Orientador: Prof. Dr. Norberto Anibal Maidana / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Matemática , 2015. / Neste trabalho propomos um modelo matemático para estudar a proliferação e a propagação tumoral no tecido hospedeiro. Modelamos o processo mediante um sistema de três equações diferenciais, descrevendo a interação entre as células tumorais, a matriz extracelular e as enzimas degradadoras da matriz extracelular. Inicialmente, descrevemos a produção (ou a ativação) das enzimas de degradação pelas células cancerígenas, assim como seu decaimento, a degradação e a remodelação da matriz extracelular e o crescimento celular. No modelo espacial, consideramos a dispersão por difusão das células tumorais e das enzimas degradadoras, considerando também a resposta migratória das células tumorais à matriz extracelular, haptotaxia. Fazemos um estudo da dinâmica temporal mediante seus pontos de equilíbrio e a estabilidade, obtendo uma classificação qualitativa. Simulações numéricas são analisadas e interpretadas biologicamente. Nas simulações espaciais, em dimensão um, obtemos a formação de uma frente de onda, para a qual analisamos a velocidade, as mudanças de velocidades em alguns cenários e as implicações biológicas destas variações. / In this work, we propose a mathematical model to study the proliferation and tumor spread in a host tissue. We model the process using three differential equations, describing the interaction between tumor cells, the extracellular matrix and the degrading enzymes of the extracellular matrix. At first, we describe the production (or activation) of degradative enzymes by the cancer cells as well as its decay, the degradation and remodeling of the extracellular matrix and cell growth. Then, in the spatial model, we consider the dispersion by diffusion of tumor cells and of the degradative enzymes, as well as the migratory response of tumor cells to the extracelular matrix, haptotaxia. We make a study of the temporal dynamics through their points of equilibrium and the stability, obtaining a qualitative classification. We show numerical simulations, in dimension one, being analyzed and interpreted biologically. In the spatial simulation, in one dimension, we obtain a wavefront, which we analyze the speed, the variations of the speed considering some scenarios and the implications of these changes.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:09/07417-9

ACTH é o hormônio trófico que estimula a esteroidogênese, promove o crescimento e a manutenção do córtex adrenal. Porém, em linhagens adrenocorticais, assim como em culturas primárias, ACTH inibe a proliferação celular. A linhagem Y-1 de células adrenocorticais de camundongo tem as seguintes respostas a ACTH: aumento da esteroidogênese, arredondamento celular, bloqueio do ciclo celular em G1 e indução dos proto-oncogenes fos e jun. Esta linhagem também responde muito Sem a FGF2, um protótipo da família dos FGFs (Fibroblast Growth Factors) que regula diferenciação e proliferação de diversos tipos celulares, sendo estimulada a transitar pelas fases G0→G1→S do ciclo celular. ACTH antagoniza este efeito de FGF2, inibindo parcialmente a entrada em S induzida por FGF2. Este projeto buscou compreender o papel de c-Myc no controle do ciclo celular de Y-1, com ênfase nos efeitos de ACTH e FGF2 na expressão e atividade de c-Myc. Mostramos que os dois principais controles da expressão de c-Myc em Y-1 são transcrição e degradação da proteína, sendo a concentração de c-Myc o único controle sobre o sistema Myc/Max/Mad, uma vez que a expressão de Max e de Mad-1 , Mad-4 e Mxi é constitutiva em células Y-1. FGF2 induz a expressão de c-Myc através da indução da transcrição e aumento da estabilidade da proteína de forma totalmente dependente da via de Erk-MAPK. ACTH, por outro lado, não interfere com a transcrição de c-myc, mas promove fortemente a degradação da proteína, dependentemente da via de PKA. Utilizando um sistema de transfecção transiente, transfectamos uma quimera da proteína c-Myc com o receptor de estrógeno, MycER. Quando ativada por tamoxifen, a quimera migra para o núcleo e reverte a ação anti-mitogênica de ACTH sobre FGF2, porém, não tem efeito sobre células carenciadas tratadas ou não com ACTH apenas. Em conclusão, o antagonismo entre ACTH e FGF2 no controle da transição G0→G1→S do ciclo celular de Y-1 pode ser explicado pelas suas ações antagônicas sobre a estabilidade da proteína c-Myc. / ACTH is the trophic hormone that stimulates steroidogenesis, promotes growth and maintenance of the adrenal cortex. However, in adrenal cell lines, as well as in primary cultures, ACTH inhibits cell proliferation. ACTH effects on Y-1 cells are: increasing in steroidogenesis, cell rounding, cell cycle blocking in G1 phase and induction of fos and jun proto-oncogenes expression. Y-1 cell line displays a robust response to FGF2, a member from the FGFs family (Fibroblast Growth Factors), which regulates differentiation and proliferation in many cell types, being induced to enter G0→G1→S phases of fhe cell cycle upon FGF2 stimulation. ACTH antagonizes FGF2 effect, partially inhibiting cell cycle progression stimulated by FGF2. This project aimed to investigate c-Myc role in Y-1 cell cycle control, with emphasis on ACTH and FGF2 effects on its expression and activity control. We have shown that there are two main controls of c-Myc expression in Y-1 cells, transcription and protein stability. c-Myc concentration regulates the system Myc/Max/Mad, once Max and also Mad-1, Mad-4 and Mxi expression is constitutive in Y-1 cells. FGF2 induces c-Myc expression by increasing its transcription rate and stabilizing the protein in an Erk-MAPK pathway dependent manner. ACTH, on the other hand, does not control c-myc transcription but promotes a strong degradation of the protein through the PKA pathway. Using a transient transfection system, we were able to express MycER, a chimera of c-Myc and estrogen receptor in Y-1 cells. When activated by tamoxlfen, MycER is translocated to cell nucleus, where it abolishes the anti-mitogenic effect of ACTH over FGF2. However, it has no effect on cell cycle progression of serum starved cells treated or not with ACTH only. In conclusion, their antagonist effects on c-Myc protein stability can explain the antagonist effects of ACTH and FGF2 on the control of G0→G1→S transition of Y-1 cell cycle.

Exossomos (Exo) originados de células dendríticas (DCs) carregam moléculas associadas à apresentação antigênica. Neste trabalho procurou-se estabelecer se Exo de DCs seriam capazes de conferir imunogenicidade às células tumorais. Os Exo isolados de culturas de DCs expressavam as moléculas HLA-ABC, HLA-DR, CD86, CD11c, CD81, CD54 e CD18. Estes foram então adicionados às células da linhagem humana de adenocarcinoma mamário, SK-BR-3, as quais passaram a expressar as moléculas HLA-DR, CD86 e CD11c. As células tumorais modificadas pelos Exo induziram a produção de IL-6 e IL-10, detectados no sobrenadante das co-culturas destas com linfócitos T. Estas células tumorais também induziram aumento do número de linfócitos produtores de IFN-<font face=\"Symbol\">g, pré-sensibilizados contra antígenos tumorais, e aumento da expressão de SOCS3 nestes. Em conclusão, nossos resultados mostram que, Exo de DCs alteram o fenótipo de células tumorais, modificando sua interação com linfócitos T, sem induzir nas mesmas capacidade de ativar respostas proliferativas ou citotóxicas de linfócitos T in vitro. / Exosomes (Exo) originated from dendritic cells (DCs) contain molecules involved in antigen presentation. The present work sought to determine if Exo from DCs would be able to transfer immunogenicity to tumor cells. Exo isolated from DCs cultures carried HLA-ABC, HLA-DR, CD86, CD11c, CD81, CD54 and CD18. These Exo were added to cultures of the human breast adenocarcinoma cell line, SK-BR-3, which gained expression of HLA-DR, CD86 and CD11c. Tumor cells modified by Exo induced IL-6 and IL-10 production, detected in the supernatant of their co-cultures with T lymphocytes. These tumor cells also induced an increase in the frequency of IFN-<font face=\"Symbol\">g-producing T lymphocytes, pre-sensitized against tumor antigens, and an increased expression of SOCS3. In conclusion, our results show that, Exo from DCs affect the phenotype of tumor cells, modifying their interaction with T lymphocytes, without inducing the ability to activate cytotoxic or T cell proliferative responses in vitro.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Na elaboração do planejamento do tratamento de câncer com radiações ionizantes, o médico radioterapêuta, através dos protocolos clínicos, determina a dose de radiação diária para cada tipo específico de tumor e, junto com o físico, durante os procedimentos de simulação dos campos de tratamento, fazem a localização das áreas a serem tratadas. Em alguns casos, os campos de radiação apresentam dimensões extensas visando englobar todo o volume alvo, o que pode exigir a proteção de regiões anatômicas e órgãos vitais localizados no interior da área irradiada ou mesmo circunvizinhas ao volume alvo, a fim de se garantir o limite de dose absorvida tolerável por estes órgãos. Em geral, estes órgãos críticos localizam-se fora do eixo central do feixe de radiação, até mesmo próximo da periferia do campo, justificando a importância da determinação da dose de radiação em pontos situados fora do feixe central e do isocentro de tratamento, buscando dimensionar as colimações de proteção que dependem do seu posicionamento, da dose de tolerância do ponto anatômico e dos parâmetros radiométricos do equipamentos de radiação utilizados. Este trabalho apresenta uma análise da distribuição de dose absorvida em pontos situados fora do eixo central do feixe de radiação durante procedimentos de radioterapia com campos extensos e irregulares. O código computacional MCNP5 foi usado para construir duas modelagens do cabeçote de um acelerador linear clínico, utilizado como fonte de radiação, e simular o perfil radiométrico do feixe de tratamento para campos irregulares e alargados. Foram realizadas medidas experimentais da curva de Porcentagem de Dose Profunda (PDP) e perfil de dose utilizando câmara de ionização, detectores de diodos e filmes radiográficos. Os valores experimentais foram comparados com os perfis de dose simulados para realização do processo de validação dos cálculos. Após a validação, casos clínicos foram simulados como forma de aplicação da metodologia apresentada. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Uma grande variedade de moléculas já foi identificada por apresentar alta afinidade por receptores superexpressos em células tumorais, e a radiomarcação dessas moléculas oferece a possibilidade de novos compostos com aplicações diagnósticas e terapêuticas em medicina nuclear. Dentre essas moléculas, a bombesina (BBN) é uma das que despertam maior interesse, uma vez que um de seus receptores BB2 são superexpressos em células de tumores de próstata, mama, cólon, pâncreas e pulmão, além de glioblastomas e neuroblastomas. Derivados da bombesina, agonistas e antagonistas dos receptores BB2 já foram propostos para essa finalidade e apresentaram resultados promissores em estudos pré-clínicos. Entretanto, a maioria deles apresenta o incoveniente da alta captação em tecidos sadios, como pâncreas e intestino, o que pode prejudicar a eficiência diagnóstica e causar efeitos adversos na terapia. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a marcação de uma nova série de derivados da bombesina com índio-111 (111In) e gálio-68 (68Ga), de modo a avaliar seu potencial para diagnóstico de tumores que superexpressam BB2 por tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) ou por emissão de pósitrons (PET). Os peptídeos estudados apresentam estrutura genérica YGn-BBN(6-14)-Q, em que Q é o grupamento quelante, n é o número de aminoácidos glicina do espaçador YGn e BBN(6-14) é a sequência original de aminoácidos da BBN do aminoácido 6 ao 14. Estudou-se também o derivado em que a metionina (Met) terminal da sequência da bombesina foi substituída pela norleucina (Nle). A avaliação experimental dos derivados da bombesina foi dividida em quatro etapas: estudos computacionais, marcadores moleculares para SPECT, marcadores moleculares para PET e estudos toxicológicos. Os estudos computacionais consistiram na determinação dos coeficientes de partição (log P) e distribuição (log D) teóricos dos derivados da bombesina conjugados ao quelante DTPA (ácido dietileno-triamino-pentacético e DOTA (1,4,7,10-tetraazaciclododecano-tetracético). No desenvolvimento de marcadores moleculares para SPECT os derivados da bombesina de diferentes espaçadores conjugados ao DTPA e radiomarcados com 111In foram avaliados para determinação do melhor espaçador para aplicação in vivo, considerando não apenas as propriedades in vivo, mas também a estabilidade. Uma vez definido o espaçador, o derivado escolhido conjugado ao quelante DTPA ou DOTA foi submetido a estudos comparativos in vitro e in vivo utilizando linhagens tumorais que expressam os receptores BB2 em níveis variados, de modo a determinar o agente quelante mais adequado para aplicação in vivo. Nessa fase experimental, alguns estudos foram realizados também com um derivado da BBN BZH3, amplamente descrito pela literatura. No desenvolvimento de marcadores moleculares para PET, o derivado composto pelo espaçador e quelante escolhido foi radiomarcado com 68Ga e submetido a estudos de biodistribuição in vivo. Por fim, estudos toxicológicos em ratos foram realizados por meio da administração de um excesso dos derivados da BBN, a fim de avaliar a segurança para futura aplicação em estudos clínicos. Todos os derivados conjugados ao DTPA foram radiomarcados com 111In com alta pureza radioquímica e alta atividade específica (174 GBq/&mu;mol). Os marcadores moleculares obtidos apresentaram alta estabilidade frente à reação de marcação e baixa estabilidade à temperatura ambiente, a qual foi aumentada com a adição de agentes estabilizantes. A análise em soro humano indicou degradação tempo-dependente dos marcadores moleculares pelas enzimas do soro e aumento da estabilidade com o acréscimo de aminoácidos glicina no espaçador, bem como pela substituição da Met terminal pela Nle. Os estudos em CLAE e de log P confirmaram os resultados de log P teórico e indicaram que os marcadores moleculares apresentam baixa lipofilicidade, a qual decresce com o aumento do espaçador e aumenta com a substituição do aminoácido terminal. Os estudos in vivo demonstraram que os marcadores moleculares de DTPA-111In apresentam rápido clareamento sanguíneo, excreção primariamente renal e baixo acúmulo abdominal. O marcador molecular que apresentou maior captação tumoral foi aquele com a Nle terminal (YG5N), e esse foi submetido à análise comparativa entre os quelantes bifuncionais DTPA e DOTA. O YG5N-DOTA foi radiomarcado com 111In com alta atividade específica (100 GBq/&mu;mol). Ensaios de saturação em células de tumor de próstata (PC-3 e LNCaP) e mama (T-47D) in vitro demonstraram afinidade semelhante para o peptídeo conjugado a ambos quelantes, mas o YG5N-DOTA-111In se ligou mais às células de tumor de próstata, mas não às células de tumor de mama. Esse marcador molecular também foi mais internalizado pelas células PC-3. Os estudos in vivo indicaram maior estabilidade do marcador molecular conjugado ao DOTA em soro de camundongo, mas captação dos dois peptídeos semelhante pelo tumor de células PC-3 e LNCaP, embora esse último tenha demonstrado uma concentração duas vezes menor do receptor BB2. A imagem SPECT/CT dos tumores foi possível com os dois peptídeos. Em comparação com o derivado BZH3-111In, os marcadores moleculares apresentaram captação tumoral semelhante, mas as imagens foram mais favoráveis devido à menor captação abdominal. O YG5N-DOTA foi então radiomarcado com 68Ga, obtendo-se alta pureza radioquímica, e seu perfil de distribuição foi semelhante ao do derivado radiomarcado com 111In, com significativa captação pelo tumor de células PC-3. Os ensaios de tolerância toxicológica demonstraram que os derivados da bombesina são seguros até a concentração administrada, não apresentando toxicidade hematológica, hepática ou renal. O derivado da BBN YG5N conjugado ao DTPA ou DOTA é uma ferramenta promissora e segura para o diagnóstico de tumores que superexpressam os receptores BB2 por SPECT e PET. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:09/07417-9

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-08-26T11:30:14Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-08-26T11:30:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Diversos estudos de serpentes têm mostrado que algumas substâncias componentes de seus venenos possuem eficiência na atividade antitumoral nos ensaios realizados em laboratório em células in vitro e in vivo. O veneno da cascavel Crotalus vegrandis possuem atividades neurotoxica, miotoxica e hemorrágica. A crotoxina simile é um importante componente desse veneno sendo formada por uma proteína que possui uma unidade ácida (Crotapotina) ligada a uma subunidade básica (PLA2). Devido ao fato de existirem poucos estudos relativos ao veneno de Crotalus vegrandis, torna-se necessário o isolamento e a caracterização de suas biomoléculas e uma maior investigação do seu potencial e sua eficácia como agente terapêutico contra células tumorais. No presente trabalho, foi realizado o isolamento e a caracterização da crotoxina simile de Crotalus vegrandis, bem como seu efeito citotóxico em células L929 e B16F10. Realizou-se o cultivo dessas células em placas com 96 poços, para, então, serem colocadas em contato direto com diferentes frações do veneno purificado de Crotalus vegrandis por um tempo total de 48 horas. Para efeitos de comparação realizou-se o mesmo ensaio com frações do veneno purificado da cascavel brasileira Crotalus durissus terrificus. Para a avaliação da viabilidade celular o tratamento com as frações do veneno purificado de Crotalus vegrandis e Crotalus durissus terrificus, realizou-se os ensaios com MTT. Os resultados mostraram uma atividade de grande toxicidade para ambos os venenos em células tumorais B16F10 e pouca toxicidade para as células normais L929. Ainda nos ensaios comparativos com os dois venenos, verificou-se que, para uma dada concentração, as frações do veneno de Crotalus vegrandis possuem uma maior eficiência que qualquer concentração do veneno de Crotalus durissus terrificus, havendo uma maior especificidade para as células B16F10. A crotoxina símile isolada do veneno de Crotalus vegrandis apresentou atividade citotóxica mais preponderante na linhagem celular tumoral B16F10, após 48 horas concentrações de 250 e 125 ug/mL. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O fator esteroidogênico 1 (SF-1) é um fator de transcrição envolvido no desenvolvimento, na produção de esteroides e na proliferação do córtex adrenal. POD-1/TCF21 parece estar envolvido na regulação de SF-1, inibindo sua expressão e suas funções nas células esteroidogênicas. No entanto, a expressão e a relação entre SF-1 e POD-1 em células normais adrenocorticais não está esclarecida. O objetivo desse trabalho foi determinar se Pod-1 regula a expressão de Sf-1 através da hiperexpressão de Pod-1 em culturas primárias de células adrenocorticais de rato. Foi analisada a expressão endógena de Sf-1 e Pod-1, através da reação de RT-PCR quantitativo, em células glomerulosas (G) e células fasciculadas/reticulares (F/R), bem como em células transfectadas com pCMVMycPod-1. Os resultados mostraram que Sf-1 está mais expresso nas células F/R do que nas células G e ambos os tipos celulares apresentaram baixa expressão endógena de Pod-1. As células F/R transfectadas apresentaram um aumento estatisticamente significante da expressão de Sf-1, mas não as células G. Esses resultados sugerem um mecanismo de ação de Pod-1 no controle da expressão de Sf-1 em células adrenocorticais normais distinto do descrito em células de tumores adrenais e células esteroidogênicas. / The steroidogenic factor 1 (SF-1) is a transcription factor involved in the development, steroids production and adrenal cortex proliferation. There are evidences that suggest that POD-1/TCF21 may be involved in the inhibition of SF-1 and modulating the SF-1 function in steroidogenic cells. However, the expression and the relation between SF-1 and POD-1 in normal adrenocortical cells are still unclear. The aim of this study was to determine whether Pod-1 regulates the expression of Sf-1 by overexpression of Pod-1 in primary cell cultures of rat adrenal cortex. We analyzed the expression of endogenous Sf-1 and Pod-1 by RT-PCR quantitative in glomerulosa (G) and fasciculata/reticularis (F/R) cells and also in cells transfected with plasmid CMVMycPod-1. The results showed that the SF-1 expression is higher in F/R cells than the G cells. Moreover, both cell types showed low endogenous expression of Pod-1. Analysis of Sf-1 expression in transfected cells showed a statistically significant increase in the Sf-1 expression in F/R cells but not in G cells. These results suggest a mechanism of action of Pod-1 in the regulation of Sf-1 in normal cells distinct of described in adrenocortical tumor cells and other steroidogenic cells.

Carcinoma adenóide cístico é uma neoplasia maligna de glândula salivar com alto grau de recorrência e metástase. Células tumorais que invadem tecidos subjacentes formam invadopódios, protrusões de membrana ricas em actina, cortactina e MT1-MMP capazes de degradar a matriz extracelular (MEC). Proteólise de moléculas da MEC, como a laminina, promove liberação de fragmentos e peptídeos bioativos. Nesse trabalho, estudamos o papel dos peptídeos AG73 e C16, da laminina-111, na atividade de invadopódios de células derivadas de carcinoma adenóide cístico (CAC2). Nossos resultados mostram que AG73 e C16 regulam atividade de invadopódio e aumentam a expressão de MT1-MMP em células CAC2. Silenciamento da integrina <font face=\"Symbol\">b1 e inibição da via ERK diminuem a atividade de invadopódio induzida por esses peptídeos. Já a inibição da via Rac diminui a atividade de invadopódios induzida apenas por AG73. Propomos que os peptídeos AG73 e C16 regulariam a atividade de invadopódios através da integrina <font face=\"Symbol\">b1 e da via ERK 1/2. Já a via Rac1 transduziria sinais gerados apenas pelo peptídeo AG73. / Adenoid cystic carcinoma is a frequently occurring malignant salivary gland neoplasm with high level of recurrence and metastasis. Tumor cells that invade surrounding tissues rely on invadopodia to degrade extracellular matrix (ECM). Invadopodia are actin and cortactin-rich membrane protrusions that localize MT1-MMP required for ECM degradation. Breakdown of ECM molecules, such as laminins, releases fragments and bioactive peptides. Here we addressed the role of laminin-111 peptides AG73 and C16 in invadopodia activity of cells derived from human adenoid cystic carcinoma (CAC2). Our results show that AG73 and C16 increase invadopodia activity and MT1-MMP expression in CAC2 cells. Silencing of <font face=\"Symbol\">b1 integrin and ERK pathway inhibition decrease AG73 and C16-induced invadopodia. Rac1 pathway inhibition decreases only AG73-induced invadopodia formation. We propose that AG73 and C16 increase invadopodia activity in CAC2 cells through <font face=\"Symbol\">b1 integrin. ERK1/2 pathway would transduce signals generated by both peptides, while Rac1 pathway is related to AG73 signaling.