Como resultado do seu passado evolutivo, a família dos camarões Palaemonidae reúne representantes de ambientes osmóticos dos mais variados. Sejam de ambientes marinhos, estuarinos ou dulcícolas, estáveis ou variáveis, as espécies destes camarões mantêm a concentração osmo-iônica da hemolinfa independente da concentração do meio. Essas espécies hiper-regulam a osmolalidade e íons da hemolinfa em meio diluído e água doce e hipo-regulam em meio concentrado ou água do mar. Um importante local de transporte iônico envolvido na regulação osmo-iônica é o epitélio brânquial, pois nas membranas de seus ionócitos constituintes encontra-se um conjunto de transportadores que efetuam o movimento transepitelial de íons. Dentre estes transportadores, o simportador Na+, K+, 2Cl- (NKCC) é considerado ter um papel na secreção de sal, objetivo primário dessa investigação. Espécies representativas de habitat marinho do gênero Palaemon foram coletadas em regiões de estuário e de poça de maré, e de habitat dulcícola do gênero Macrobrachium foram coletadas em rios que desembocam no mar e também em riachos continentais sem influência do aporte salobro. Avaliou-se os limites letais de salinidade superior (LSS50) das espécies marinhas P. northropi e P. pandaliformis e dulcícolas diádromas M. acanthurus, M. olfersi, M. amazonicum que dependem de água salobra para completo desenvolvimento larval, e hololimnéticas M. potiuna e M. brasiliense com ciclo reprodutivo completo em água doce. Objetivou-se aqui (i) caracterizar os mecanismos de hiperregulação (condição controle de 18 S P. northropi, 17 S P. pandaliformis, água doce <0,5 S nas espécies de Macrobrachium) e hiporegulação [a curto (24 h) e longo prazo (120 h) em salinidade correspondente a 80% da LSS50] da osmolalidade e [Cl-] da hemolinfa, da expressão gênica e proteica e a localização por imunofluorescência do NKCC nos ionócitos branquiais; (ii) da existência de um padrão filogenético nesses parâmetros; e (iii) testar as hipóteses de um efeito da salinidade na evolução da expressão gênica e proteica desse simportador. As espécies de Palaemon apresentaram os maiores limites de tolerância ao aumento da salinidade, assim como exibiram uma maior capacidade hiporegulatória a longo prazo (120 h) comparada aos representantes de Macrobrachium. Dentre as espécies de Macrobrachium, os limites de tolerância foram maiores nas espécies diádromas do que nas hololimnéticas. Os parâmetros LSS50, osmolalidade e [Cl-] da hemolinfa demonstraram-se estruturados na filogenia, sendo as semelhanças compartilhadas justificadas pela estreita proximidade entre as espécies. As análises filogenéticas revelaram que a capacidade hiper-regulatória da [Cl-] da hemolinfa foi correlacionada com a expressão gênica do simportador NKCC nas brânquias, enquanto que a síntese proteica do NKCC parece estar associada à hiper-regulação da osmolalidade da hemolinfa. A avaliação da localização do NKCC por imunofluorescência demonstrou que o simportador está distribuído em ambas as células que compõem o epitélio das brânquias, as células pilares e células do septo intralamelar. A localização na porção inferior das franjas e no corpo da célula pilar e por toda célula do septo não diferiu entre as espécies, e também não difereiu entre as condições controle e a curto e longo prazo em salinidade elevada. Esses resultados em conjunto sugerem a importância do NKCC também na captação de sal pelas brânquias. Houve um aumento da síntese proteica do NKCC nas brânquias dos representantes de Macrobrachium, exceto M. potiuna, quando em salinidade elevada. Observou-se que este aumento é explicado pela proximidade filogenética entre as espécies. Não houve mudança na transcrição de RNAm para o NKCC apesar do aumento na síntese proteica, o que sugere uma possível regulação pós-transcricional. A reconstrução da história evolutiva da osmorregulação, incorporando o conceito de filofisiologia, revelou a existência de mecanismos em nível molecular, celular e sistêmico que evoluíram acompanhando os eventos cladogenéticos dos Palaemonidae durante a irradiação e ocupação de diferentes nichos osmóticos. / Owing to their evolutionary history, the shrimp family Palaemonidae includes species from widely distinct osmotic environments. Whether from marine, estuarine, or fresh waters, inhabiting stable or variable osmotic niches, these shrimps maintain the osmotic-ionic concentration of their hemolymph independently of the concentration of the external medium. These species hyper-regulate hemolymph osmolality and ions in dilute medium and fresh water and hypo-regulate this fluid in concentrated medium or seawater. The gill epithelium constitutes an important interface of ion transport, and its constituent ionocytes express an ensemble of ion transporters that enable active transepithelial ion movements. The Na+, K+, 2Cl- cotransporter (NKCC) is thought to play a significant role in compensatory salt secretion. Species representative of the marine habitat (Palaemon) were collected from estuaries and tidal pools; diadromous species from the fresh water habitat (Macrobrachium) were collected near the mouths of rivers that flow into the sea, while hololimnetic species were collected in continental streams lacking the influence of brackish waters. The critical upper salinity limits (LSS50) of the marine species P. northropi and P. pandaliformis and the diadromous freshwater species M. acanthurus, M. olfersi, M. amazonicum that depend on brackish water for complete larval development, and the hololimnetic M. potiuna and M. brasiliense that complete their reproductive cycle entirely in fresh water were established. Our objectives were to characterize the mechanisms of hyper-regulation (control condition 18 S P. northropi, 17 S P. pandaliformis, fresh water <0.5 S for Macrobrachium) and hypo-regulation [short-term (24 h) and long-term 120 h) at salinities corresponding to 80% of LSS50] of hemolymph osmolality and [Cl-], gene and protein expression, and NKCC localization for immunofluorescence in the gill ionocytes; (ii) the existence of a phylogenetic pattern in these parameters; and (iii) to test hypotheses for a salinity effect on the evolution of the gene and protein expression of this symporter. The species of Palaemon had the highest tolerance limits to increased salinity, and also exhibited a greater hypo-regulatory capacity for long-term acclimation compared to the species of Macrobrachium. Among the Macrobrachium species, the LSS50 were higher in the diadromous species than in the hololimnetic species. The parameters LSS50 and osmolality and [Cl-] of the hemolymph were phylogenetically structured, similarities being shared by closely related species. The hyper-regulatory capacity of hemolymph [Cl-] correlated with NKCC gene expression in the gills, while NKCC protein synthesis appears to be associated with hyper-regulation of hemolymph osmolality. Immunofluorescence analysis showed that the NKCC was located in both cell types that constitute the gill epithelium, the pillar cells and the septal cells. The location of the NKCC in the lower flanges and perikarya of the pillar cells and throughout the septal cells, did not differ among species, and also did not differ among control conditions or short and long-term exposure at high salinity. These results together also suggest the importance of the NKCC in salt uptake by the gills. When in high salinity there was an increase in NKCC protein synthesis in the gills of the Macrobrachium species, except for M. potiuna. This increase can be explained by the phylogenetic proximity among those species, which excludes adaptive inferences. There was no change in NKCC mRNA transcription, which suggests possible post-transcriptional regulation. The reconstruction of the evolutionary history of osmoregulation, incorporating the concept of phylophysiology, revealed the existence of mechanisms at the molecular, cellular and systemic levels that have evolved accompanying the cladogenetic events of the Palaemonidae during their radiation and occupation of different osmotic niches.

Produtos de glicação avançada (AGE) alteram o metabolismo de lípides e, em especial, o efluxo de colesterol de macrófagos, por meio da redução dos receptores ABCA-1 e ABCG-1. Isto prejudica o transporte reverso de colesterol, sistema que favorece o fluxo de colesterol de macrófagos arteriais ao fígado, permitindo sua excreção na bile e eliminação fecal. Óxidos de colesterol modulam favoravelmente a homeostase lipídica em macrófagos e favorecem o transporte reverso de colesterol, embora o acúmulo de 7-cetocolesterol, 7-hidroxicolesterol e 7-hidroxicolesterol associe-se à aterogênese e morte celular. Neste estudo, avaliou-se o efeito do tratamento com glicolaldeído (GAD; oxoaldeído que induz rápida geração intracelular de AGE), em macrófagos sobrecarregados com LDL oxidada e incubados com HDL ou HDL e indutor de LXR (T0901317) sobre: 1) a distribuição seletiva de óxidos de colesterol e o conteúdo total de esteróis intracelulares e 2) o conteúdo de ABCA-1 e ABCG-1. Colesterol total e os diversos subtipos de óxidos de colesterol foram determinados por cromatografia a gás acoplada à espectrômetro de massa. O conteúdo dos receptores de HDL (ABCA-1 e ABCG-1) foi avaliado por imunoblot. Em macrófagos controles (C), a adição de HDL ou HDL + T0901317 promoveu redução no conteúdo de esteróis totais (colesterol + óxidos de colesterol), colesterol e 7-cetocolesterol. No entanto, isto não foi observado em macrófagos GAD. Nas diversas condições experimentais, não houve diferença no conteúdo intracelular dos outros subtipos de óxidos de colesterol, em células C e GAD. Macrófagos GAD apresentaram menor conteúdo de ABCA-1 (45%), quando comparados aos macrófagos C, mesmo após adição de HDL ou HDL + T0901317. O conteúdo de ABCG-1 foi 36,6% menor em macrófagos GAD, na presença de HDL, em comparação às células C. Em conclusão, em macrófagos sobrecarregados com LDL oxidada, o tratamento com glicolaldeído diminui a exportação celular de colesterol e 7-cetocolesterol, mediada pela HDL. Isto é decorrente do menor conteúdo dos receptores ABCA-1 e ABCG-1 em macrófagos tratados com glicolaldeído, e pode contribuir para o desenvolvimento de aterosclerose no diabete melito / Advanced glycation end products (AGE) alter lipid metabolism and reduce the macrophage expression of ABCA-1 and ABCG-1 which impairs the reverse cholesterol transport, a system that drives cholesterol from arterial wall macrophages to the liver, allowing its excretion into the bile and feces. Oxysterols favors lipid homeostasis in macrophages and drive the reverse cholesterol transport, although the accumulation of 7-ketocholesterol, 7- hydroxycholesterol and 7- hydroxycholesterol is related to atherogenesis and cell death. We evaluated the effect of glycolaldehyde treatment (GAD; oxoaldehyde that induces a fast formation of intracellular AGE) in macrophages overloaded with oxidized LDL and incubated with HDL alone or HDL plus LXR agonist (T0901317) in: 1) the intracellular content of oxysterols and total sterols and 2) the contents of ABCA-1 and ABCG-1. Total cholesterol and oxysterol subspecies were determined by gas chromatography/mass spectrometry and HDL receptors content by immunoblot. In control macrophages (C), incubation with HDL or HDL + T0901317 reduced the intracellular content of total sterols (total cholesterol + oxysterols), cholesterol and 7-ketocholesterol, which was not observed in GAD macrophages. In all experimental conditions no changes were found in the intracellular content of other oxysterol subspecies comparing C and GAD macrophages. GAD macrophages presented a 45% reduction in ABCA-1 protein level as compared to C cells, even after the addition of HDL or HDL + T0901317. The content of ABCG-1 was 36.6% reduced in GAD macrophages in the presence of HDL as compared to C macrophages. In conclusion, in macrophages overloaded with oxidized LDL, glycolaldehyde treatment reduces the HDL-mediated cholesterol and 7-ketocholesterol efflux which is ascribed to the reduction in ABCA-1 and ABCG-1 protein level. This may contribute to atherosclerosis in diabetes mellitus

Os experimentos indicam, como já demonstrado em estudos prévios do laboratório, que angiotensina II (Ang II) apresenta efeito estimulatório sobre a cinética de recuperação de pHi em células OKP. Tal estímulo não é acentuado pela super-expressão de AT1aR recombinante, ao contrário do que imaginávamos inicialmente. Acreditamos que, por conta da capacidade de amplificação de sinal característica dos receptores acoplados a proteína G, um aumento de expressão do receptor AT1aR em relação ao nível endógeno seja redundante para o fenômeno biológico estudado. Por outro lado, os resultados para o grupo com super-expressão de ATRAP corroboram nossa hipótese inicial, ao indicar uma atenuação do efeito de Ang II sobre a recuperação de pHi, em comparação aos demais grupos experimentais tratados com Ang II. Considerando que a recuperação de pHi em células OKP reflete essencialmente a atividade de troca Na+/H+ mediada pelo contra-transportador NHE3, podemos concluir que a regulação positiva de NHE3 via AT1aR/AngII é prejudicada pelo aumento de expressão da proteína ATRAP. / The experimental data suggests that, as shown in previous works from our laboratory, angiotensin II (Ang II) raises the pHi recovery rate in OKP cells. This upregulation is not enhanced by recombinant AT1aR overexpression, contrary to our initial hypothesis. We believe that, due to signal amplification mediated by G-protein coupled receptors, any increase in AT1aR would be redundant considering the biological phenomenon of interest. On the other hand, results from the ATRAP overexpression group supports our initial hypothesis, pointing an attenuated effect of Ang II over pHi recovery in relation to the remaining groups treated with Ang II. Considering that pHi recovery in OKP cells primarily reflects the Na+/H+ exchange activity mediated by NHE3 antiporter, we can conclude that NHE3 upregulation mediated by AT1aR/AngII is impaired by an increase in ATRAP protein expression.

A eficácia das estatinas em reduzir o risco de eventos coronarianos não é completamente explicada por seus efeitos em diminuir colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL-C). Um dos seus efeitos adicionais pode ser decorrente da modificação na concentração de lipoproteína de alta densidade (HDL), reconhecida como ateroprotetora, principalmente por seu papel no transporte reverso do colesterol (TRC). Os transportadores de membrana do tipo ATP-binding cassette, ABCA1 e ABCG1, e o scavenger receptor BI (SRBI) são proteínas importantes envolvidas no TRC e seus genes são regulados por vários fatores de transcrição, entre eles os liver-x-receptors (LXRs). Com a finalidade de avaliarmos os efeitos dos hipolipemiantes sobre expressão dos transportadores ABC e do receptor SRBI, a expressão de RNAm do ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXR&#945;) e NR1H2 (LRX&#946;) foi avaliada por PCR em tempo real em células das linhagens HepG2 (origem hepática) e Caco-2 (origem intestinal) tratadas com atorvastatina ou sinvastatina (10 µM) e/ou ezetimiba (até 5 µM) por até 24 horas. Além disso, a expressão desses genes também foi avaliada em células mononucleares do sangue periférico (CMSP) de 50 pacientes normolipidêmicos (NL) e 71 hipercolesterolêmicos (HC) tratados com atorvastatina (10mg/dia/4semanas, n=48) ou sinvastatina e/ou ezetimiba (10mg/dia/4 ou 8 semanas, n=23). A possível associação entre os polimorfismos ABCA1 C-14T e R219K e a expressão de RNAm em CMSP também foi avaliada por PCR-RFLP. O SCARB1 foi o gene mais expresso nas células HepG2 e Caco-2, seguido por NR1H2, NR1H3, ABCG1 e ABCA1 em HepG2 ou por ABCA1 e ABCG1 em Caco-2. O tratamento com estatinas (1 ou 10 µM) ou ezetimiba (5 µM), por 12 ou 24 horas, aumentou a expressão de RNAm do ABCG1, mas não de ABCA1 e SCARB1, em células HepG2. Ainda nesta linhagem, o aumento na transcrição dos genes NR1H2 e NR1H3 foi observado somente com a maior concentração de atorvastatina (10 µM) e, ao contrário, o tratamento com ezetimiba causou redução na transcrição de NR1H2, sem alteração de NR1H3. Em células Caco-2, o tratamento com atorvastatina ou sinvastatina por 12 ou 24 horas reduziu a quantidade do transcrito ABCA1 e não alterou a expressão do SCARB1 e do ABCG1, embora, para este último, tenha havido uma tendência à diminuição da expressão após tratamento com sinvastatina (p=0,07). Após tratamento com ezetimiba isolada (até 5 µM) nenhuma alteração de expressão de RNAm foi observada em células Caco-2; no entanto, após 24 horas de tratamento com sinvastatina e ezetimiba, foi reduzida a taxa de transcrição de ABCA1 e ABCG1, mas não de SCARB1. Ao contrário das linhagens celulares, em CMSP os genes NR1H2 e ABCG1 foram os mais expressos, seguidos pelos genes SCARB1 e ABCA1 e, finalmente, pelo NR1H3. Indivíduos HC tiveram maior expressão basal de NR1H2 e NR1H3, mas não de outros genes, quando comparados aos NL (p<0,05). Além disso, nos indivíduos HC, a expressão basal de ABCA1 foi maior em portadores do alelo -14T do polimorfismo ABCA1 -14C>T quando comparados aos portadores do genótipo -14CC (p=0,034). O tratamento com estatinas, com ezetimiba ou com a terapia combinada diminuiu a transcrição de ABCA1 e ABCG1. Para o SCARB1, NR1H2 e NR1H3, nenhuma alteração de expressão de RNAm em CMSP foi detectada após os tratamentos in vivo. Após todas as fases de tratamento, ABCA1 e ABCG1 e também NR1H2 e NR1H3 foram significativamente correlacionados entre si, mas nenhuma correlação com perfil lipídico sérico foi relevante. Coletivamente, esses resultados dão indícios de que os hipolipemiantes analisados (estatinas e ezetimiba) têm um importante papel na regulação da expressão de genes envolvidos no transporte reverso do colesterol e sugerem a existência de regulação tecido-específica para os dois transportadores ABC. Além disso, o efeito das estatinas ou da ezetimiba sobre a expressão do ABCA1, do ABCG1 ou do SCARB1 não sofreu influencia de alterações diretas da transcrição dos LXRs. / The efficacy of statins in reducing the risk of coronary events is not completely explained by their effects in decreasing cholesterol low-density lipoprotein (LDL-C). One of their additional effects may result from the change in concentration of high-density lipoprotein (HDL), recognized as atheroprotective, mainly for the role in reverse cholesterol transport (RCT). The membrane transporters, as ATP-binding cassette, ABCA1 and ABCG1, and scavenger receptor BI (SRBI) are important proteins involved in the RCT and their genes are regulated by various transcription factors, including the liver-X-receptors (LXRs) . In order to evaluate the effects of lipid lowering on expression of ABC transporters and SRBI receptor, the mRNA expression of ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXR&#945;) and NR1H2 (LRX&#946;) was assessed by real time PCR in HepG2 (hepatic origin) and Caco-2 (intestinal origin) cells treated with atorvastatin or simvastatin (10 µM) and/or ezetimibe (up to 5 µM) for 24 hours. Furthermore, the expression of these genes was evaluated in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of 50 normolipidemic (NL) and 71 hypercholesterolemic (HC) patients treated with atorvastatin (10mg/d/4 weeks, n = 48) or simvastatin and/or ezetimibe (10mg/d/4 or 8 weeks, n = 23). The possible association between ABCA1 C-14T and R219K polymorphisms and mRNA expression in PBMC was also evaluated by PCR-RFLP. SCARB1 was the most expressed in HepG2 and Caco-2 cells, followed by NR1H2, NR1H3, ABCG1 and ABCA1 in HepG2 or by ABCG1 and ABCA1 in Caco-2. The treatment with statins (1 or 10 µM) or ezetimibe (5 µM) for 12 or 24 hours, increased mRNA expression of ABCG1 but not ABCA1 and SCARB1 in HepG2 cells. Moreover, in HepG2 cells, atorvastatin also upregulated NR1H2 and NR1H3 only at 10.0 &#181;M, meanwhile ezetimibe downregulated NR1H2 but did not change NR1H3 expression. In Caco-2 cells, atorvastatin or simvastatin treatment for 12 or 24 hours reduced the amount of ABCA1 transcript and did not alter the ABCG1 and SCARB1 expressions, despite the tendency to decrease ABCG1 mRNA expression after simvastatin treatment (p = 0.07). After treatment with ezetimibe alone (up to 5 &#181;M) no change in mRNA expression was observed in Caco-2 cells; however, after 24 hours- simvastatin and ezetimibe treatments decreased the transcription of ABCA1 and ABCG1, but not of SCARB1. Unlike cell lines, in PBMC, NR1H2 and ABCG1 were the most expressed, followed by SCARB1 and ABCA1 and finally by the NR1H3. HC patients showed higher NR1H2 and NR1H3 basal expressions, but not of other genes, compared to NL (p <0.05). Moreover, in HC individuals, the ABCA1 basal expression was higher in individuals carrying -14T allele of -14C> T polymorphism when compared with -14CC carriers (p = 0.034). Treatment with statins, ezetimibe, or combined therapy downregulated ABCA1 and ABCG1 expression. For SCARB1, NR1H2 and NR1H3, no change in mRNA expression in PBMC was detected after treatments. After all phases of treatment, ABCA1 and ABCG1 as well as NR1H2 and NR1H3 were significantly correlated, but no correlation with serum lipid profile was relevant. Collectively, these results provide evidences that the lipid lowering (statins and ezetimibe) have an important role in mRNA expression regulation of genes involved in reverse cholesterol transport and suggest the existence of tissue-specific regulation for the ABC transporters. Furthermore, the effect of statins or ezetimibe on ABCA1, ABCG1 or SCARB1 expression was not directly influenced by changes of LXR transcription.

A captação de maltose em bactérias é feita por um sistema transportador do tipo ABC composto por uma proteína ligadora de substrato (MalE), duas proteínas transmembrana e uma ATPase. No presente trabalho descrevemos a clonagem, expressão e análise bioquímica e estrutural da proteína MalE da bactéria fitopatogênica Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac) O gene malE de Xac foi clonado em vetor de expressão pET28a, a proteína recombinante foi expressa em Escherichia coli e purificada por cromatografia de afinidade ao níquel. Amostras da proteína solúvel foram analisadas quanto à estrutura secundária, interação com possíveis ligantes, estabilidade frente a diferentes condições físico-químicas. Ensaios de cristalização possibilitaram a obtenção de cristais em diferentes condições, um deles apresentou grupo espacial P6122, mas não foi possível resolver a estrutura. Com base nas estruturas conhecidas de ortólogos de MalE, geramos um modelo estrutural para a proteína de Xac e foram feitas análises quanto à interação com trealose e maltose. Modelos estruturais dos componentes transmembrana (LacF e LacG) e ATPase (UgpC) do sistema transportador de maltose de Xac também foram gerados. Os resultados representam uma contribuição importante para o conhecimento sobre a fisiologia e sistemas de transporte de Xac. / Maltose uptake in bacteria is mediated by an ABC transporter comprising a substrate binding protein (MalE), two transmembrane proteins, and one ATPase. In the present study, we describe the cloning, expression and biochemical as well as structural analyses of the MalE protein of the phytopagen Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac). The malE gene of Xac was cloned in the pET28a expression vector, the recombinant protein was expressed in Escherichia coli and, subsequently, purified by nickel affinity chromatography. Samples of soluble protein were analyzed regarding secondary structure, interaction with putative ligants and stability under different physico-chemical conditions. Crystallization trials were carried out under different conditions, one particular condition yielded crystal with a P6122space group, but the structure was not solved. Based on known ortholog structures, a structural model for Xac MalE was obtained allowing interaction with modeled threhalose and maltose. Structural models the transmembrane (LacF and LacG) and ATPase (UgpC) components were also obtained. The present results represent an important contribution to the knowledge of the physiology and transporter systems found in Xac.

Molibdênio é um elemento traço envolvido na fixação de nitrogênio, enxofre e carbono. Oligopeptídeos estão envolvidos na nutrição bacteriana e diversos outros processos de sinalização intercelular. O objetivo do presente estudo foi investigar o papel funcional das proteínas ligadoras dos sistemas de captação de molibdato (ModA) e oligopeptídeo (OppA) em Xanthomonas axonopodis pv. citri em condições in vitro e in vivo. O mutante ModA mostrou uma produção diminuída de goma xantana, alteração do biofilme e adesão prejudicada em condições in vitro. In vivo a interação do mutante modA mostrou alterações nas lesões causadas em folhas de grapefruit possivelmente resultado da baixa expressão do gene gumB. O mutante na proteína OppA apresentou células mais co-agregadas alterando a estrutura do biofilme e consequentemente diminuindo sua capacidade de adesão. In vivo, a linhagem mutante não alterou o fenótipo de patogenicidade, mas a sua capacidade de crescimento foi afetada no início da fase estacionária sugerindo que o sistema Opp desempenha um papel nutricional. / Molybdenum is a trace element involved in nitrogen fixation, sulfur and carbon. Oligopeptides are involved in bacterial nutrition and several other intercellular signaling processes. The aim of this study was to investigate the functional role of binding proteins of molybdate (ModA) and oligopeptide (OppA) uptake systems of Xanthomonas campestris pv. citri in in vitro and in vivo conditions. ModA mutant showed a decreased production of xanthan gum, altered biofilm and adhesion impaired in vitro conditions. In vivo ModA mutant interaction showed changes in injuries on leaves of grapefruit possibly due to low expression of the gumB gene. The OppA mutant showed more cells co-aggregated by changing the structure of the biofilm and consequently reducing their capacity to adhere. In vivo, the mutant strain did not modify the phenotype of pathogenicity, but its ability for growth was affected at the early stationary phase suggesting that the Opp system plays a nutritional role.

A cana-de-açúcar é uma cultura agrícola de grande importância econômica para o Brasil, e a expansão de seu cultivo para solos marginais requer uma maior utilização de fertilizantes à base de nitrogênio (N). Na maioria dos países produtores, a adubação nitrogenada se baseia em altas doses de aplicação, enquanto, no Brasil, o seu uso é relativamente baixo devido, em parte, ao processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) pela ação de bactérias diazotróficas. Além da FBN, as plantas adquirem fontes de N, como amônio e nitrato, por meio de transportadores de membranas localizados nas raízes. Há evidências que a associação com microrganismos pode favorecer as plantas por meio da regulação dos genes de transportadores de N. Desta forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar o transporte de amônio e nitrato, avaliando a expressão gênica dos principais transportadores de N em cana-de-açúcar cultivada in vitro sob o efeito da associação com bactérias diazotróficas. Também foi descrita a comunidade bacteriana de plântulas in vitro, bem como o efeito da fertilização com N e da inoculação com bactérias diazotróficas em plantas maduras. Plântulas de \'SP70- 1143\' e \'Chunee\', que contrastam para FBN, foram empregadas em ensaios in vitro sob diversas concentrações e fontes de N em associação ou não com uma estirpe de Gluconacetobacter diazotrophicus ou um mistura de bactérias diazotróficas (G. diazotrophicus, Herbaspirillum seropedicae, H. rubrisubalbicans, Azospirillum amazonense e Burkholderia tropica). A caracterização do transporte de N por meio de ensaios de absorção de nitrato e amônio marcados (15N) revelou que a interação entre cana-de-açúcar x G. diazotrophicus induziu a expressão do gene do transportador de nitrato ScNRT2.1, o que levou a uma tendência no aumento no influxo de nitrato, assim como dos genes de transportadores de amônio ScAMT1.1 e ScAMT1.3, resultando em maiores influxos de amônio apenas para a cultivar \'SP70- 1143\'. Já a associação da cana-de-açúcar com a mistura de bactérias diazotróficas revelou que somente houve indução transcricional de ScAMT1.1, o que resultou na maior absorção de amônio em \'SP70-1143\'. Por sua vez, quando analisada a interação in vitro por 30 dias, a presença da bactéria, apesar de transiente, possivelmente favoreceu a expressão dos genes de transportadores de nitrato ScNRT1.1 e ScNRT2.1, e do transportador de amônio ScAMT1.1, resultando no maior acúmulo de 15N-nitrato de amônio nas plantas de \'SP70-1143\'. Foi detectada uma comunidade bacteriana associada a plântulas micropropagadas, a qual é distinta entre os genótipos \'SP70-1143\' e \'Chunee\' e se altera com a inoculação com G. diazotrophicus. Para as plantas cultivadas em campo, a comunidade bacteriana existente foi alterada pela fertilização de N, mas não pela inoculação com diazotróficas. Portanto, a inoculação com bactérias diazotróficas parece induzir a expressão dos principais genes transportadores de amônio e nitrato em plântulas do genótipo \'SP70-1143\' resultando na maior absorção de fontes inorgânicas de N. / Sugarcane has a large economic importance to Brazil, and it\'s the expansion of cultivation to marginal soils requires a larger application of nitrogen fertilizers (N) to maintain yield. In most producing countries, N fertilization is based on high application rates, whereas in Brazil N fertilization is relatively low, possibly due in part, to the process of biological nitrogen fixation (BNF). In addition, plants acquire inorganic N sources from the soil by membrane transporters that may be regulated by association with microorganisms. This study aimed to characterize the ammonium and nitrate transport evaluating the gene expression profile of the major transporters grown in vitro in association with diazotrophic bacteria. It was also described the bacterial community in micropropagated plants, as well as the effect of N fertilization or inoculation with nitrogen fixing bacteria in mature plants. \'SP70-1143\' and \'Chunee\' which contrasted to BNF, were used in in vitro experiments in several concentrations and N source, in association or not with a strain of Gluconacetobacter diazotrophicus or a bacteria mixture (G. diazotrophicus, Herbaspirillum seropedicae, H. rubrisubalbicans, Azospirillum amazonense and Burkholderia tropica). The characterization of the N transport by uptake assays with 15N-labeled ammonium and nitrate, revealed that the interaction between sugarcane x G. diazotrophicus induced, the nitrate transporter gene ScNRT2.1 expression, which lead to trend to increase nitrate influx, as well as the ammonium transporter genes ScAMT1.1 and ScAMT1.3, resulting in higher ammonium influx in \'SP70-1143\'. Sugarcane associated with the bacterial mixture revealed a transcriptional induction of ScAMT1.1 resulting in larger ammonium acquisition in \'SP70-1143\'. Further, the presence of bacteria in vitro for 30 days, although transient, possibly favored the expression of nitrate transporters ScNRT1.1 and ScNRT2.1, and the ammonium transporter ScAMT1.1, resulting in accumulation of 15N-ammonium nitrate in \'SP70-1143\'. A bacterial community associated with in vitro plants of \'SP70-1143\' and \'Chunee\' was detected with different composition between genotypes, and which changed with artificial inoculation. For plants grown in the field, the bacterial community was affected by N fertilization but not by inoculation with diazotrophic. These results indicate that the inoculation with diazotrophic bacteria appears to induce the expression of the major ammonium and nitrate transporters genes in \'SP70-1143\' plants resulting in higher uptake of inorganic N sources.

INTRODUÇÃO: A desregulação da via de sinalização JAK-STAT é uma característica marcante das neoplasias mieloproliferativas (NMPs), doenças clonais da célula tronco hematopoética, dentre as quais encontra-se a mielofibrose (MF). Diversos inibidores de JAK foram desenvolvidos para o tratamento da MF e encontram-se em diferentes fases de desenvolvimento clínico. Devido ao seu desenvolvimento recente, pouco se sabe a respeito do papel de transportadores de membrana na farmacocinética desses compostos. Essas proteínas realizam o influxo e efluxo celular de substratos endógenos e xenobióticos, e alterações na expressão desses transportadores podem influenciar a resposta a esses fármacos. OBJETIVO: Avaliar o efeito de um inibidor comercial da via JAK-STAT na expressão gênica dos transportadores de membrana ABCB1, ABCG2, SLC22A1 e SLCO1A2 em células HepG2, Caco-2 e HEL92.1.7. MÉTODOS: Linhagens de carcinoma hepatocelular (HepG2), adenocarcinoma colorretal (Caco-2) e eritroleucemia humana homozigotas para JAK2V617F (HEL92.1.7) foram cultivadas e tratadas o inibidor comercial da via JAK-STAT JAK Inhibitor I. Para determinar a concentração ideal para o tratamento com o inibidor, as células foram tratadas com diversas concentrações do inibidor de JAK por 24 horas e foram feitos testes de viabilidade celular e fragmentação do DNA. Com as condições de tratamento padronizadas, foi extraído o RNA total das células e sintetizado o cDNA, para análise das expressões de RNAm dos genes ABCB1, ABCG2, SLC22A1 e SLCO1A2 por PCR em tempo real. Foi também avaliada a expressão dos transportadores de efluxo ABCB1 e ABCG2 por citometria de fluxo, utilizando anticorpos primários direcionados a essas proteínas. RESULTADOS: Nas células HepG2, foi observado um aumento da expressão de RNAm de ABCB1 nas células tratadas com 4,00 &#181;M do inibidor de JAK, quando comparado com o controle (células incubadas apenas com o veículo) (P=0,041). Não foi observada alteração da expressão de RNAm de ABCG2 e SLC22A1 com o tratamento com o inibidor de JAK nessa linhagem (P>0,05); a expressão de RNAm de SLCO1A2 não foi detectada nessa linhagem. Nas células Caco-2, a expressão de ABCB1, ABCG2, SLC22A1 e SLCO1A2 não se alterou com o tratamento com o inibidor de JAK nas concentrações utilizadas (0,25 &#181;M a 1,00 &#181;M) por 24 horas (P>0,05). Para as células HEL92.1.7, não foi observada diferença na expressão de RNAm de ABCB1, ABCG2 e SLC22A1 com o tratamento com 1,00 &#181;M do inibidor de JAK por 24 horas em comparação ao controle (P>0,05); nessa linhagem, a expressão de RNAm de SLCO1A2 não foi detectada. A expressão proteica dos transportadores ABCB1 e ABCG2 não sofreu alteração com o tratamento com o inibidor de JAK nas condições utilizadas nas três linhagens celulares estudadas (P>0,05). CONCLUSÕES: Apenas as células HepG2 apresentaram um aumento da expressão de RNAm do transportador de efluxo ABCB1 em concentrações elevadas do inibidor de JAK, sugerindo que os inibidores de JAK podem modular a expressão do gene desse transportador no fígado. O tratamento com o inibidor da via JAK-STAT não foi associado com alterações na expressão proteica de ABCB1 e ABCG2 em todas as células estudadas. / BACKGROUND: JAK-STAT pathway signaling disregulation is a hallmark of myeloproliferative neoplasms (MPN), hematopoietic stem cell clonal diseases, among which is myelofibrosis (MF). Several JAK inhibitors have been developed for MF treatment and are found in different stages of clinical development. Because the recent development of these compounds, the role of drug transporters in their pharmacokinetics is poorly understood. These proteins perform celular influx and effux of endogenous substrates and xenobiotics, and changes in the expression of these drugs transporters may affect the response to these drugs. AIM: To evaluate the effect of a JAK-STAT pathway commercial inhibitor in gene expression of drug transporters ABCB1, ABCG2, SLC22A1 and SLCO1A2 in HepG2, Caco-2 and HEL92.1.7 cells. METHODS: Hepatocellular carcinoma cell line HepG2, colorectal adenocarcinoma cell line Caco-2 and human erythroleukemia homozygous JAK2V617F cell line HEL92.1.7 were grown and treated with the JAK-STAT pathway inhibitor JAK Inhibitor I. In order to determine the optimal concentration for treatment with the inhibitor, cells were treated with several concentrations of JAK inhibitor by 24 hours, and cell viability and DNA fragmentation tests were performed. Once the treatment conditions were standardized, total RNA were obtained from the cells, and cDNA was synthesized in order to evaluate the mRNA expression of ABCB1, ABCG2, SLC22A1 and SLCO1A2 genes, performed by real time PCR. We also evaluate the expression of drug efflux transporters ABCB1 and ABCG2 by flow cytometry, using primary antibodies directed to these proteins. RESULTS: In HepG2 cells, it was observed an increase in ABCB1 mRNA expression in cells treated with 4,00 &#181;M of JAK inhibitor, when compared with controls (cells exposed only to the vehicle) (P=0.041). There was no change in ABCB2 and SLC22A1 mRNA expression with the treatment with JAK inhibitor in this cell line (P>0.05); SLCO1A2 mRNA was not detected in this cell line. In Caco-2 cells, ABCB1, ABCG2, SLC22A1 and SLCO1A2 mRNA expression did not change with treatment with the JAK inhibitor at the concentrations used (0.25 &#181;M to 1.00 &#181;M) by 24 hours (P>0.05). In HEL92.1.7 cells, it was not observed differences in ABCB1, ABCG2 and SLC22A1 mRNA expression with the treatment with 1 &#181;M of JAK inhibitor by 24 hours when compared with controls (P>0.05); in this cell line, SLCO1A2 mRNA was not detected. Protein expression of ABCB1 and ABCG2 drug transporters has not changed with treatment with the JAK inhibitor under the conditions used in the three cell lines studied. CONCLUSIONS: Only HepG2 cells presented an increase in mRNA expression of drug efflux transporter ABCB1 in presence of high levels of JAK inhibitor, suggesting that JAK inhibitors could modulate this transporter gene expression in liver. Treatment with JAK-STAT pathway inhibitor was not associated with changes in ABCB1 and ABCG2 protein expression in all cell lines studied.

Os transportadores da família ABC são proteínas transmembrânicas envolvidas com o tráfego de substâncias endógenas e exógenas do meio intracelular para o extracelular, sendo alvos de estudo na resistência celular a agentes quimioterápicos. O ABCC2 é um transportador transmembrânico que exporta ativamente fármacos aniônicos conjugados e facilita o transporte de agentes anticâncer. O ABCG2 é outro transportador transmembrânico que tem influência na farmacocinética e farmacodinâmica de certos xenobióticos e substratos endógenos; além disso, acredita-se que este gene contribui para a resistência a várias drogas. Por esses motivos identificamos por sequenciamento ou PCR-RFLP os polimorfismos dos genes ABCC2 (Val417Ile, Ser789Phe e Ala1450Thr) e ABCG2 (Val12Met, Gly126stop códon, Gly141Lys) em 90 pacientes portadores de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (HNSCC) e tentamos correlacionar a presença do polimorfismo com resposta a tratamento que incluiu cisplatina em todos os pacientes. Não encontramos nenhuma correlação entre a presença de polimorfismo para Val12Met, Gly141Lys e Val417Ile, determinados em 68 pacientes tratados exclusivamente com cisplatina e radioterapia, e a resposta ao tratamento. As curvas de sobrevida, determinadas por Kaplan-Meier, considerando polimórfico os pacientes que continham pelo menos um dos alelos alterados e selvagem os que não tivessem nenhum deles, mostraram que os pacientes selvagens para o polimorfismo Val12Met tiveram tendência a uma pior sobrevida (sobrevida mediana de 18,7 meses) em relação aos pacientes polimórficos (sobrevida mediana não atingida; P=0,089 Teste de log-rank), já os pacientes selvagens para o polimorfismo Gly141Lys tiveram tendência a uma pior sobrevida (sobrevida mediana de 15,8 meses) em relação aos pacientes polimórficos (sobrevida mediana de 25,6 meses; P = 0,16 Teste de logrank). Não observamos correlação entre os outros polimorfismos e sobrevida. Quanto ao GLY126stop, somente um paciente foi identificado como polimórfico. Conclusões: No nosso estudo, a freqüência do polimorfismo Val12Met de 10% está próxima dos 18% descrito na população normal (Kobayashi 2004). Nosso trabalho foi o primeiro a correlacionar estes polimorfismos com resposta ao tratamento em pacientes com carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço e indica que Val12Met e Gly141Lys e o gene ABCG2 como um todo são candidatos a um estudo maior / ATP binding cassette (ABC) transporters form one of the largest transmembrane protein families. These proteins use cellular ATP to drive the transport of various substrates across cell membranes including many exogenous and endogenous compounds, which includes drugs used in cancer treatment. ABCC2 is an ATP binding cassette transporter which accepts a diverse range of substrates, including glutathione, glucuronide, and sulfate conjugates of many metabolites and xenobiotics. ABCG2 is a member of the ATP binding cassette (ABC) transporters whose function is to pump out of the cell a wide variety of endogenous and exogenous compounds. Widely expressed in stem cells, ABCG2 is also recognized as a universal marker of stem cells. For these reasons we had identified the following polymorphisms of ABCC2 gene: -Val417Ile, Ser789Phe and Ala1450Thr- and of ABCG2 gene as well: -Val12Met, Gly126stop códon, Gly141Lys in 88 patients with head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Methodology included PCR - RFLP and direct sequencing. Survival analysis was done using Kaplan-Meier curves and response measured by RECIST criteria. Comparisons were done between polymorphic patients in which at least one polymorphism was present as opposed to the patients without the polymorphism. Correlation with response to treatment was studied for Val12Met, Gly141Lys e Val417Il in 68 patients exclusively treated with concomitant cisplatin and radiotherapy and no correlation was found between these markers and treatment response. Patients without the Val12Met presented a trend towards shorter survival (median survival 18.7 months) as compared to polymorphic patients (median survival not reached, long rank p= 0.089). Although statistical significance was not reached, patients wild type for Gly141Lys polymorphism (median survival 15.8 months) had shorter survival than polymorphic patients (25.6 months, p=0.16). We did not observe any other correlation between other polymorphisms and survival. With respect to Gly126stop, only one patient was identified as polymorphic and survival analysis was not possible. As far as we know this is the first study to try to correlate these polymorphisms with treatment response and survival in HNSCC patients. Although we were unable to draw any definitive conclusions, our results indicate that Val12Met and Gly141Lys deserve to be further studied in the future.

Este estudo investigou o efeito da glicose sobre a atividade e expressão da isoforma 1 do trocador Na+/H+ (NHE1) e da H+-ATPase do tipo vacuolar, em células MDCK (Mardin Darby Canine Kidney), linhagem derivada de rim de cão, que apresenta características similares às células principais e intercalares das porções distais do néfron. Por microscopia de fluorescência, se avaliou a velocidade de recuperação do pHi (dpHi/dt) e a capacidade tamponante (<font face=\"symbol\">bi). A partir desses parâmetros, se calculou o efluxo de H+ (JH+). Por Western blot, se avaliou a expressão de NHE1 e da subunidade E da H+-ATPase do tipo vacuolar. Resultados: Na condição controle o efluxo de H+ foi de 6.27 ± 0.51 mM/min (n = 9). O tratamento agudo com glicose (25 mM) aumentou o efluxo de H+ via NHE1, o qual foi modulado pela PI3 cinase. Na mesma condição, não se observou alterações na atividade da H+-ATPase. O tratamento crônico com glicose (25 mM) induziu significante aumento do efluxo de H+, via NHE1 e H+-ATPase. O efeito estimulador da glicose sobre a atividade de NHE1 e H+-ATPase foi dependente da atividade da p38 MAP cinase. Além disso, o tratamento crônico com glicose (25 mM) induziu fosforilação do sistema ezrin/radixin/moesin (ERM) e Akt. Conclusões: Nossos resultados indicam que no tratamento agudo com glicose (25 mM), o NHE1 foi modulado pela PI3 cinase. Contudo, no tratamento crônico com glicose (25 mM), a atividade do NHE1 foi modulada pelo sistema ERM/Akt e a atividade da H+-ATPase foi modulada pela p38 MAP cinase. / This study investigated the effect of glucose on the activity and expression of Na+/H+ exchanger isoform 1 (NHE1) and vacuolar H+-ATPase, in Mardin Darby Canine Kidney (MDCK) cells from dog kidney, with similar characteristics to principal and intercalated cells of the distal nephron. The pHi recovery rate (dpHi/dt) and the buffering capacity (<font face=\"symbol\">bi) was evaluated through fluorescence microscopy. From these parameters the H+ efflux (JH+) was calculated. By Western blot, the NHE1 and H+-ATPase (E subunit) expression was evaluated. Results: In the control situation the H+ efflux was 6.27 ± 0.51 mM/pH units (n = 9). Acute treatment with glucose (25 mM) increased the H+ efflux via NHE1, which was modulated by PI3 kinase. In the same condition, the H+-ATPase activity did not change. Chronic treatment with glucose (25 mM) induced significant increase in H+ efflux via NHE1 and H+-ATPase. The stimulatory effect of glucose on the NHE1 and H+-ATPase activity was dependent on p38 MAP kinase activity. Furthermore, chronic treatment with glucose (25 mM) induced Ezrin/radixin/moesin (ERM) and Akt phosphorylation. Conclusions: Our results indicate that during the acute treatment with glucose (25 mM), the NHE1 is modulated by PI3 kinase. However, during chronic treatment with glucose (25 mM), NHE1 activity was modulated by the ERM/Akt system and of H+-ATPase activity was modulated by p38 MAP Kinase.