Orientador: Claudio Chrysostomo Werneck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vassequi-Silva_Tallita_M.pdf: 17060353 bytes, checksum: 04c3d8b469909adce6cf7a0f8977283d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As fibras elásticas são responsáveis por darem sustentação a tecidos, como artéria aorta, pele, pulmão. São compostas por dois componentes distintos, elastina e microfibrila, quando analisadas por microscopia eletrônica. Anteriormente, os pesquisadores acreditavam que a principal função da rede de microfibrila, composta principalmente de fibrilinas e MAGPs, era na formação das fibras elásticas. Mas, sabe-se hoje, que a rede de microfibrila também é essencial na sinalização molecular. As MAGPs são proteínas aparentemente importantes para a função estrutural das microfibrilas e seu desenvolvimento. Embora sua função biológica ainda não seja conhecida, muitos estudos têm demonstrado sua interação com várias moléculas in vitro, como as fibrilinas 1 e 2, tropoelastina, biglican, decorina e colágeno VI. Até o momento nenhuma patologia foi relacionada à deficiência ou mutações no gene da MAGP1. Entretanto, dados preliminares demonstram que camundongos deficientes em MAGP1, quando submetidos à angioplastia, desenvolvem mais neoíntima quando comparados com animais selvagens. O procedimento de angioplastia resulta muitas vezes no remodelamento vascular, levando a reestenose ou formação de neoíntima. Muitos estudos têm relacionado o TGF-ß com o processo de reestenose após angioplastia, justamente pelo fato desse fator de crescimento ser capaz de modular o desenvolvimento e remodelamento vascular. Levando em consideração dados recentes que demonstram que a MAGP1 tem a capacidade de interagir com o TGF-ß ativo, foi de nosso interesse tratar os camundongos deficientes em MAGP1 e selvagens com losartan (antagonista de TGF-ß) para verificar a função da MAGP1 e a possível participação de TGF-na formação de neoíntima. Os animais foram tratados com losartan ou placebo por 4 semanas e então submetidos ao ensaio de angioplastia, aferição da pressão sanguínea e dosagem de TGF-ß plasmático. Observou-se que todos os animais são normotensos e, que o tratamento com losartan resultou em uma redução na formação de neoíntima em comparação com os animais não tratados e que não houve diferença na formação de neoíntima entre os animais deficientes em MAGP1 comparados com selvagens. Não houve alteração dos níveis de TGF-ß total. Os dados sugerem que a MAGP1 parece não ser importante no processo de formação de neoíntima e que o tratamento com losartan é eficaz na redução da formação da neoíntima, sem alterar a pressão sanguínea e os níveis de TGF-ß / Abstract: Elastic fibers are responsible for providing support to tissues such as aorta, skin and lung. They are composed of two distinct components, elastin and microfibrils, when analyzed by electron microscopy. Previously, researchers believed that the main function of the microfibrils network, mainly composed of fibrilin and MAGPs, was the formation of the elastic fiber. But, today, we know that the microfibril network is essential for molecular signaling also. The MAGPs are proteins apparently important for the structural functions of the microfibrils and development. Although its biological function is not known yet, many studies have demonstrated its interaction with various molecules in vitro, such as fibrilin 1 and 2, tropoelastin, biglycan, decorin and type VI collagen. So far no pathology was related to MAGP1 deficiency or mutations. However, preliminary data show that MAGP1 deficient mice when assayed using angioplasty model they developed more neointima than wild-type animals. The angioplasty procedure often results in vascular remodeling, leading to restenosis. Many studies have shown that TGF-ß is related to this process mainly because this growth factor is able to modulate the development and vascular remodeling. Take into account recent data showing that MAGP1 has the ability to interact with active TGF-ß, it was our interest to treat the MAGP1 deficient and wild-type mice with losartan (antagonist of TGF-ß) to verify the MAGP1 function and possible involvement of TGF-? in the neointima formation. Mice were treated with losartan or placebo for 4 weeks and then tested on angioplasty, blood pressure measurement and serum TGF-ß. It was observed that all animals are normotensive, and that losartan treatment resulted in a neointima reduction compared with untreated animals. No difference in neointima formation was observed between the MAGP1 deficient and wild-type mice. There was no change in total serum TGF-ß levels. Data suggest that MAGP1, apparently is not important in neointima formation and the losartan treatment is effective in reducing neointima formation without affecting blood pressure and levels of TGF-ß / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Ricardo Della Coletta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-09T19:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobral_LaysMartin_M.pdf: 14271407 bytes, checksum: 448e55c30e66d3c36643955fe6ab0225 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Miofibroblastos são células especializadas que exercem funções importantes em processos fibróticos através da síntese elevada de macromoléculas da matriz extracelular, proteases e citocinas. O exato mecanismo do surgimento (transdiferenciação) dos miofibroblastos permanece desconhecido, porém inúmeros estudos sugerem que o fator de crescimento transformante-'beta'1 (TGF-'beta'1) exerça um papel importante neste processo via ativação do fator de crescimento de tecido conjuntivo (CTGF). Em oposição aos efeitos de TGF-'beta'1, algumas citocinas inflamatórias, incluindo interferon 'gama' (IFN'gama'), parecem inibir a transdiferenciação dos miofibroblastos. O uso da droga imunossupressora ciclosporina A (CsA) é freqüentemente associada a inúmeros efeitos colaterais, sendo o aumento gengival fibrótico o de maior interesse para a área odontológica. Linhagens celulares de fibroblastos de gengiva normal tratadas com CsA expressam níveis elevados de TGF-'gama'1 e colágeno, que são intrínsecos do fenótipo miofibroblástico. Os objetivos deste estudo foram compreender a participação de TGF-'beta'1 e IFN'gama' na transdiferenciação dos fibroblastos gengivais em miofibroblastos e entender os mecanismos de ação destes fatores neste processo. Adicionalmente, nós verificamos a presença de miofibroblastos em aumentos gengivais induzidos por CsA. Nossos resultados demonstraram, através de 4 diferentes ensaios: transcriptase reversa-reação em cadeia da polimerase (RTPCR), western blot, imunofluorescência e citometria de fluxo, que TGF-'beta'1 induz e FNg bloqueia a transdiferenciação dos fibroblastos gengivais em miofibroblastos metabolicamente ativos em uma maneira dependente da dose e tempo. Nas células onde a expressão de CTGF foi significantemente reduzida por seqüências específicas de RNA de interferência, TGF-'beta'1 não foi capaz de promover a transdiferenciação dos miofibroblastos, revelando que TGF-'beta'1 é dependente da ativação de CTGF para induzir a transdiferenciação dos fibroblastos gengivais em miofibroblastos. IFN'gama' bloqueou a transdiferenciação dos miofibroblastos por estimular a expressão de Smad 7, uma proteína que regula negativamente a atividade de TGF-'beta'1. Interessantemente, miofibroblastos não foram associados aos aumentos gengivais induzidos por CsA, como revelado pelos modelos in vivo de injeções diárias de CsA em ratos Wistar e in vitro de tratamento de fibroblastos gengivais com CsA. Embora CsA tenha induzido a expressão de TGF-'beta'1, não demonstrou nenhum efeito na modulação dos níveis de CTGF. Nossos resultados demonstram que a indução da transdiferenciação dos miofibroblastos por TGF-'beta'1 é dependente da estimulação de CTGF. Adicionalmente, este estudo sugere que IFN'gama' pode ser clinicamente efetivo no tratamento de alterações fibróticas associadas à presença de miofibroblastos, pois atenua a excessiva produção de colágeno tipo I por estas células / Abstract: Myofibroblasts are the main cellular type involved in extracellular matrix deposition in fibrotic diseases. Relatively little is known about the underlying mechanisms that regulate myofibroblast emergence (transdifferentiation), however the regulatory cytokine transforming growth factor-beta 1 (TGF-'beta'1) has been traditionally considered an inducer of the myofibroblastic phenotype via activation of connective tissue growth factor (CTGF)-dependent pathway. Some inflammatory cytokines, particularly interferon g (IFN'gama'), show opposite effects to TGF-'beta'1, inhibiting myofibroblast transdifferentiation. Cyclosporin A (CsA) is a widely used immunosuppressant drug that causes significant side effects such as gingival overgrowth. Normal gingival fibroblast cell lines treated with CsA express high levels of TGF-'beta'1 and collagen, which are intrinsic of myofibroblasts. In the present study we examined whether TGF-'beta'1 and IFN'gama' can modulate transdifferentiation of gingival fibroblasts into myofibroblasts, and the biologic mechanisms behind those factors in this process. Additionally, we have analyzed the presence of myofibroblasts in CsA-induced gingival overgrowth. Our results demonstrated throughout a modality of experiments that included reverse trancriptasepolymerase chain reaction (RT-PCR), western blot, immunofluorescence and flow citometry analysis, that TGF-'beta'1 induces and IFN'gama' blocks fibroblast-myofibroblast transdifferentiation in a dose- and time-dependent manner. In fibroblasts with CTGF levels know-down by specific small interference RNA, TGF-'beta'1 effect on transdifferentiation was significantly reduced, revealing that CTGF plays a crucial role in mediating TGF-'beta'1 myofibroblast transdifferentiation. IFN'gama' blocked myofibroblast transdifferentiation by stimulating Smad 7 levels, a protein that negatively regulates TGF-'beta'1 signaling. Interestingly, myofibroblasts were not found in CsA-induced gingival overgrowth, as revealed by the in vivo model of daily injections of CsA in Wistar rats and by the in vitro model of gingival fibroblast cultures treated with CsA. Although CsA treatment stimulated TGF-'beta'1 expression by NG fibroblasts, it lacked to induce CTGF levels. Our results demonstrate that TGF-'beta'1 induction of transdifferentiation of gingival fibroblasts to myofibroblasts occurs via a CTGF dependent pathway. Additionally, this study suggests that IFN'gama' may be clinically effective in the treatment of fibrotic diseases associate with myofibroblast / Mestrado / Patologia / Mestre em Estomatopatologia

Orientadores: Lúcia Elvira Alvares, José Xavier Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T10:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobreira_DeboraRodrigues_D.pdf: 9430834 bytes, checksum: 1c730ee238256c4ea0f303311fa3283b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os genes da família Dapper (Dpr) codificam proteínas adaptadoras capazes de ligar-se fisicamente a diferentes moléculas e modular as vias de sinalização Wnt e TGF-?. Diferentes análises funcionais revelaram que os Dpr atuam na especificação do eixo corporal e do tecido neural, nos movimentos morfogenéticos, no desenvolvimento do olho, na indução da cardiogênese, adipogênse e cicatrização. Diversos estudos foram realizados a fim de compreender o papel desempenhado pelos Dpr durante a embriogenêse dos vertebrados e na homeostase de tecidos adultos. Contudo, muitas questões ainda necessitam ser elucidadas. Este projeto de Doutorado teve como objetivo (1) descrever os sítios de expressão da família gênica Dpr durante a ontogênese dos membros de galinha, associando-a as vias de sinalização Wnt e TGF-? e (2) investigar a origem e a evolução desses genes durante a filogenia dos metazoários. Nossos resultados confirmaram que os genes Dpr são dinamicamente expressos durante o desenvolvimento dos membros de galinha, provavelmente, modulando os sinais Wnt e TGF-?. Os genes Dpr são encontrados no mesênquima indiferenciado dos membros em formação e em células progenitoras de condrócitos, pericôndrio e tendões. Esses resultados sugerem as moléculas Dpr como um novo grupo de marcadores do desenvolvimento dos membros em galinha. Já nossas análises filogenéticas revelaram que os Dprs surgiram durante a evolução dos organismos deuterostômios e um novo ortólogo dessa família de proteínas, denominado Dpr4, foi descrito. Acreditamos que o nosso trabalho irá fornecer bases para estudos moleculares com o intuito de estabelecer a função individual de cada membro da família Dpr, bem como auxiliar no entendimento sobre como estas proteínas podem interagir e cooperar entre si para modular diferentes vias de sinalização molecular em diferentes contextos celulares / Abstract: The Dapper (Dpr) genes form a small gene family of adaptor proteins important to several processes of vertebrates development, such as the specification of the body axis and neural tissue, morphogenetic movements, eye development, induction of cardiogenesis, adipogenesis and wound healing, by modulating the Wnt and TGF-? signaling pathways using specific conserved domains/motifs. Three Dpr genes have been identified in human and mouse, two in chicken, one in frog and two in zebrafish genome. Since the discovery of Dpr proteins, several assays have been performed in order to understand the role of this family during embryogenesis, although many questions still need to be elucidated. Thus, this PhD project aimed to (1) describe the possible role of Dpr genes during ontogeny of chicken regarding the regulation of Wnt and TGF-? signaling pathways and (2) investigate the origin and evolution of Dpr family over the course of metazoan evolution. Our results demonstrated that Dpr genes are involved in chicken limb development, probably, by modulating Wnt and TGF-? signals. Dpr genes were found in the undifferentiated limb mesenchyme, progenitor of chondrocytes, perichondrium and tendons. These results suggest that Dpr genes are good candidates to a new set of markers in chicken limb development. Furthermore, our phylogenetic analysis revealed that the Dprs arose late during the deuterostomes evolution and allowed the identification of a new Dpr paralog (Dpr4), meaning that a repertoire of four Dact genes is found in vertebrates. Thus, our work will provide the basis for molecular studies in order to establish the role of each individual member of this family as well as how the set of Dpr proteins can interact and cooperate to modulate different molecular signaling pathways in different cellular contexts / Doutorado / Biologia Tecidual / Doutora em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Ricardo Della Coletta / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:48:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bersaneti_JoseliAssem_D.pdf: 811147 bytes, checksum: f8bb5e097207f57ec74bd4e214234d0b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O aumento gengival induzido por ciclosporina A (CsA) é causado por um acúmulo excessivo de matriz extracelular, resultado da ação do fator de crescimento transformante-beta 1 (TGF-ß1) sobre a atividade dos fibroblastos gengivais. O presente estudo investigou in vitro os efeitos da superexpressão de Smad7, um inibidor da sinalização de TGF-ß1, nos eventos biológicos associados ao acúmulo de matriz extracelular induzido por CsA. Para verificar os efeitos inibitórios de Smad7, nós superexpressamos Smad7 em fibroblastos de gengiva normal (GN) de uma maneira estável. Células superexpressando Smad7 e células controle foram incubadas com CsA e a síntese de colágeno tipo I, produção e atividade de metaloproteinase de matriz 2 (MMP-2) e proliferação celular foram analisadas por ELISA, zimografia, curva de crescimento, método de incorporação de bromodeoxiuridina (BrdU) e análise do ciclo celular. Os efeitos de CsA na viabilidade celular e apoptose dos fibroblastos de GN também foram avaliados. Análises de western blot e imunofluorescência para fosforo-Smad2 foram realizados para verificar a ativação da cascata de sinalização de TGF-ß1. Apesar do tratamento com CsA estimular a produção de TGF-ß1 tanto nas células controle quanto nos fibroblastos superexpressando Smad7, a via de sinalização de TGF-ß1 foi marcantemente inibida nas células superexpressando Smad7, como revelado pelos níveis reduzidos de fosforilação de Smad2. Nas células superexpressando Smad7, os efeitos de CsA na proliferação, síntese de colageno tipo I e produção e atividade de MMP-2 foram significativamente bloqueados. A superexpressão de Smad7 bloqueou a proliferação dos fibroblastos gengivais induzida por CsA via regulação de p27. CsA e a superexpressão de Smad7 não induziram morte celular. Os resultados deste estudo confirmaram que a expressão de TGF-ß1 é correlacionada com os eventos moleculares associados ao aumento gengival induzido por CsA, e sugerem que a superexpressão de Smad7 é efetiva no bloqueio de tais eventos, incluindo proliferação, síntese de colágeno tipo I e atividade de MMP-2 / Abstract: Cyclosporin A (CsA)-induced gingival overgrowth is attributed to an exaggerated accumulation of extracellular matrix, which is mainly due to an increased expression of transforming growth factor-beta1 (TGF-ß1). Herein the in vitro investigation of effects of overexpression of Smad7, a TGF-ß1 signaling inhibitor, in the events associated with CsA-induced extracellular matrix accumulation was performed. To assess the inhibitory effects of Smad7, we stably overexpressed Smad7 in fibroblasts from normal gingiva (NG). Smad7 overexpressing cells and controls were incubated with CsA and type I collagen synthesis, matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) production and activity, and cellular proliferation were evaluated by ELISA, zymography, growth curve, BrdUincorporation assay and cell cycle analysis. CsA effects on cell viability and apoptosis of NG fibroblasts were also evaluated. Western blot and immunofluorescence for phospho-Smad2 were performed to measure the activation of TGF-ß1 signaling. Although the treatment with CsA stimulated TGF-ß1 production in both control and Smad7 overexpressing fibroblasts, its signaling was marked inhibited in Smad7 overexpressing cells as revealed by low levels of Smad2 phosphorylation. In Smad7 overexpressed cells, the effects of CsA on proliferation, synthesis of type I collagen and MMP-2 production and activity were significantly blocked. Smad7 overexpression blocked CsA-induced fibroblast proliferation via p27 regulation. Neither CsA nor Smad7 overexpression induced cell death. The data presented here confirm that TGF-ß1 expression is related to the molecular events associated with CsA-induced gingival overgrowth, and suggest that Smad7 overexpression is effective in the blockage of those events, including proliferation, type I collagen synthesis and MMP-2 activity / Doutorado / Estomatologia / Doutor em Estomatopatologia

Orientadores: Patrícia Aline Bôer, José Antônio Rocha Gontijo / Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-22T01:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinhal_CarolinaStaut_M.pdf: 3126445 bytes, checksum: 41773c3f08c3abf04bd3ca94125158e1 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Alguns estudos vêm indicando que o consumo de dieta rica em gordura pode provocar, em longo prazo, desordens renais morfológicas e funcionais. O presente estudo foi realizado em ratas submetidas à dieta hiperlipídica (HFD) durante 3, 5, 7 e 9 semanas comparativamente àquelas que receberam dieta padrão (Co), avaliando-se, por immunoblotting, imunohistoquímica e técnicas histológicas, a expressão renal do receptor tipo 1 de angiotensina II (AT1) e de proteínas relacionadas à fibrose e transição epitélio mesenquimal (EMT), paralelamente ao estudo da função renal. Os resultados da análise por imunobloting e imunohistoquimica demonstraram aumento significativo na expressão de TGF?-1 renal após 3 semanas de dieta hiperlipídica comparativamente ao grupo Co. Paralelamente, verificamos aumento na expressão de ZEB2 nos rins de animais HFD acompanhado pela redução da expressão de E-caderina e aumento na deposição de colágeno e fibronectina. O estudo funcional demonstrou redução significativa na fração de excreção de sódio urinário nos animais HFD após 9 semanas de tratamento. Esta redução ocorreu em consequência da falha na excreção, tanto proximal quanto pós-proximal, de sódio e esteve associada ao decréscimo significativo do clearance de creatinina. A redução na taxa de filtração glomerular ocorreu paralelamente à proteinúria e ao aumento na expressão glomerular de desmina. Estes são os primeiros resultados demonstrando que, em ratas, o consumo de dieta hiperlipídica em logo prazo leva a EMT e acúmulo de colágeno nos rins aumentando a susceptibilidade para desenvolvimento de falência renal / Abstract: Evidence is emerging that highlights the far-reaching consequences of high fat diet (HFD) on kidney morphology and function disorders. The present study was performed in 3, 5, 7 and 9 week-old HFD female rats compared to appropriated gender and age-matched animals evaluating the kidney expression of AngII receptor and fibrotic and epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) markers, by immunoblotting, immunohistochemical and histological techniques, in parallel with kidney function. In the current study, the time-course HFD-treated group showed, by immunoblotting and immunohistochemical analysis, a significant early time-course increase in the expression of TGF?-1 in the entire kidney of HFD-treated rats, compared to that observed in control group. Simultaneously, the study shows a transient increase in the expression of ZEB2 in HFD whole kidney accompanied by fall in the E-cadherin expression and increased collagen and fibronectin deposition. Also demonstrated a pronounced decrease in fractional urinary sodium excretion in long-term HFD-treated rats. The decreased FENa+ was accompanied by a fall in FEPNa+ and FEPPNa+ and occurred associated with significant decreased CCr and, certainly on the sodium filtered load. The reduction in the glomerular filtration rate occurred in parallel to proteinuria and glomerular desmin overexpression. In conclusion, from our present knowledge, these are the first showing that long-term HFD intake, enhance the susceptibility for adult renal disease and increased renal collagen expression and, subsequently should cause tubular and glomeruli EMT and renal failure at later time points in rats / Mestrado / Medicina Experimental / Mestra em Ciências

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Orientador: Claudio Chrysostomo Werneck / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_GuilhermeGambogi_D.pdf: 4636216 bytes, checksum: 190a4f198720c94edc5b356bdfbedb35 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A fibrilina-1 é um importante componente da rede de microfibrilas presentes nas fibras elásticas. Mutações no gene da fibrilina-1 leva ao surgimento da Síndrome de Marfan. Esta doença afeta a elastogênese de órgãos como pulmões, pele e sistema cardiovascular. Estudos recentes têm demonstrado que o desequilíbrio na atividade de TGF-beta é importante no aparecimento dos sinais e sintomas relacionados a essa síndrome. Estas alterações podem ser revertidas pelo uso de antagonistas de TGF-beta como o princípio ativo losartan. Os mecanismos pelo qual o losartan atua ainda não estão claramente descritos na literatura. Assim, utilizando um modelo de cultura de células primárias (fibroblastos de derme) derivadas de camundongos selvagens e deficientes em fibrilina-1, foi avaliado o perfil elastogênico por ensaios de imunofluorescência, zimografia in situ, Real-Time PCR, microscopia eletrônica de transmissão e varredura e western-blotting de diferentes proteínas de matriz extracelular e moléculas sinalizadoras importantes na síntese e degradação das fibras elásticas. Os dados apresentados sugerem uma redução conjunta da deposição das proteínas MAGP-1 (83%), Tropoelastina (87,5%) e Fibilina-1 (86%) na matriz extracelular; aumento na atividade e também dos níveis de expressão gênica relativa das metaloproteinases MMP-2 e MMP-9, ativação da cascata de sinalização canônica (SMAD-2) e não canônica (ERK1/2 e JNK-1) de TGF-beta e aumento nos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) nas culturas de fibroblastos de derme derivados de camundongos deficientes em fibrilina-1. Ao passo que ao utilizar o princípio ativo losartan (100?M/L) como tratamento para estas células ocorreu um aumento da deposição de MAGP-1 (71,5%) e Tropoelastina (68,5%) na matriz extracelular, redução da atividade e expressão gênica relativa das metaloproteinases MMP-2 e MMP-9 e inativação da sinalização canônica (SMAD-2) e não canônica (ERK1/2 e JNK-1) de atuação de TGF-beta. De uma maneira geral, nossos dados sugerem um aumento da degradação das moléculas componentes da fibra elástica em cultura de fibroblastos de derme derivados de camundongos deficientes em fibrilina-1 em função do aumento na expressão das MMPs 2 e 9. Este aumento da degradação da matriz extracelular pode ser resultado do menor nível de fibrilina-1 na matriz produzida por estas células, super ativando a sinalização canônica (SMAD-2) e não-canônica (ERK1/2 e JNK-1) de TGF-?, o que reflete na ativação de EROs e consequentemente a ativação das proteases. O tratamento com o losartan provavelmente faz o caminho inverso reduzindo a super ativação da cascata de sinalização de TGF-? bem como a ativação da metaloproteases, aumento indiretamente a deposição de MAGP-1 e Tropoelastina na matriz extracelular destas células / Abstract: Fibrillin-1 is an important component of the microfibrils network present in elastic fibers. Mutations in fibrillin-1 gene imply in the development of Marfan Syndrome. This disease affects elastogenesis in lungs, skin, cardiovascular system and eyes. Recent studies determined that unbalanced TGF-beta activity is an important factor in the symptoms observed this syndrome. These alterations can be reversed by the use of TGF-beta blockers such as the drug losartan. The mechanisms by which the drug losartan act are not described in the literature. Thus, using a model of primary culture cells (dermal fibroblasts) the elastogenic profile by immunofluorescence, zimograph in situ, Real-Time PCR, electronic microscopy and western-blotting of matrix proteins and signal molecules of elastic fiber synthesis and degradation was evaluated. The data presented suggest a joint reduction of the deposition of proteins MAGP-1 (83%), Tropoelastina (87.5%) and Fibilina-1 (86%) in the extracellular matrix; an increase in the activity and also the levels of gene expression of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9, activation of the signaling cascade canonical (SMAD-2) and not canonical (ERK1/2 and JNK-1) of TGF-beta and increased levels of reactive oxygen species (ROS) in cultures of fibroblasts in the dermis derived from mice deficient in fibrillin-1. While using the losartan drug (100 ?M/L) to treat these cells it was possible to observe an increase in deposition of MAGP-1 (71.5%) and Tropoelastina (68.5%) in the extracellular matrix, reduction of activity and gene expression of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 and inactivation of canonical signaling (SMAD-2) and not canonical (ERK1/2 and JNK-1) activity of TGF-beta. In general, our data suggest an increase in the degradation of molecules components of elastic fibers in culture of fibroblasts in the dermis derived from mice deficient in fibrillin-1 as a function in the increase in the expression of MMPs 2 and 9. This increase in the degradation of the extracellular matrix may be the result of lower levels of fibrillin-1 in the matrix produced by these cells, super activating the canonical signaling (SMAD-2) and non-canonical (ERK1/2 and JNK-1) of TGF-beta, which reflects the activation of ROS and consequently the activation of proteases The treatment with losartan probably takes the reverse path reducing the super activation of the signaling cascade of TGF-beta as well as the activation of metalloproteinases, indirectly increase in the deposition of MAGP-1 and Tropoelastina in the extracellular matrix of these cells / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19551号 / 医博第4058号 / 新制||医||1012(附属図書館) / 32587 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 川口 義弥, 教授 坂井 義治, 教授 羽賀 博典 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

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Bone repair is modulated by different stimuli. There is evidence that the Transforming Growth Factor-beta (TGF-¿) super-family of cytokines have significant effects on bone structure by regulating the replication and differentiation of chondrocytes, osteoblasts and osteoclasts. There is also significant evidence that interactions with extracellular matrix molecules also influence cell behaviour. This study aimed at determining the role of the TGF-¿s, Collagen type I, Fibronectin and Laminin in bone cell behaviour. To do this MG63 bone cells were used to examine cell adhesion and alignment to different micro-contact printed ECM protein patterns of different widths. The study also aimed at examining how TGF-¿1, 2 and 3 and their solvent and carrier (HCl and BSA, respectively) effected cell surface interactions, cell morphology, cell proliferation and integrin expression. Finally, this study also aimed at examining how the TGF-¿s and their solvent and carrier influenced wound closure in an in vitro wound closure model and how TGF-¿s influence ECM secretion and integrin expression. 5, 10, 25, 50 and 100¿m wide repeat gratings of Collagen type I, Fibronectin and Laminin patterns were stamp patterned onto glass slides and plated with MG63 cells at 50,000 cells per coverslip. Cells on the fibronectin pattern attached and elongated soon after seeding, but did not adhere readily to collagen and laminin and appeared more rounded until 18hrs after seeding. Cells aligned significantly well on the 50¿m and 100¿m wide fibronectin patterned coverslips with mean angles of alignment ~7.87¿ ¿ 3.06SD and 6.45¿ ¿ 5.08SD, respectively, compared to those with smaller width (p<0.001). In comparison, cells aligned less readily to the other two ECM proteins, showing optimal alignments of 9.66¿ ¿ 4.18SD and 14.36¿ ¿ 1.57SD to the 50¿m wide collagen and laminin patterns, respectively. Differences in cell length mirrored those of alignment, with cells acquiring the greatest length when showing the greatest degree of alignment. The results indicate that MG63 cells responded significantly better to 50 and 100¿m wide fibronectin patterns compared to those with smaller width (p<0.001) indicating that the cells may attach mostly via fibronectin specific integrins. Cell surface attachment was examined via a trypsinisation assay in which the time taken to trypsinise cells from the surface provided a means of assessing the strength of attachment. The results indicated that treatment with the solvent (HCl), TGF-¿1, 2 and 3 all decreased cell attachment, but this effect was significantly greater in the case of HCl and TGF-¿3 (p<0.001). However, there were significant differences in trypsinisation rates between HCl and TGF-¿3 (p<0.001). The wound healing response to the TGF-¿s and their solvent/carrier was also investigated in 300¿m ± 10-30¿m SD wide model wounds induced in fully confluent monolayers of MG63 bone cells. The results indicated that TGF-¿3 and HCl significantly enhance wound closure when compared against negative controls, TGF-¿1 and TGF-¿2 treatment (p<0.001). It was also found that TGF-¿1 and TGF-¿2 treatment significantly improved wound closure rate in comparison to the controls (p<0.001). Experiments were performed to determine if the HCl effects on wound closure were dose dependent. Cells were incubated with 20¿M, 40¿M, 80¿M and 160¿M concentrations of HCl prior to wounding and wound closure rates were recorded. Wound closure was dependent on HCl dose with the 80¿M and 160¿M concentrations inducing increases in wound closure rates that were both significantly greater than those induced by 20¿M, 40¿M and control treatments (p<0.001). However, there were significant differences in wound closure between the 80¿M and 160¿M treatment groups after 30hrs of treatment (p<0.001). The effect of different TGF-¿ isomers and their combinations on proliferation rate and cell length of human bone cells were also assessed. The results suggest that cell morphology changes were observed significantly more in cells treated with TGF-¿(2+3) and TGF-¿(1+3) (p<0.001). Any cell treated with TGF-¿1, TGF-¿(1+2) and TGF-¿(1+2+3) showed significantly less elongation compared to the control and other TGF-¿ isomers. In terms of proliferation rate, TGF-¿3 and TGF-¿(2+3) increased cell numbers more than TGF-¿1, TGF-¿2 and other combinations. TGF-¿1 and its combinations did not show significant proliferation and attachment compared to the control due to perhaps its inhibitory effect in contact with human bone cells. Immunostaining indicated that treatment with TGF-¿3 significantly promoted the secretion of collagen type I and anti-human fibronectin in addition to integrin (¿3 and ¿1) expression. Statistically TGF-¿3 and their combinations showed significant differences in number of cells stained for collagen type I, anti-human fibronectin, ¿3 and ¿1integrin. Any cell treated with TGF-¿1 or any combination with TGF-¿1 showed significantly lower cell number stained with the same proteins and integrins (p<0.001). Imaging with WSPR allowed observation of the focal contacts without the need for immunostaining. WSPR images revealed guided cells with high contrast band like structures at the border of cells distal to the edge of guidance cue to which they aligned and with less concentrically formed band like features across the cell body. It is believed that the high contrast features are associated with the formation of focal contacts on the edge of the cells distal to the edge of fibronectin patterns, which suggests that cell guidance is aided by a decrease in cell attachment along a guidance feature. The WSPR experiments also indicated that TGF-¿s influenced the distribution of focal contacts. In the case of TGF-¿1 treated cells the bright high contrast regions were intense but only arranged around the periphery of the cell. In TGF-¿2 and TGF-¿3 cells the bright contrast regions were weaker but again mostly localised around the periphery. These findings supported the earlier trypsinisation results.