Hepatic injuries due to viral infection and alcoholic abuse frequently lead to activation and proliferation of hepatic stellate cells (HSCs), concomitantly with tissue repairing and remodeling mechanism. Transforming growth factor-£]1 (TGF-£]1) is known to be one of the potent cytokines that directly upregulates synthesis of extracellular matrix, thereby aggravating liver fibrosis. Bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), as a member of TGF-Hepatic injuries due to viral infection and alcoholic abuse frequently lead to activation and proliferation of hepatic stellate cells (HSCs), concomitantly with tissue repairing and remodeling mechanism. Transforming growth factor-£]1 (TGF-£]1) is known to be one of the potent cytokines that directly upregulates synthesis of extracellular matrix, thereby aggravating liver fibrosis. Bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), as a member of TGF-£]1 superfamily, has been known to regulate cell proliferation, differentiation, and bone morphogenesis. Our previous study demonstrated that BMP-2 was downregulated in fibrotic liver of mice, supporting its antagonistic role in hepatic fibrogenesis. Downregulation of BMP-2 in fibrotic livers may lose its ability to antagonize the pro-fibrogenic action of TGF-£]1. The purpose of this study was to determine whether mutual regulatory mechanisms exist between BMP-2 and TGF-£]1. Treatment of recombinant protein, TGF-£]1, significantly suppressed BMP-2 expression in hepatocytes clone-9 and HSC-T6 cells. Moreover, treatment of BMP-2 in both cell also attenuated TGF-£]1protein levels in a dose-dependent manner. This finding supports that TGF-£]1 and BMP-2 mutually modulated their expression not only in vivo, but also in vitro. Western blotting analysis showed that TGF-£]1 and BMP-2 exerted different kinase phosphorylation profiles of signaling activities. However, the signal pathways and detail mechanisms of the interactions of BMP-2 and TGF-£]1 in the fibrogenic action will need to further evaluate.

Ziel der vorliegenden Arbeit war die immunhistologische Charakterisierung der Expression der profibrotischen Wachstumsfaktoren Transforming growth factor-beta-1, -beta2 und -beta3 und des Enzyms Matrixmetalloproteinase-2 (MMP-2) im equinen Endometrium während des Zyklus sowie innerhalb der verschiedenen Erscheinungsformen der equinen Endometrose. Zudem wurde der potentielle Einfluss einer gleichzeitig auftretenden Endometritis auf die glanduläre und stromale Wachstumsfaktor- und Enzym-Expression untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie sollten klären, ob und inwieweit den untersuchten Wachstumsfaktoren unter Beteiligung von MMP-2 in der Pathogenese der equinen Endometrose eine mit anderen Organfibrosen vergleichbare Schlüsselrolle zukommt. Zu diesem Zweck standen an definierten Tagen entnommene Endometriumbioptate (n=21) von drei zyklisch aktiven, klinisch und gynäkologisch gesunden Maidenstuten sowie Endometriumbioptate von 60 Stuten mit graduell variabler Endometrose unterschiedlichen Charakters und Endometriumbioptate von 22 Stuten mit mittelgradiger Endometrose und gleichzeitiger mittelgradiger eitriger (n=16) bzw. nichteitriger (n=6) Endometritis aus dem Routineeinsendungsmaterial des Institutes für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig zur Verfügung. Die Wachstumsfaktoren TGF-beta1, -beta2 und -beta3 sowie das Enzym MMP-2 zeigen im Zyklus ein typisches, zellspezifisches Reaktionsmuster, das unterschiedlichen Regulations-mechanismen zu unterliegen scheint. Ein Maximum der TGF-beta1-Expression in den luminalen Epithelzellen, Stroma- und Drüsenzellen kann in der endometrialen Sekretionsphase mit Anstieg bzw. einem Maximum der Serumprogesteron-Konzentration beobachtet werden. Im Gegensatz dazu tritt eine Expression von MMP-2 in den Stromazellen in der Sekretionsphase mit Abfall der Progesteronkonzentration im Serum auf. Das luminale Epithel und die Stromazellen zeigen eine maximale Expression von TGF-beta2 beim Vorliegen hoher Progesteronspiegel im Serum bzw. mit Abfall der Serumprogesteron-Konzentration in der Sekretionsphase. TGF-beta3 weist im luminalen Epithel ein ähnliches Expressionsmuster auf, eine deutliche Abhängigkeit zu den Serumhormon-Konzentrationen lässt sich jedoch nicht feststellen. Die stromale Expression von TGF-alpha unterliegt im equinen Endometrium keinen zyklusabhängigen Variationen. Die Stromazellen innerhalb der verschiedenen Endometroseherde zeigen, im Vergleich zum unveränderten Endometrium, vor allem eine verminderte Expression von TGF-alpha. Das Expressionsmuster der TGF-beta-Wachstumsfaktoren ist grundsätzlich variabel, es fällt jedoch auf, dass die Stromazellen insbesondere in inaktiven Endometrosen eine geringere Expression der TGF-beta-Isoformen aufweisen. Ursache ist möglicherweise eine gestörte hormonelle Stimulation bzw. eine stromale Synthesestörung in Folge veränderter epithelial/stromaler Wechselwirkungen. Das Enzym MMP-2 wird dagegen in den Stromazellen aller Endometroseherde, unabhängig von deren Differenzierung und dem Auftreten glandulärer Alterationen, deutlich vermehrt nachgewiesen. Dies ist sehr wahrscheinlich Folge der Extra-zellularmatrix-Akkumulation innerhalb der Endometroseherde und für die fortschreitende Zerstörung der glandulären Basalmembranen verantwortlich. Die glanduläre Expression innerhalb der Endometroseherde gleicht weitgehend der der unveränderten Drüsenzellen, lediglich in destruierenden Endometrosen werden TGF-alpha, TGF-beta2 und MMP-2 in den involvierten Drüsenzellen vermehrt nachgewiesen. Mögliche Ursachen wären eine Diffusion durch die geschädigte glanduläre Basalmembran bzw. eine Anregung der Synthese im Rahmen der epithelialen Wundheilung. Eine Anregung der glandulären und stromalen Expression der untersuchten Wachstumsfaktoren und des Enzyms MMP-2 im Rahmen der Endometrose durch die Anwesenheit von Entzündungszellen konnte nicht nachgewiesen werden. Eine der Leber- und Lungenfibrose ähnelnde, überschießende Wundheilungsreaktion durch eine primär epithelial bedingte, vermehrte TGF-Wachstumsfaktorproduktion sowie direkte Zusammenhänge zwischen der MMP-2- und TGF-beta-Wachstumsfaktor-Expression waren in der equinen Endometrose nicht festzustellen. Da vor allem die Stromazellen in der Endometrose eine veränderte Expression der Wachstumsfaktoren aufwiesen, ist möglicherweise eine primäre stromale Fehldifferenzierung der Ausgangspunkt für die Entstehung der Endometrose. Eine mit der Leber- und Lungenfibrose vergleichbare Schlüsselrolle der TGF-Wachstumsfaktoren in der Pathogenese der equinen Endometrose konnte nicht eindeutig belegt werden.

The Par6-polarity pathway regulates breast cancer metastasis, and more recently has been shown to regulate transforming growth factor β (TGFβ)-induced apoptosis. Integrins may mediate the regulation of TGFβ-induced apoptosis by Par6, as they are key regulators of cell polarity, survival and death. First, we confirmed that blocking Par6 activation significantly inhibits TGFβ-induced apoptosis in both monolayer and three-dimensional NMuMG (Normal Murine Mammary Gland) cell culture models. TGFβ altered the expression of β1 and β4 integrins in NMuMG monolayers. In addition, TGFβ significantly reduced the basal localization of α6 and β4 integrins in NMuMG three-dimensional acini-like structures (p < 0.001), which was dependent on both Par6 and TGFβ receptor I (TβRI)/SMAD activation. We went on to show that the activities of integrin pro-survival signaling mediators, NF-κB and FAK, were altered in response to TGFβ, and that blocking Par6 activation in the Par6/S345A mutant maintained polarity and basal α6 and β4 integrin expression in the presence of TGFβ in NMuMG three-dimensional structures, in addition to a significant increase in FAK activation. This suggests that TGFβ alters the expression, localization and downstream signaling of integrins, which may contribute to TGFβ-induced apoptosis

Renal autoregulation is unique and critically important in maintaining homeostasis in the body via control of renal blood flow and filtration. The myogenic reflex responds directly to pressure variation and is present throughout the vasculature in varying degrees, while the tubuloglomerular feedback (TGF) mechanism adjusts microvascular resistance and glomerular filtration rate (GFR) to maintain distal tubular NaCl delivery. No simple models are available which allow the independent contributions of the myogenic and TGF responses to be compared and which include control over multiple metabolic and physiological parameters. Independently developed mathematical models of myogenic autoregulation and TGF control of GFR have been combined to produce a comprehensive model for the rat kidney which is responsive to multiple small step changes in mean arterial pressure. The system encompasses every level of the renal vasculature and the tubular system of the nephrons while simultaneously incorporating the modulatory effects of changes in viscosity and shear stress-induced nitric oxide (NO) production. The vasculature of the rat kidney has previously been divided via a Strahler ordering scheme using morphological data derived from micro-CT imaging. This data, combined with an extensive literature review of the relevant experimental data, led to the development of order-specific parameter sets for each of the eleven vascular levels. The model of the myogenic response depends primarily on circumferential wall tension, corresponding to a distally dominant resistance distribution with the highest contributions localized to the afferent arterioles and interlobular arteries. The constrictive response is tempered by the vasodilatory influence of flow-induced NO. Experimental comparison with data from groups that inhibited the TGF mechanism showed that the model was able to accurately reproduce the characteristics of renal myogenic autoregulation. This myogenic model was coupled with a system of equations that represented both spatial and temporal changes in concentration of the filtrate in the tubular system of the nephrons and the corresponding resistance changes of the afferent arteriole via the TGF mechanism. Computer simulation results of the system response to pressure perturbations were examined, as well as the interaction between mechanisms and the modulatory influences of metabolic and hemodynamic factors on the steady state and transient characteristics of whole-organ renal autoregulation. The responses of the model were consistent with experimental observations and showed that the frequency of the myogenic reflex was approximately 0.4 Hz while that of TGF was 0.06 Hz, corresponding to a 2-3 sec response time for myogenic contraction and 16.7 sec for TGF. Within the autoregulatory range step increases in pressure induced damped oscillations in tubular flow, macula densa NaCl concentration, arteriolar diameter, and renal blood flow. The model demonstrated that these oscillations were triggered by TGF and confined to vessels less than 100 micrometer in diameter. The pressure response in larger vessels remained important in characterizing total autoregulatory efficacy. Examination of the steady-state and transient characteristics of the model results demonstrates the necessity of considering the whole organ response in studies of renal autoregulation. A comprehensive model of autoregulation also allows for the examination of pathological states, such as the altered NO production in hypertension or the excess tubular reabsorption of water seen in diabetes. The model was able to reproduce experimental results when simulating diseased states, enabling the analysis of impaired autoregulation as well as the identification of key factors affecting the autoregulatory response.

Les gliomes malins prolifèrent d’une manière très anarchique et elles s’infiltrent dans le parenchyme cérébral. Plusieurs facteurs de croissance, tels que le Transforming Growth Factor Beta (TGF-ß), sont surexprimés dans les gliomes malins. La voie de signalisation du TGF-ß joue un rôle clé dans la régulation des mécanismes liés au métabolisme et à la prolifération cellulaire. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer les effets de l’inhibition de la voie de signalisation du TGF-ß sur le phénotype des gliomes malins. Deux méthodes ont été utilisées pour inhiber la voie du TGF-ß. La première est un traitement à la chloroquine, un agent alcalinisant lysosomotropique, qui module à la hausse le pH du Trans Golgi Network (TGN )/endosome. Cet agent inhibe la furine, une protéase nécessaire à la maturation du TGF-ß, ainsi que la métalloprotéases-2 (MMP-2) qui permet la libération du TGF-ß de la matrice extracellulaire (MEC). La deuxième méthode est un traitement avec l’Avasimibe™, un agent qui inhibe l'Acyl-CoA-Acétyltransférase (ACAT) démontrée comme étant activé par le TGF-ß. Les effets de ces deux agents ont été testés sur la sécrétion de TGF-ß, sur le métabolisme et la prolifération cellulaire de la lignée de gliomes murins F98. Par l’immunobuvardage de type Western blot, notre étude a révélé la présence de la forme immature de TGF-ß1 et de Latency Associated Peptide (LAP) dans le surnageant de la lignée de gliomes murins F98. Par le test Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA), l’étude a indiqué que la chloroquine et l’Avasimibe™ diminuent de 85 ± 3 % et 65 ± 1 % la concentration de TGF-ß1 mature sécrétée dans le surnageant cellulaire. Les essais WST-1 et BrdU ont montré que des expositions de 24 h et 48 h à la chloroquine et l’Avasimibe™ diminuent significativement de plus de 74 ± 9 % et 86 ± 2 % % le métabolisme et la prolifération cellulaire. La zymographie pousse à croire que les effets de chloroquine étaient associés à une inhibition de 75 ± 1 % de l’activité de la MMP-2 en 48 h. L’ajout de la chloroquine et de l’Avasimibe™ pourrait être bénéfique au traitement standard des gliomes malins en réduisant leur phénotype.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Uppsala universitet, 2008. / Härtill 4 uppsatser.

Das Mammakarzinom ist weltweit eine der häufigsten Malignomerkrankung der Frau. Im fortgeschrittenen Stadium der Erkrankung entwickeln bis zu 75 % der Patientinnen ossäre Metastasen. Basierend auf der Erkenntnis, dass GnRH-Analoga in vitro die Migration und Invasion von Mammakarzinomzellen während der Kokultur mit humanen Osteoblasten bzw. der Osteoblasten-ähnlichen Zellreihe MG-63 hemmen, sollten in dieser Arbeit die dem zugrundeliegenden molekularen Mechanismen näher betrachtet werden. Es ist bekannt, dass GnRH-Analoga in vielen verschiedenen GnRH-Rezeptor exprimierenden Tumorzelllinen die Wachstumsfaktor- und Wachstumsfaktorrezeptor-Expression beeinflussen und somit z.B. antiproliferative oder Apoptose-induzierende Effekte vermitteln. In dieser Arbeit wurde die humane Mammakarzinomzelllinie MCF-7 mit der osteoblasten-ähnlichen Zellreihe MG-63 kokultiviert. Zu bestimmten Zeitpunkten erfolgte die Behandlung der Mammakarzinomzellen mit drei verschiedenen GnRH-Analoga. Dem GnRH-I-Agonisten Triptorelin, dem GnRH-I-Antagonisten Cetrorelix und dem GnRH-II-Agonisten [D-Lysin]-GnRH-II. Neben einer nicht-kokultivierten Kontrolle jeder Zelllinie wurde eine nicht behandelte Kokulturkontrolle mitgeführt. Nach 48 h (bzw. nach 72 h od. 96 h) wurde der Versuch beendet und die mRNA-Expression von EGF, EGFR, TGF-beta und TGFBRI und -II in MCF-7 und MG-63 mittels PCR bestimmt. Zudem wurde die mRNA-Expression von EGF, EGFR und TGF-beta auch nach längerer Kokultur- und Behandlungszeit sowie unter Stressbedingungen beobachtet. Es hat sich gezeigt, dass es weder in MG-63 noch in MCF-7 signifikante Expressionsunterschiede von EGF, EGFR und TGF-beta im Vergleich zur Kokulturkontrolle gab. Dies hat sich auch weder im Zeitverlauf noch unter Stressbedingungen geändert. In MG-63 konnte man ebenfalls keine Expressionsunterschiede der TGFB-Rezeptoren beobachten. Dagegen konnte erstmals gezeigt werden, dass alle drei GnRH-Analoga die mRNA-Expression des TGFBR-I und -II während der Kokultur mit der osteoblasten-ähnlichen Zellreihe MG-63 signifikant hemmen. Während man in anderen Gewebetypen bereits eine verminderte Expression von TGFBR-I und -II nach Behandlung mit GnRH-Analoga nachweisen konnte, ist dies erstmals in einer Mammakarzinomzelllinie gelungen. Desweiteren kann man aus den vorliegenden Ergebnissen den Schluss ziehen, dass die verminderte Expression der TGFB-Rezeptoren eine Rolle in der bereits nachgewiesene GnRH-Analoga-vermittelten Migrations- und Invasionshemmung spielt.

The exogenous expression of master transcription factors (TFs) to drive cell identity changes is an exciting and powerful approach to cell and tissue engineering. Yet, the generation of desired cell types is often plagued by inefficiency and inability to produce mature cell types. Through investigations of the molecular mechanisms of induced pluripotent stem cell (iPSC) generation, I discovered that expression of constitutively active Smad2/3 (Smad2CA/3CA), together with the Yamanaka factors, could dramatically improve the efficiency of reprogramming. Mechanistically, SMAD3 interacted with both co-activators and reprogramming factors, bridging their interaction during reprogramming. Because SMAD2/3 interact with a multitude of master TFs in different cell types, I tested the conversions of B cells to macrophages, myoblasts to adipocytes, and human fibroblasts to neurons. Remarkably, each conversion system was markedly enhanced when the master TFs were co-expressed with Smad3CA. These results revealed the existence of shared molecular mechanisms underlying diverse TF-mediated cellular conversions, and demonstrated SMAD2/3 as a widely applicable cofactor that potentiates the generation of diverse cell types with profound efficiency and maturity.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-30 / Introducao: A busca por uma fonte alternativa de celulas para a Engenharia Tecidual ossea, se deve a morbidade da area doadora e maior dificuldade de expansao in vitro quando da utilizacao de celulas de linhagem osteoblastica, como as celulas da medula ossea. Portanto, a busca de outras fontes celulares para contribuir para esta terapia, se torna fundamental. Objetivo: Avaliar a influencia do fator de crescimento transformante beta1(TGF-ƒÀ1) na diferenciacao celular de fibroblastos dermicos humanos cultivados em esponja de colageno. Metodos: As esponjas de colageno foram cortadas em pecas de 16mm de diametro e 2 mm de espessura sendo distribuidas em quatro grupos denominados de acordo com o meio de cultura: CONTROLE (Padrao); TGF-ƒÀ1 (Padrao acrescido de 10ng/mL de TGF-ƒÀ1); OSTEOG. Padrao acrescido de 0,5ƒÊg/mL de acido ascorbico, 10 mMol/L de ƒÀ-glicerofosfato e 10nMol/L de dexametasona) e OSTEOG.TGF- ƒÀ1(meio osteogenico acrescido de 10ng/mL de TGF-ƒÀ1). As avaliacoes da atividade da fosfatase alcalina (FAL) e quantidade de osteocalcina (OC) foram realizadas no sobrenadante. A interacao das celulas com a esponja de colageno foi avaliada pela exame histologico e a presenca de depositos de calcio fosfato realizada pelo teste de Von Kossa, todas as avaliacoes foram realizadas no segundo, setimo, 14 ‹, 21 ‹, 28 ‹ e 56 ‹dias. Resultados: Atividade da FAL e Quantidade de OC: nao houve diferenca entre os grupos CONTROLE e TGF- ƒÀ1 em nenhuma das avaliacoes e em nenhum dos pontos de avaliacao, no entanto na comparacao com os outros dois grupos, os valores foram significativamente menores, o grupo OSTEOG.TGF- ƒÀ1 obteve valores significativamente. Interacao Celula/Esponja: em todos os grupos as celulas inicialmente estavam na superficie com posterior penetracao para o interior da esponja. Depositos Mineralizados: nao existiu a presenca nos grupos CONTROLE e TGF- ƒÀ1 e nos grupos OSTEOG. e OSTEOG. TGF- ƒÀ1 existiu a presenca de depositos a partir do 14 ‹ dia ate o 56 ‹ dia. Conclusao: O TGF-ƒÀ1 no meio osteogenico, na cultura de fibroblastos dermicos humanos em esponja de colageno, aumentou a atividade da FAL e a quantidade de OC, nao alterando a interacao celula/esponja e a presenca de depositos mineralizados de calcio fosfato na estrutura da esponja de colageno / Introduction: The research of new sources of cells for Tissue Engineering of the human bone, it is necessary because the use of the primary choice for this therapy (bone marrow cell), can result in a morbidity of the donor area and poor expansion in vitro. Therefore, it is important to seek other cellular sources to contribute to this therapy. Objective: To evaluate the influence of transforming growth factor-beta 1 (TGF-â1) in the osteogenic differentiation of human dermal fibroblasts cultured in a collagen sponge. Methods: The collagen sponges were cut in 16x2-mm sections and distributed into four groups according to the culture medium: CONTROL (DMEM culture medium); TGF-â1 (DMEM culture medium with 10 ng/ml of TGF-â1); OSTEOG (DMEM culture medium with 0.5 ìg/ml of ascorbic acid, 10 mmol/l of â-glycerophosphate and 10 nmol/L of dexamethasone); and OSTEOG.TGF-â1 (osteogenic medium with 10 ng/ml of TGF-â1). Measurements of the alkaline phosphatase (ALP) activity and the amount of osteocalcin (OC) in the supernatant, as well as measurement of the penetration of cells in the sponge by histology and measurement of calcium phosphate deposits by the Von Kossa test, were performed on days 2, 7, 14, 21, 28, and 56 . Results: ALP activity and OC level: There were no differences between the CONTROL and TGF-â1 groups in any of the measurements between any of the measurement points. However, the measured values were significantly lower than the OSTEOG and OSTEOG.TGF-â1 groups. The OSTEOG.TGF-â1 group achieved significantly higher. Interaction Cell/Sponge: in all groups the cells were at the top of sponge in the beginning and there were a penetration into the sponge up to the end of the experiments. Deposits of Calcium Phosphate: There were no presence of deposits in the CONTROL and TGF-â1 groups. There were evidence of the deposits in the OSTEOG. and OSTEG. TGF-â1 groups from the 14° day up to 56° day. Conclusion: TGF-â1 in osteogenic medium increased the ALP activity and the OC levels but did not influence the interaction cell/sponge and the presence of mineralized deposits of calcium phosphate into the collagen sponge. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

No description available.