protein levels, the mRNA level was less affected and AR localization was predominantly nuclear irrespective of the estradiol dose. Insulin treatments caused a decrease in the expression of the protein and a predominant nuclear localization of AR in the presence of testosterone. The results suggest that AR expression and regulation might be modulated by others factors such as estrogen and insulin / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma doença neuromuscular fatal, a mais comum das distrofias musculares, causada pela ausência da proteína distrofina, componente importante do complexo glicoproteínadistrofina, que envolve as células musculares lisas, cardíacas e esqueléticas, estabilizando a membrana dessas células durante contrações e relaxamentos. Por ser uma doença genética ligada ao cromossomo X, acomete indivíduos do sexo masculino, sendo que casos raros de meninas afetadas também são relatados. Indivíduos afetados pela DMD apresentam alterações significantes na composição corpórea, comparados com a população normal. Cães da raça golden retriever que possuem distrofia muscular (GRMD) representam o melhor modelo animal para ensaios terapêuticos na busca do tratamento da DMD, sendo esses animais fundamentais para o estudo do desenvolvimento dessa anomalia, devido ao fato de apresentarem genes e sintomas clínicos homólogos aos dos pacientes humanos. A similaridade entre as duas doenças é surpreendente, ambas são caracterizadas por precoce miopatia degenerativa, com progressiva necrose, fagocitose, deposição de cálcio e fibrose endomisial e perimisial. O foco principal deste trabalho foi esclarecer dúvidas quanto ao comportamento da musculatura lisa dos animais distróficos e portadores da GRMD, para se conhecer os efeitos da doença nesse tipo de tecido. Para avaliação da musculatura lisa uterina foram utilizados quatro úteros de cadelas golden retriever saudáveis, cinco úteros de portadoras do gene e quatro úteros de animais afetados pela GRMD. Analisando as fotomicrografias uterinas dos grupos, podemos notar que não há diferenças morfológicas através dos estudos histológicos convencionais. Porém, quando analisamos as fotomicrografias polarizadas , nota-se nas cadelas saudáveis exclusivamente colágeno do tipo III, de coloração esverdeada. Quanto às portadoras do gene da GRMD, observa-se colágeno predominantemente vermelho, do tipo I, e pouco em verde, tipo III. Fotomicrografias das fêmeas afetadas pela GRMD encontraram colágeno tipo III na parte interna do endométrio, miométrio e perimétrio, e colágeno tipo I em epitélio vascular, porém ambos em menor quantidade. É possível visualizar colágeno entre as fibras musculares através da luz polarizada. Para a avaliação da digestibilidade dos nutrientes em cães GRMD e sua capacidade absortiva, foram utilizados nove cães GRMD, sete fêmeas portadoras e dez animais saudáveis; todos receberam a mesma dieta adicionada de oxido crômico. O período experimental constou de um intervalo de 10 dias, sendo os cinco primeiros dias de adaptação e os cinco restantes de coleta de amostras. Os coeficientes de digestibilidade aparente (CDAs) obtidos pelos grupos estudados foram comparados e analisados: os resultados indicaram que os cães com GRMD avaliados não apresentaram redução do aproveitamento nutricional. Novas pesquisas que avaliem o gasto energético e composição corpórea destes animais são necessárias para melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no emagrecimento e perda de peso que apresentam. Para a avaliação do tempo de trânsito gastrintestinal (TTGI) em cães golden retriever saudáveis, portadores e afetados pela distrofia muscular, foram utilizados 18 cães divididos em três grupos animais saudáveis, portadores e afetados pela GRMD, com seis cães cada. Os animais foram acondicionados em canis individuais e receberam a mesma dieta; esferas de polietileno (BIPS) impregnadas com bário foram fornecidas durante a alimentação. Cada animal recebeu 10 marcadores de tamanho grande (5 mm de diâmetro) e 30 marcadores de tamanho pequeno (1.5mm de diâmetro). Os animais foram radiografados nos momentos antes (basal) da 1ª refeição, para confirmação da ausência de conteúdo alimentar e fecal no trato gastrintestinal, e após a alimentação, em intervalos de duas horas, até que os marcadores atingissem o cólon. Resultados apontaram que os cães GRMD avaliados apresentam TTGI mais rápido quando comparados aos demais grupos. Este trabalho comprovou que a mm. lisa de cães distróficos é, de diversas maneiras, afetada pela doença, apresentando tanto alterações morfológicas como morfofuncionais. Muitos estudos nessa área são necessários para melhor compreensão dos mecanismos da enfermidade, bem como maneiras de intervenção para melhoria da qualidade de vida dos indivíduos afetados. Cães GRMD(s) são o melhor modelo animal para estudos pré-clínicos da DMD, assim esses resultados são muito relevantes para aprimoramento e melhora de manejo em biotérios que abrigam esses animais e para extrapolação de dados na própria medicina / Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a fatal neuromuscular disease, it is the most common muscular dystrophy caused by absence of dystrophin protein, an important component of the dystrophin-glycoprotein complex, involving cell membranes of smooth, cardiac and skeletal cells, stabilizing these cells during contractions and relaxations. Because it is a genetic disorder linked to the X chromosome, it affects males, with rare cases of girls affected also reported. Individuals affected by DMD show significant changes in body composition, compared with the normal population. Golden retriever dogs who have muscular dystrophy (GRMD) represent the best animal model for therapeutic trials in the treatment of DMD,; these animals are fundamental to the study of the development of this anomaly, due to the fact that they show clinical symptoms and genes homologous to the human patients. The similarity between the two diseases is staggering; both are characterized by early degenerative myopathy with progressive necrosis, phagocytosis, calcium deposition and endomysial and perimysial fibrosis. The main focus of this thesis was to answer questions about the behavior of smooth muscles of dystrophic animals and carriers of GRMD, to know the effects of the disease in this tissue type. For evaluation of uterine smooth muscle we utilized four uteri of golden retriever healthy bitches, five uteri of gene carriers and four uteri of animals affected by GRMD. Analyzing the uterine photomicrographs of the groups we note that there are no morphological differences in conventional histological studies. However, when we analyze the polarized photomicrographs, we note that in healthy bitches we can see only collagen type III of greenish color. As regards the carriers of the GRMD gene, there is predominantly red collagen , type I, and very little green, type III. Photomicrographs of females affected by GRMD found type III collagen inside the endometrium, myometrium and perimetrium and collagen type I in vascular epithelium, but both in a very little quantity. It is possible to visualize collagen between muscle fibers by polarized light. For the assessment of nutrient digestibility in dogs GRMD and its absorptive capacity, we used nine GRMD, seven carriers females and ten healthy animals and all of them received the same diet with added chromic oxide. The experimental period consisted of an interval of 10 days, with the first five days to adaptation and the last ones to sample collection. The apparent digestibility coefficients obtained by the groups were compared and analyzed; the results showed that dogs with GRMD evaluated showed no reduction in energy utilization. The experimental period consisted of an interval of 10 days, with the first five days to adaptation and the last of them to sample collection. The apparent digestibility coefficients obtained by the groups were compared and analyzed; the results showed that dogs with GRMD evaluated showed no reduction in nutritional absorption. New research to assess energy expenditure and body composition in these animals are needed to a better understanding of the mechanisms involving reduction and weight loss they present. For the assessment of gastrointestinal transit time (TTGI) in golden retriever dogs healthy carriers and affected by GRMD 18 dogs divided into three groups were used - healthy animals, carriers and affected by GRMD, with six dogs each. The animals were placed in individual cages and were fed the same diet; polyethylene spheres (BIPS) impregnated with barium were supplied during feeding. Each animal received 10 markers large size (5mm diameter) and 30 markers small size (1.5mm diameter). Radiographs were taken in the moments before (baseline) the 1 st meal, to confirm the absence of food and fecal content in the gastrointestinal tract and after feeding at two-hour intervals until markers reach the colon. Results indicated that GRMD dogs evaluated showed TTGI faster when compared to the other groups. This thesis has shown that the smooth muscles of dystrophic dogs are, in many ways, affected by the disease, with both morphological and morphofunctional alterations; many studies in this area are needed so we can better understand the mechanisms of disease, as well as ways of intervention to improve the quality of life of affected individuals. GRMD dogs are the best animal model for preclinical studies of DMD, so these results are very relevant to enhancement and improvement of management in bioteries these animals have

Os efeitos da obstrução uretral parcial na musculatura da bexiga urinária de coelhos foram investigadas usando as ferramentas estereológicas. Foram utilizadas 12 fêmeas de coelhos da raça Norfolk, com três meses de idade e peso corporal variando de 2,5-3,0 kg. O procedimento cirúrgico consistiu de celiotomia mediana retro-umbilical para exposição da bexiga urinária. A parede dorsal da uretra foi divulsionada de sua íntima associação com o útero e vagina, o suficiente para a passagem de fio nylon 2-0. Um pino de Steinmann (3 mm de diâmetro) foi interposto temporariamente entre a uretra e o fio para determinar indiretamente o grau de obstrução uretral. Após três, sete e doze semanas os animais foram ortotanasiados e comparados com o grupo de animais controle (não obstruídos). Os fragmentos da bexiga foram preparados para microscopia de luz. Cortes seriados foram realizados para o estudo morfométrico e estereológico. Os três eixos: crânio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) e latero-lateral (LL) aumentaram em todos os grupos analisados: controle, 3, 7 e 12 semanas. Os valores para CC foram estatisticamente similares para 3, 7 e 12 semanas. O mesmo foi observado no eixo DV. Os valores para o eixo LL foram similares para os grupos de 7 e 12 semanas. O estudo morfométrico baseou-se em determinar o tamanho da fibra (área seccional) e comprimento da fibra muscular. Nos animais do grupo de 3, 7 e 12 semanas foi observado um aumento de 4,63x, 4,32x e 7,10x no tamanho celular e um decréscimo de 2,55x, 1,94x e 4,04x no comprimento da fibra muscular quando comparados ao grupo controle. O estudo estereológico baseou-se em estimar o volume referência (Vref), a densidade numérica (Nv), o número total de fibras musculares (N), a densidade de volume (Vv) e o volume da fibra muscular (Vn). O Vref apresentou um aumento de 11,07x, 7,98x e 31,7x quando comparado com o grupo controle. A densidade numérica (Nv) aumentou 0,06x e 0,05x para os grupos de 3 e 7 semanas, respectivamente, em relação ao grupo controle. O grupo de 12 semanas, no entanto, apresentou um decréscimo de 0,01x em comparação com o grupo controle. Os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentaram, respectivamente, um aumento de 0,81x, 12,56x e 38,43x em número total de células. A densidade de volume (Vv) para os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentou um aumento de 0,97x, 0,56x e 0,86x em relação ao grupo controle. E finalmente, o volume médio da fibra muscular apresentou um aumento de 0,62x, 0,81x e 0,82x, respectivamente para os animais de 3, 7 e 12 semanas. Os dois mecanismos: hipertrofia e hiperplasia ocorrem na bexiga urinária de coelhos, porém não sabemos a seqüência exata em que aparecem. / The effects of partial urethral obstruction on rabbit´s urinary bladder musculature were investigated using stereological designed methods. A total of 12 female Norfolk rabbits weighing from 2.5 to 3 kg were used. A retro-umbilical celiotomy was made to expose the urinary bladder. The urethra´s dorsal wall was isolated from its association with the uterus. A 3mm-Steinmann-pin was positioned on the urethra to produce a standard degree of obstruction and a ligature was tied up around it, using a 2-0 nylon silk. Three, seven and twelve weeks after the surgery procedures the rabbits were euthanised. Bladder fragments were prepared for light microscopy. Serial sections were performed to morphometric and stereological study. In relation to the bladder axis: cranio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) and latero-lateral (LL) increased in all groups analysed: control, 3, 7 and 12 week-obstructed animals. Values for CC were statistically similar for 3, 7 and 12-week-obstructed groups. The same was observed for DV axis. The LL axis showed values statistically similar for 7 and 12-week-obstructed groups. The morphometric study was based on the muscle fibre size (sectional area) and the muscle fibre length. In 3, 7 and 12-week-obstructed animals, it was observed a 4.63, 4.32 and 7.10-fold cell size increase and a 2.55, 1.94 and 4.04-fold decrease in length, respectively, when compared to control group. As for the stereological study. Vref presented a 11.07, 7.98 and 31.7-fold increase when compared to control subjects. Numerical density (Nv) increased by 0.06 and 0.05 in 3 and 7-week-obstructed groups, respectively, in relation to control group. Twelve week-obstructed group. Presented however a 0.01x-decrease compared to control animals. Three, seven and twelve-week-obstructed groups presented, respectively, 0.81, 12.56 and 38.43-fold increase in total number of cells (N). Volume density presented a 0.97, 0.56 and 0.86-fold increase in 3, 7 and 12-week-obstructed groups, respectively. And finally, mean muscle cell volume (Vn) presented a 0.62, 0.81 and 0.82-fold in 3, 7 and 12-week obstructed groups, respectively. Both mechanisms: hypertrophy and hyperplasia happened to occur on rabbit´s urinary bladder, thought we do not know the exact sequence in which they appear altogether.

Orientador: Hernandes Faustino de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T18:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonioli_Eliane_D.pdf: 2188815 bytes, checksum: f2d0da35f06c89ebb912a05bcce1dc39 (MD5) Previous issue date: 2007 / resumo: As células musculares lisas (CML) são o principal componente do estroma prostático e desempenham um importante papel na manutenção da fisiologia do órgão, atuando na contração durante a ejaculação, na sua remodelação frente a neoplasias e/ou privação androgênica, na produção de fatores parácrinos e na síntese/degradação/reorganização da matriz extracelular, segundo um intrincado mecanismo de comunicação com as células epiteliais. Além disso, tem sido também proposto que a invasão tumoral depende de uma participação ativa das células estromais, inclusas as CML, na produção de metaloproteinases de matriz (MMPs) e/ou seus inibidores dentre outros fatores. O presente estudo investigou a expressão dos marcadores de músculo liso na próstata ventral de ratos após longo período de castração. Em outra frente de investigação foi analisado o efeito do estiramento mecânico no comportamento das CML in vitro. Os resultados obtidos demonstraram que as CML são afetadas pela privação androgênica. Embora demonstrem mudanças morfológicas, estas células expressam marcadores de músculo liso em nível de proteína (a-actina e cadeia pesada da miosina de músculo liso) e de RNAm (smoothelin, sm22 e calponina). Estes resultados suportam a idéia de que CML prostática pode modular o seu fenótipo (contrátil vs. sintético) sem alterar o estado de diferenciação. Sabe-se que a função primária das CML prostáticas está relacionada à contração do órgão e que isto impõe uma deformação mecânica sobre estas células. Por esta razão, resolveu-se investigar se haveria modulação do seu comportamento frente ao estiramento in vitro, sob condições controladas. Foi demonstrado que as CML diminuem a atividade proliferativa em resposta ao estiramento cíclico da mesma forma que ao estiramento estático. Em relação à expressão de proteínas relacionadas à atividade contrátil (a-actina e cadeia pesada da miosina de músculo liso), os resultados obtidos indicam que as CML respondem ao estiramento cíclico com um aumento na concentração destas proteínas o que poderia indicar hipertrofia celular, o que foi confirmado pela quantificação do conteúdo de F-actina por citometria de fluxo. Este efeito não foi observado frente ao estiramento estático. Os dois conjuntos de dados confirmam que as CML apresentam grande versatilidade fenotípica, respondendo de formas diferentes não somente a estímulos hormonais, mas também a variação na demanda funcional / Abstract: Smooth muscle cells (SMC) are the main component of the prostatic stroma and play important roles in the organ physiology, acting on the contraction associated with ejaculation and on the remodeling related to neoplasias or androgen deprivation, on the production of paracrine factors and the synthesis/degradation/reorganization of extracellular matrix components, after an intricate mechanism of intercommunication with epithelial cells. Besides, it has been proposed that tumor invasion depends on the active participation of stromal cells, including SMC, on the production of MMPs and/or their inhibitors among other factors. The present study investigated the expression of smooth muscle markers on the rat ventral prostate after long term androgen deprivation. Another set of experiments were designed to study the effect of mechanical stretching on SMC behavior in culture. The results demonstrated that SMC are affected by androgen deprivation. Even though the SMC exhibited morphological changes, they kept the expression of smooth muscle markers at the protein (SM a-actin and SM-MHC) and mRNA levels (smoothelin, sm22 and calponin). These results reinforce the idea that prostatic SMC modulate their phenotype (contractile vs. synthetic) without compromise the differentiation state. It is well known that the primary function of the SMC is the organ contraction and that it subjects the cells to mechanical deformation. For this reason, it was decided to test whether SMC modulate their behavior in response to mechanical stretching in vitro under controlled conditions. It was demonstrated that both cyclic and static mechanical stretches decrease SMC proliferation. On the other hand, cyclic stretching increased the concentration in SM-MHC and SM a-actin that could be associated with cell hypertrophy. To confirm this hypothesis, the F-actin content was measured through the intensity of FITC-phalloidin labeling by flow cytometry at the single cell level. The results confirmed that cyclic stretching caused a significant increase in cytoskeleton mass, what is compatible with cell hypertrophy. This effect was not observed after static stretching. The two sets of results confirm that SMC exhibit great phenotypical versatility, responding not only to hormonal stimuli, but also to functional demands / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-07-07T20:05:19Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marnyce Lima Peres.pdf: 1565408 bytes, checksum: 32423dbf13c9685f4b72d43d9d90b030 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-08T18:49:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marnyce Lima Peres.pdf: 1565408 bytes, checksum: 32423dbf13c9685f4b72d43d9d90b030 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-08T18:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marnyce Lima Peres.pdf: 1565408 bytes, checksum: 32423dbf13c9685f4b72d43d9d90b030 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-08T18:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marnyce Lima Peres.pdf: 1565408 bytes, checksum: 32423dbf13c9685f4b72d43d9d90b030 (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / Não Informada / Piper aduncum (Piperaceae), native in the Amazonian Region, is known as pimenta-de-macaco and aperta ruão. It is popularly used to treat hemorrhage, hemorrhoids, diarrhea, tooth pain and inflammation. Phytochemical studies relate the isolation and identification of more than 47 compounds from P. aduncum; dilapiol (phenylpropanoid) is the main compound. However, pharmacological studies with standardized extracts and isolated compounds are scarce and there are no scientific paper showing a quantitative chemical standardization of Piper aduncum extracts. Considering these information, the goal of this project was to investigate the pharmacodynamics and the cardiovascular effects of P. aduncum standardized extracts in rodents. Plant leaves were collected at Federal University of Amazonas – UFAM. The infusion of the dried powdered leaves originated the aqueous extract (AE), which after partition in butanol yielded the butanolic fraction (BuF). AE and BuF standardized in HPLC-UV 260 nm showed 9 major peaks with characteristic retention times and peak amplitudes. BuF was purified in preparative HPLC, yielding 6 fractions (F1 to F6). Pharmacological studies showed that mice orally treated with AE (1 g/kg) did not show any different effect comparatively to the control water treated animals; BuF intraperitoneally injected (0.2 and 0.5 g/kg) caused slight sedation and quietness in the first 2 h after treatment. In anesthetized rats, i.v. injection of AE (1, 3 and 10 mg/mL) produced dose related hypertension. Previous treatment with prazosin (1 mg/kg, i.v.) inverted the AE effect to hypotension, which was blocked and reverted again to hypertension after injection of propranolol. In control conditions, adrenaline injection (ADR 0.1, 0.3 and 1.0 μg/mL) produced a biphasic effect (hypertension and hypotension), dependent on the injected dose and AE (1, 3 and 10 mg/mL) produced hypertension. After prazosin treatment, ADR and AE both produced hypotension which was reverted to hypertension after propranolol treatment. In isolated rat left atria, incubation of either AE or BuF increased the contraction force; the effect was blocked by propranolol (10-6 M), indicating a positive inotropic effect mediated by β1-adrenergic receptors. In rat isolated right atrium, AE and BuF increased the heart rate, but the Ca2+-ATPase enzyme activity in vitro was not inhibited by BuF. In rat vas deferens, BuF inhibited noradrenaline maximal contraction by 35%; EC50 was not changed, showing a non-competitive antagonistic interaction and excluding a α-adrenergic blockade by the plant extracts. Similarly, in the rat vas deferens pre-contracted with ATP, incubation of BuF inhibited the effect of ATP on purinergic P1 receptors. In electrically stimulated vas deferens, BuF inhibited the contraction amplitude by 60%, suggesting either a L-type calcium channel blockade or a local anesthetic effect on the sympathetic nerve terminals. On rat uterus cell cultures and cardiomyocytes cells, however, the calcium influx was not changed by BuF incubation. The results show that the AE of P. aduncum may produce hypertension by α1-adrenergic receptor activation, may produce hypotension by β2-adrenoceptor activation and tachycardia plus positive inotropic effect by β1-receptor activation. The data indicate that the AE may contain adrenaline, or a compound with the same pharmacological activity, which might produce vasoconstriction to interrupt bleeding, as mentioned in folk use. / Piper aduncum (Piperaceae), nativa da região Amazônica, é conhecida como pimenta-de-macaco e aperta-ruão. É utilizada popularmente no tratamento de hemorragias, hemorroidas, diarreia, dor de dente e inflamação. Estudos fitoquímicos relatam o isolamento e identificação de mais de 47 compostos de P. aduncum, sendo o dilapiol (fenilpropanoide) o principal componente. No entanto, estudos farmacológicos com extratos padronizados ou substâncias isoladas são escassos e não há relatos na literatura científica da padronização química quantitativa dos extratos de Piper aduncum estudados. Considerando essas informações, este estudo propõe a investigação científica de extratos padronizados de P. aduncum avaliando a farmacodinâmica e os efeitos desses extratos no sistema cardiovascular e na musculatura lisa. Folhas de P. aduncum foram coletadas no minicampus da Universidade Federal do Amazonas (UFAM). A infusão do pó das folhas secas em água destilada originou o extrato aquoso (EA), que após partição em n-butanol originou a fração butanólica (FBut). EA e FBut foram padronizados em CLAE – UV 260 nm obtendo-se 9 picos principais com TR e amplitudes características no espectro de referência. A FBut foi purificada em CLAE preparativa, resultando 6 frações (F1 a F6). Nos testes biológicos, camundongos tratados com o EA (1 g/kg) por via oral não apresentaram efeitos que os diferenciassem dos animais controle tratados com água. Com a injeção intraperitoneal da FBut (0,2 e 0,5 g/kg), os animais apresentaram leve diminuição da deambulação e sedação nas primeiras 2 h após a injeção da FBut. Em ratos anestesiados, a injeção endovenosa do EA (1, 3 e 10 mg/mL) produziu hipertensão proporcional às doses; este efeito não foi observado com a injeção da FBut. A administração prévia do prazosin (1 mg/kg, e.v) inverteu o efeito do EA para hipotensão, sendo novamente revertido para hipertensão na presença do propranolol. A injeção endovenosa de adrenalina (ADR 0,1; 0,3 e 1,0 μg/mL) produziu efeito bifásico (hipertensão e hipotensão) na dependência da dose. Com a injeção prévia do prazosin, a ADR e o EA produziram hipotensão, que foi revertida para hipertensão após administração de propranolol. Em átrio direito isolado de rato, EA e FBut aumentaram a frequência de batimentos. Em átrio esquerdo isolado de rato, EA e FBut aumentaram a amplitude de contração; este efeito foi bloqueado pelo propranolol (10-6 M), indicando ação inotrópica positiva mediada por receptores β1 adrenérgicos. A atividade da Ca2+-ATPase extraída de músculo esquelético de coelho não foi inibida pela FBut. Em ducto deferente de rato (DDR), a FBut inibiu a contração máxima da noradrenalina de 35% sem alterar a CE50, indicando antagonismo do tipo não-competitivo e excluindo uma ação bloqueadora α-adrenérgica. Em DDR pré-contraído com ATP, a FBut inibiu o efeito do ATP nos receptores purinérgicos P1. Em DDR estimulado eletricamente, a FBut diminuiu a amplitude das contrações de 60%, sugerindo um bloqueio de canais de cálcio do tipo L da musculatura lisa, ou uma atividade anestésica local nas terminações nervosas simpáticas. Entretanto, o influxo de cálcio através de canais tipo L em culturas de células uterinas e de cardiomiócitos de ratos não foi alterado na presença da FBut. Os resultados mostraram que o EA produz hipertensão por ativação de receptores α1-adrenérgicos, hipotensão por ativação de β2-adrenoceptores, inotropismo positivo e taquicardia por estimulação de receptores β1-adrenérgicos. Esses resultados indicam que o extrato de P. aduncum contém adrenalina, ou composto com atividade idêntica, com atividade vasoconstritora capaz de interromper um sangramento, como mencionado no uso popular.

A viscoelasticidade do pulmão do mamífero é determinada principalmente pelas propriedades mecânicas, estrutura e regulação do músculo liso das vias aéreas. A exposição ao ar poluído pode deteriorar essas propriedades com consequências danosas à saúde individual. O formaldeído é um importante poluente presente em ambientes internos que adentra o músculo liso formando ligações covalentes entre proteínas da matriz extracelular e da estrutura intracelular deteriorando algumas funções do músculo liso das vias aéreas, alterando propriedades mecânicas e induzindo a hiperresponsividade. O primeiro objetivo desse trabalho foi desenvolver um modelo de rede viscoelástica bidimensional baseada na tesselação de Voronoi para reproduzir algumas propriedades mecânicas do músculo liso de via aérea a nível de tecido. O segundo objetivo foi comparar os resultados obtidos com o nosso modelo com aqueles previamente observados em experimentos com tiras de tecido após a exposição ao formaldeído. Nosso modelo simula as propriedades mecânicas do músculo liso de via aérea usando um conjunto de molas e amortecedores. Esse conjunto de molas e amortecedores não somente mimetiza as propriedades viscoeláticas do músculo liso mas também o aparato contrátil das células. Nós hipotetizamos que a formação de ligações covalentes, devido à ação do formaldeído, pode ser representada no modelo por uma alteração simples na constante elástica das molas, enquanto que a ação da metacolina reduz o tamanho da mola. Nosso modelo é hábil para reproduzir uma medida de força isométrica onde o músculo liso é sujeito a um agente contrátil, com e sem exposição in vitro ao formaldeído. Assim, a nossa nova abordagem mecanicista incorpora diversas propriedades bem conhecidas do sistema contrátil das células em um tecido a nível de modelo. O modelo pode também ser usado em diferentes escalas biológicas / The viscoelastic properties of the mammalian lung is mainly determined by the mechanical properties, structure and regulation of the airways smooth muscle. The exposure to polluted air may deteriorate these properties with harmful consequences to individual health. Formaldehyde is an important indoor pollutant that permeate through the smooth muscle tissue forming covalent bonds between proteins in the extracellular matrix and intracellular protein structure deteriorating some of the airways smooth muscle functions, changing mechanical properties, and inducing hyperresponsiveness. The first objectives of this work was to develop a two-dimensional viscoelastic network model based on Voronoi tessellation to reproduce some of the mechanical properties of airway smooth muscle at the tissue level. The second objective was to compare the results obtained with our model with those previously observed in tissue strip experiments after the tissue exposure to formaldehyde. Our model simulates the mechanical properties of airway smooth muscle using a set of springs and dashpot. This set of springs and dashpot not only mimic the viscoelastic properties of the smooth muscle but also the cells contractile apparatus. We hypothesize that the formation of covalent bonds, due to the action formaldehyde, can be represented in the model by a simple change in the elastic constant of the springs, while the action of methacholine reduce the size of the spring. Our model is able to reproduce an isometric force measurement, where the smooth muscle is subjected to a titration of a contractile agent, with and without an in vitro exposure to formaldehyde. Thus, our new mechanistic approaches incorporates several well know features of the contractile system of the cells in a tissue level model. The model can also be used in different biological scales

Abstract Phosphatidylethanol (PEth) is an abnormal phospholipid formed only in the presence of ethanol. Ethanol causes changes in the concentration and composition of plasma lipoproteins and it also influences the enzymes and transfer proteins that modify lipoproteins in plasma. PEth might be one of these changes brought on by ethanol in the circulation. The present study was designed to investigate whether qualitative changes in high density lipoprotein (HDL) phospholipids caused by ethanol can mediate the beneficial effects of alcohol on atherosclerosis, and to investigate the transfer of PEth between lipoproteins and the effects of PEth on the charge of lipoprotein particles. PEth was shown to be transferred from low density lipoproteins (LDL) to HDL particles mainly by transfer proteins other than cholesteryl ester transfer protein (CETP). The transfer of PEth between lipoproteins enables the redistribution of PEth between lipoproteins in plasma. The results of this study provide evidence that PEth in HDL particles stimulates the vascular endothelial growth factor (VEGF) secretion from vascular wall cells. The increase in the secretion was mediated through protein kinase C (PKC) and mitogen-activated protein kinase (MAPK) signalling pathways. PEth-containing HDL particles were able to increase the VEGF secretion in rats in vivo. Similar effects were also observed when rats were given HDL particles isolated from the plasma of alcoholics. The PEth-induced change in the electrical charge of lipoproteins may affect the binding of lipoproteins to their receptors and binding proteins. The effects of PEth on the secretion of VEGF from the endothelial cells were shown to be mediated through HDL receptor. The changes in HDL particles caused by phosphatidylethanol may modify the metabolism of lipoproteins and lipid-mediated signalling pathways regulating VEGF in vascular wall cells.

Vascular smooth muscle cells (VSMC) constitute an important component of blood vessels and are primarily responsible for vessel contraction. In vascular disorders such as hypertension and atherosclerosis as well as pregnancy and exercise, VSMC demonstrate increased capacity to proliferate and migrate, resulting in vascular remodelling. The actin cytoskeleton is an important component of vascular contractility and is also essential for proliferation and migration of VSMC. Vasoactive agonists such as Endothelin-1 (ET-1) and Noradrenaline (NA), have been shown to mediate VSMC contraction through changes in actin cytoskeleton and focal adhesion (FA) remodelling, and have also been reported to cause VSMC migration in the appropriate setting. The aim of this study was to investigate the signalling mechanisms responsible for FA dependent actin cytoskeleton remodelling of VSMC in response to ET-1 and NA, with a special focus on Hydrogen peroxide-inducible clone 5 (Hic-5). The latter is a FA protein shown to regulate actin cytoskeleton dynamics in small arteries in response to Noradrenaline (NA) and the response of VSMC to arterial injury and abdominal aortic aneurysm. We have shown that Src-dependent tyrosine phosphorylation of Hic-5 regulated its subcellular localisation in mouse embryonic fibroblasts and VSMC, but was not responsible for the effects of ET-1 and NA on actin filament remodelling or Hic-5 redistribution in VSMC. ET-1 stimulation caused an increase in Hic-5 localisation at FAs concurrent with an increase in the density of actin filaments, whereas NA stimulation caused a decrease in Hic-5 localisation at FAs in VSMC concurrent with actin filament redistribution at the cell cortex. Hic-5 was the FA protein that demonstrated the most dramatic changes in subcellular localisation in response to ET-1 and NA, when compared to paxillin (Hic-5 homologue) or vinculin (classical FA marker). NA-mediated changes in Hic-5 localisation and actin filament distribution were more pronounced compared to ET-1-mediated changes. Further investigation into the NA-induced changes suggested that actin filament disassembly preceded Hic-5 relocalisation from FAs to the cytosol. These results show that vasoactive peptides cause Hic-5 relocalisation and actin filament rearrangement in VSMCs in an agonist-dependent manner. Given that VSMC FA remodelling and actin cytoskeleton reorganisation occur during contraction and arterial remodelling, our data identify Hic-5 as a key regulator of these processes in response to NA and ET-1. Furthermore, these data have implications in agonist- specific VSM function such as migration and contraction.

Alteration in the tone of pulmonary arteries may lead to disease such as pulmonary hypertension often associated with major cardiac complications. This dysfunction is partly in the pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs) where the excitation-contraction coupling is modified by ion channel behaviour to increase the contractile force. Mathematical models of systemic smooth muscle cells (SMCs) that incorporate electrophysiological and chemomechanical mechanisms to understand the underlying cellular physiology have been successfully employed. Models of pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs) are only beginning to emerge. Mathematical model prototyping with available experimental data and model investigation from different parameter values is a time-consuming and complex process. This thesis is concerned with the development and validation of mathematical models of excitation-contraction coupling in three types of PASMCs of the rat species, one homogeneous type originating from the distal pulmonary arteries and two from proximal pulmonary arteries. Some key novel additions from previous vascular SMC models include the distinct modelling of Ca2+ in the subplasmalemmal cytosolic region, incorporation of subunit-specific currents from the K+ channel family and a generic G-protein receptor model able to reproduce complex Ca2+ profiles. The main pulmonary and systemic arteries statistically differ in its response to phenylephrine in a wire myograph. The ionic currents of the models were validated against experimental data largely from rat species. The models replicate the recordings of Ca2+ and the resting potential (Em) profiles arising from agonist-induced cytosolic Ca2+ ([Ca2+]i) stimulation (G-protein activation), nifedipine, ryanodine, caffeine and niflumic acid. The distal PASMC model was sensitive to an increase in [Ca2+]i from G-protein activation although were less likely to reproduce Ca2+ oscillations than proximal PASMCs. The proximal models determined the likely proximal PASMC type in literature experiments recording [Ca2+]i and Em. I have developed software that enables other users to simulate Ca2+ and Em changes in SMC studies and the ability to parse a master file describing the mathematical model into different language formats to increase productivity. These models provide a foundation for further studies to better understand PASMC function in the context of normal physiology as well as pathological conditions.