A artrite reumatoide (AR) é a artropatia inflamatória mais prevalente no mundo, de etiologia multifatorial e fenótipos heterogêneos. Busca-se, além de definir fatores etiológicos, compreender as interações entre mecanismos envolvidos na fisiopatologia da AR. Entre estes, fatores genéticos, tanto genes do antígeno leucocitário humano (HLA), especialmente a presença do epítopo compartilhado (Shared epitope - SE) do HLA-DRB1, como genes não-HLA, e fatores ambientais e epigenéticos têm sido associados à doença. Assim, a identificação de novos fatores relacionados à etiopatogenia da AR e suas possíveis associações com características clínicas motivaram esse estudo. Um estudo caso-controle foi desenhado e dividido em duas etapas. Para a primeira etapa, foi obtido plasma de 18 indivíduos de AR e 18 voluntários saudáveis de Ribeirão Preto, no qual foram identificados quinurenina (Kyn), Trp, serotonina (5-HT) e taxa Kyn/Trp (KTR) por cromatografia líquida de ultra-eficiência (CLUE) acoplada a espectrômetro de massas sequencial (CLUE-DAD-EM/EM). Na segunda etapa, de estudo genético, uma coorte formada por 328 indivíduos com AR e por 234 voluntários saudáveis de Ribeirão Preto e de Porto Alegre foi avaliada quanto ao polimorfismo do gene da enzima indoleamine 2,3-dioxigenase 1 (IDO1). Foram obtidos dados clínicos e epidemiológicos e coletadas amostras de sangue periférico para extração de DNA pelo método de salting-out. Em seguida, tipificação HLA e reação em cadeia de polimerase (RCP) das variantes da IDO1, rs7820268, rs3739319, rs61753677, rs35059413, rs35099072 e rs9298586, foram realizadas. A positividade para fator reumatoide (FR) em indivíduos com AR foi associada ao tabagismo (p= 0.0002) e ao SE (p < 0.0001), e para anticorpo antipeptídeo citrulinado cíclico (anti-CCP), associado ao SE (p < 0.0001). Quando combinadas a presença de SE e a de tabagismo, houve associação estatisticamente significante para FR (p < 0.001) e para anti-CCP (p = 0.03). Foram observadas menores concentrações plasmáticas de 5-HT em indivíduos com AR quando comparados a voluntários saudáveis (p =0.006), mas sem diferença para níveis de Trp, Kyn e KTR. Para estes, diferenças apareceram quando avaliados subgrupos. Em indivíduos com AR sem tratamento com drogas modificadoras do curso da doença (DMCDs), os valores plasmáticos de Trp foram menores quando comparados aos em terapia (p = 0.0016), enquanto em pacientes com AR tabagistas os valores de Kyn e KTR foram menores que em pacientes não tabagistas (p = 0.039 e p = 0.032, respectivamente). Não foram identificadas associações estatisticamente significantes entre as variantes genéticas estudadas e o risco de desenvolver AR, nem entre os polimorfismos da IDO1 estudados e a concentração plasmática de Trp, Kyn e 5-HT e KTR. Este estudo não identificou relação das variantes do gene da IDO1 com suscetibilidade para AR. Assim, novos estudos são necessários para que possam ser explicadas as associações encontradas na via das Kyns e na 5-HT em etiopatogenia da AR. / Rheumatoid arthritis (RA) is the most prevalent inflammatory arthropathy in the world, with multifactorial etiology and heterogeneous phenotypes. Besides defining etiological factors, it is sought to understand the interactions between mechanisms in RA pathophysiology. About these, genetic factors, both human leucocity antigen (HLA) genes, especially the HLA-DRB1 Shared epitope (SE) presence, and not-HLA genes, and environmental and epigenetics factors have been associated with the disease. Therefore, the aim of this study was to identify new possible associations between RA clinical features and its etiopathogenesis. A case-control study was designed and it was divides in two phases. The first phase, it was obtained plasma of 18 RA patients and 18 healthy controls from Ribeirão Preto to identify the kynurenine (Kyn), Trp and serotonin (5-HT) concentrations and Kyn/Trp ratio (KTR) by ultra-high performance liquid chromatography coupled to sequential mass spectrometer. The second phase was a genetic study that evaluated a cohort of 328 RA patients and 234 healthy volunteers from Ribeirão Preto and Porto Alegre about the indoleamine 2,3-dioxygenase 1 (IDO1) gene polymorphism. Clinical and epidemiological data were obtained and peripheral blood samples were collected to DNA extraction by salting-out method. Then, HLA typification and polymerase chain reaction to identify IDO1 genetic variants rs7820268, rs3739319, rs61753677, rs35059413, rs35099072 and rs9298586 were performed. Rheumatoid factor (RF) positivity was associated to smoking (p = 0.0002) and SE (p < 0.0001), and cyclic citrullinated peptide autoantibodies (anti-CCP) positivity was associated to SE (p < 0.0001). When SE presence and smoking were combined, there was statistically significant association to RF (p < 0.001) and anti-CCP (p = 0.03). We observed lower plasma 5-HT concentrations in RA patients than in healthy volunteers (p = 0.006), but no significant difference to Trp, Kyn and KTR levels. For these, differences were observed when subgroups were evaluated. In RA patients not using disease modifying antirheumatic drugs (DMARDs) the plasma Trp levels were lower than RApatients using DMARDs, while the plasma Kyn concentrations and KTR in smokers RA patients were lower than nonsmokers RA patients (p = 0.039 and p = 0.032 respectively). We did not indetify statistically significant associations neither between studied genetic variants and risk to develop RA nor between IDO1 polymorphisms and plasma Trp, Kyn, 5HT concentrations and KTR. This study did not identify relation between IDO1 genetic variants with susceptibility to RA. Therefore, new studies are necessary to explain the searched associations between Kyns pathway and 5-HT in RA etiopathogenenesis.

O metabolismo do triptofano (TRP) se dá por três vias metabólicas: a via das quinureninas, a via serotonérgica e a via das triptaminas. A primeira gera quinurenina e uma gama de produtos secundários e contribui para os fenômenos de tolerância e imunoescape de células tumorais. A via serotonérgica leva à produção de neuromediadores e pode gerar melatonina. Há evidências de que compostos desta via podem controlar o crescimento tumoral. A via das triptaminas origina triptamina (TRY) e N-N-dimetiltriptamina (DMT) e representa a rota menos conhecida de degradação do TRP. Assim, investigamos a via das triptaminas em linhagens de melanoma humano SK-Mel-19 e SK-Mel-147. A expressão gênica das enzimas aminoácido aromático descarboxilase (DDC) e indoletilamina-N-metiltransferase (INMT), que convertem o TRP em TRY e DMT, respectivamente, foi determinada por PCR em tempo real. Os metabólitos desta via foram detectados por LC/MS no sobrenadante das culturas celulares. O teste da ferida (scratch test) e o ensaio clonogênico foram usados a fim de triar uma possível atividade antitumoral de TRY e DMT. Apesar de termos observado a expressão das enzimas DDC e INMT apenas na linhagem SK-Mel-147, ambas produziram triptaminas e metabolizaram TRY e DMT. Dependendo da linhagem houve a produção de ácido indolacético, DMT hidroxilado e produtos de abertura do anel indólico. Por fim, TRY e DMT diminuíram a migração e a proliferação das células tumorais. Há ainda muito a se estudar sobre a participação da TRY e DMT na biologia do tumor e as nossas descobertas ampliam o papel do metabolismo do triptofano no processo tumoral. / Tryptophan (TRP) metabolism occurs by three pathways: kynurenine, serotonergic and tryptamines paths. The first generates kynurenine and a range of secondary products and contributes to tolerance and tumor immune escape. Serotonergic pathway leads to the production of neuromediators and can generate melatonin. There are evidences that compounds of this pathway may control tumor growth. Tryptamines pathway originates tryptamine (TRY) and N, N-dimethyltryptamine (DMT) and represents the less-known route of TRP degradation. Thus, we investigated tryptamines pathway on human melanoma cell lines SK-Mel-19 and SK-Mel-147. Gene expression of the enzymes aromatic amino acid decarboxylase (DDC) and indoletilamina-N-methyltransferase (INMT), which convert TRP to TRY and DMT, respectively, was determined by real time PCR. The metabolites of this pathway were detected by LC/MS in cell culture supernatant. The scratch test and clonogenic assay were used to screen a potential antitumor activity for TRY and DMT. Although we have observed the expression of the enzymes DDC and INMT only on SK-MEL-147, both cells produced tryptamines and metabolized TRY and DMT. Depending on the cell line, products were indoleacetic acid (IAA), hydroxylated-DMT (OH-DMT) and indole opening ring products. Finally, TRY and DMT decreased tumor cells migration and proliferation. There is much to be studied about the participation of TRY and DMT in tumor biology, and our findings extend the role of tryptophan metabolism in tumoral process.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Micheli Zaminhan.pdf: 1258304 bytes, checksum: 17b0d01f35b4992450e9fdd3ee390a32 (MD5) Previous issue date: 2013-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tryptophan is an essential amino acid required in small amounts compared to the amounts of methionine, lysine, threonine and arginine. However, it has important functions in the animal body. The aim of this study was to evaluate the effect of tryptophan in the diet of Nile tilapia juvenile and, through the productive performance, body composition, amino acids retention, biochemical and haematological profile and subsequently evaluate the effect of the heat stimulus on the hematological and biochemical parameters (experiment 2). In both experiments, fish were distributed in a completely randomized design with five treatments and four replications. For the first experiment, were used 240 tilapias with an average weight of 38.20 ± 0.09 g, distributed in glass fibers boxes with a capacity of 250 liters, each unit was consisted of 12 fish. Four diets were prepared with approximately 243 g kg-1 of digestible protein and 3142 kcal kg-1 of digestible energy with increasing levels of tryptophan (2.11, 2.65, 3.19, 3.74 and 4.21 g kg-1). For the second experiment, were used 600 Nile tilapia with average weight and length of 3.39 ± 0.02 g and 5.07 ± 0.01 cm, respectively, distributed in 20 glass fiber boxes with a capacity of 250 liters, being each unit consisted by30 fish. Four diets were prepared with approximately 271.3 g kg-1of digestible protein and 3181 kcal kg-1 of digestible energy with increasing levels of tryptophan (2.11, 2.65, 3.19, 3.74 and 4, 21 g kg-1). After 85 days, there were analyzed the productive performance, hematological and biochemical parameters. Upon completion of these tests, for the third stage, 10 fish from each treatment were transferred to the laboratory where they were kept at a temperature of 350C for seven days. After a week the same hematological and biochemical analyzes realized before the thermal challenge were performed. Hematological parameters were evaluated for erythrocyte count (Eri), hemoglobin (Hb), percentage of hematocrit (Ht), mean corpuscular volume (MCV), mean corpuscular hemoglobin (HM), total leukocyte count (Leu), total thrombocytes count (Trom), percentage of lymphocytes (Linf), neutrophils (Neut) and monocytes (Mono), total plasma protein (TPP), plasma glucose (Gluc) and cortisol (Cort). For experiment 1, the tryptophan level of 2.11 g kg-1, corresponding to tryptophan: lysine ratio of 0.15:1, meets the dietary requirements for the health and productive performance of Nile tilapia. However, the best uniformity was obtained for fish fed with diets containing 2.65 to 4.28 g kg-1 of tryptophan. In experiment 2, the tryptophan level of 2.33 g kg-1, corresponding to tryptophan: lysine ratio of 0.157:1 was enough to meet the dietary requirements of the species healthiness. The heat stimulus did not changed the state of fish health. / O triptofano é um aminoácido essencial exigido em pequenas quantidades, quando comparados aos valores de metionina, lisina, treonina e arginina. No entanto, possui funções importantes no organismo animal. O obejtivo deste trabalho foi avaliar o efeito do triptofano em dietas para juvenis e alevinos de tilápia do Nilo, por meio do desempenho produtivo, composição corporal, retenção de aminoácidos, perfil hematológico e bioquímico e, posteriormente avaliação do efeito do estímulo pelo calor sobre os parâmetros hematológicos e bioquímicos (experimento 2). Os peixes foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições nos dois estudos. Para o experimento 1 foram utilizadas 240 tilápias com peso médio de 38,20 ± 0,09 g, distribuídas em caixas de fibras de vidro com capacidade de 250 litros, sendo cada unidade composta por 12 peixes. Foram elaboradas cinco dietas com aproximadamente 243 g kg-1 de proteína digestível e 3142 de kcal kg-1 de energia digestível com níveis crescentes de triptofano (2,11; 2,65; 3,19; 3,74 e 4,21 g kg-1). Para o experimento 2 foram utilizados 600 alevinos de tilápia do Nilo com peso e comprimento médios de 3,39±0,02 g e 5,07±0,01 cm, respectivamente, distribuídos em 20 caixas de fibra de vidro com capacidade de 250 litros, sendo cada unidade composta por 30 peixes. Foram elaboradas cinco dietas com aproximadamente 271,3 g kg-1 de proteína digestível e 3181 de kcal kg-1 de energia digestível com níveis crescentes de triptofano (2,33; 2,69; 3,17; 3,50 e 3,87 g kg-1). Após 85 dias, foram realizadas as análises de desempenho produtivo, hematológicas e bioquímicas. Ao término destas análises, para terceira etapa, 10 peixes de cada unidade experimental foram transferidos para o laboratório onde permaneceram a uma temperatura de 350C por sete dias. Após uma semana foram efetuadas as mesmas análises hematológicas e bioquímicas realizadas anteriormente ao desafio térmico. Os parâmetros hematológicos avaliados foram à contagem total de eritrócitos (Eri), taxa de hemoglobina (Hb), percentual de hematócrito (Ht), volume corpuscular médio (VCM), hemoglobina corpuscular média (HM), contagem total de leucócitos (Leu), contagem total de trombócitos (Trom), percentual de linfócitos (Linf), neutrófilos (Neut) e monócitos (Mono), proteínas plasmáticas totais (PPT), glicose plasmática (Glic) e cortisol (Cort). Para o experimento 1, pode-se concluir que o nível 2,11 g kg-1 de triptofano, correspondente a relação triptofano: lisina de 0,15:1, atende as exigências dietéticas para a o desempenho e saúde de alevinos de tilápia do Nilo. Contudo, a melhor uniformidade foi obtida para os peixes que receberam as dietas contendo 2,65 a 4,28 g kg -1 de triptofano. No experimento 2, pode-se concluir que o nível 2,33 g kg -1 da dieta correspondente à relação triptofano: lisina de 0,157: 1 foi o suficiente para atender as exigências dietéticas de higidez da tilápia do Nilo. O estímulo pelo calor não alterou o estado de saúde dos peixes.

Indolamina-2,3-dioxigenase (IDO) e o catabolismo do triptofano estão envolvidos no controle da imunidade inata e adaptativa contra patógenos. Investigamos o papel da IDO na paracoccidiodomicose pulmonar (PCM) de animais suscetíveis (B10.A) e resistentes (A/J) ao fungo. Observou-se uma ação marcante da IDO ao início da doença de camundongos B10.A onde a enzima controla a carga fúngica mas, também, induz anergia de células TCD4+ e TCD8+, creditada em parte à expansão de células Treg e aumento de linfócitos em apoptose. Em camundongos A/J, a IDO controla a carga fúngica inicial, porém, o seu efeito supressor sobre linfócitos TCD4+ é somente observado na 8ª semana. Assim como em camundongos B10.A, a IDO mostrou-se indutora de células Treg e linfócitos em apoptose durante a imunidade desenvolvida por camundongos A/J. Em conclusão, foi demonstrado pela primeira vez que a IDO exerce um importante mecanismo microbicida e imunorregulador na PCM de hospedeiros resistentes e suscetíveis ao P. brasiliensis. / Indoleamine-2, 3-dioxygenase (IDO) and tryptophan catabolism are involved in the control of innate and adaptive immunity against pathogens. We investigated the role of IDO in the pulmonary paracoccidiodomycosis developed by susceptible (B10.A) and resistant (A/J) mice to the fungus. We verified that IDO plays a different effect in innate the immunity of B10.A and A/J mice. Early in the infection, IDO controlled the fungal loads but also induced anergy of CD4+ and CD8+ T cells of B10.A mice. T cell anergy was partially due to the expansion of Treg cells and increased apoptosis of lymphocytes. In resistant mice, IDO controlled the initial fungal loads, but exerted a suppressive effect on T lymphocytes only at week 8. As in B10.A mice IDO was shown to induce Treg cells and apoptosis of lymphocytes in the course of immune response developed by resistant mice. In conclusion our work showed for the first time that IDO play an important role in the fungicidal and immunoregulatory mechanisms developed by susceptible and resistant mice to P. brasiliensis infection.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-07T11:31:21Z No. of bitstreams: 1 brunoguilhermedafonseca.pdf: 3400228 bytes, checksum: 5e2e24048845084805ad960c6e33ecac (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-02T13:29:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunoguilhermedafonseca.pdf: 3400228 bytes, checksum: 5e2e24048845084805ad960c6e33ecac (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-02T13:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunoguilhermedafonseca.pdf: 3400228 bytes, checksum: 5e2e24048845084805ad960c6e33ecac (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho investigou-se a adsorção do triptofano (Trp), seus derivados e do 2-mercaptoetanol (MET) na superfície de nanopartículas metálica de prata ou ouro. Utilizou-se como ferramentas para o estudo, as técnicas espectroscópicas de absorção no ultravioleta e visível (UV-VIS), espalhamento Raman normal e intensificado pela superfície (surface-enhanced Raman scattering – SERS) e cálculos teóricos baseados na teoria do funcional da densidade (density functional theory – DFT). A banda da ressonância do plásmon de superfície localizado (localized surface plasmon resonance – LSPR) foi monitorada nos espectros UV-VIS para a investigação das propriedades eletrônicas das nanopartículas metálicas, envolvidas nas interações com os adsorbatos e nas distribuições de tamanhos. Foram sintetizados nanoprismas de prata estabilizados por citrato de sódio em diferentes condições de temperatura, envolvendo múltiplas etapas de crescimento e usando cobre como dopante indutor de geometria. A inclusão de pequena quantidade de cobre, em relação a prata, levou à maior formação de nanoprismas triangulares que o método original. Estas superfícies foram utilizadas nos estudos da adsorção do MET. Os nanoprismas, dopados ou não, mostraram-se inadequados para uso como substrato SERS de outros adsorbatos que não fossem mercaptanas. Sintetizou-se também nanoesferas de prata ou ouro para o estudo da adsorção do Trp e seus derivados em diferentes ambientes químicos. Os nanoprismas foram utilizados para estudos LSPR na presença do MET em diferentes concentrações, além da obtenção do espectro SERS da molécula. Observou-se que a concentração possui papel determinante na auto-organização de uma monocamada molecular, fazendo com que a conformação predominante se altere na superfície metálica. Os cálculos por DFT permitiram a simulação da adsorção do MET em superfície (111) de prata e obtenção de resultados relacionados às estruturas e estabilidades dos confôrmeros. Teoria e experimento mostraram-se em acordo dentro das condições estudadas e permitindo inferir que a ligação de hidrogênio possui um papel chave nas propriedades da monocamada. Estudou-se a adsorção dos isômeros L-Trp e D-Trp e dos peptídeos Ala-Trp, Trp-Gly, pGlu-Lys-Trp-Ala-Pro e Trp-His-Trp-Leu-Gln-Leu através das espectroscopias SERS e UV-VIS. Em prata, os espectros mostraram que os aminoácidos e os dipeptídeos adsorvem preferencialmente através dos grupos carboxilato e amina. Em ouro, a análise espectral permitiu identificar a adsorção das moléculas de Trp via nitrogênio do anel indólico. Os espectros foram obtidos em concentração de 10-3 mol L-1 nos diferentes metais, contudo a adição de HCl permitiu a obtenção de espectros em 10-5 mol L-1. As diferenças entre os espectros em ouro permitiram concluir que o Trp interage mais intensamente com a superfície na presença de HCl. A partir de todos os resultados obtidos, pode-se sugerir que as nanopartículas de ouro mostram-se úteis para o estudo de estruturas mais complexas por diferencia o triptofano adsorvido à superfície de outros presentes na estrutura de interesse. / The adsorption of tryptophan (Trp), his derivatives and 2-mercaptoethanol (MET) on metallic nanoparticle surface had been studied on this thesis. For such investigations it was employed the following tools: ultraviolet and visible absorption spectroscopy (UV-VIS), Raman scattering spectroscopy, surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) and density functional theory. The localized surface plasmon resonance (LSPR) band was monitored on UV-VIS spectra to study the electronic properties of metallic nanoparticles involved in the interactions with the adsorbates and the size distributions. Silver nanoplates were synthesized in different conditions of temperature, multiple growing steps and using copper as a stabilizing doping. A small addition of copper, compared to silver, increased the triangular nanoprism yield of the original synthesis. These nanoparticles were used for adsorption study of MET. It was synthesized gold and silver nanospheres for studying Trp adsorption and other peptides on different chemical surroundings. The nanoprisms were utilized for LSPR study in the presence of MET at different concentrations, in addition to SERS spectra of this molecule. It has been observed the molecule concentration has a key role for self-assembled monolayer formation, which changes the most common conformer on the metallic surface. DFT calculation allowed us to simulate MET adsorption on silver surface (111) obtaining results related to the structures and stabilities of the conformers. Theory and experiment showed in agreement in the conditions studied and conclude the hydrogen bond is a key player in the monolayer properties. It was studied the adsorption of the isomers, L-Trp and D-Trp, and the peptides, Ala-Trp, Trp-Gly, pGlu-Lys-Trp-Ala-Pro and Trp-His-Trp-Leu-Gln-Leu, through SERS spectroscopy. In silver, the spectra showed amino acids and dipeptides tend to adsorb by the acid and amine group. In gold, an enhancement and shifting of the bands allowed us to identify the adsorption by the indole ring, specifically by the nitrogen atom. The spectra were obtained at concentration of 10-3mol.L-1 on different metals, however in presence of HCl the molecular concentration was 10-5mol.L-1. When HCl was added, the spectra showed a slightly different pattern, which suggest us that, in this condition, Trp interacts stronger to the surface.

No câncer, o aumento da expressão das enzimas indolamina 2,3-dioxigenase 1 (IDO1) e triptofano 2,3-dioxigenase (TDO), que convertem o triptofano (Trp) em quinurenina (QUIN), tem sido associado ao mecanismo de imuno escape tumoral e inibidores destas enzimas têm sido considerados como imunoadjuvantes na terapia antitumoral. O mais conhecido deles é o 1-metil-triptofano (1-MT), um inibidor competitivo da IDO e alvo de estudos clínicos. O 1-MT é encontrado nas formas enantioméricas D- e L- e embora o enantiômero 1-L-MT seja mais eficiente na inibição da IDO1 (a isoforma mais ativa em tumores), é o 1-D-MT o enantiômero mais eficiente na redução experimental de tumores. Esse dado sugere que o 1-MT pode ter ações adicionais à inibição da IDO. Neste estudo avaliamos os efeitos diretos dos estereoisomeros, 1-D-MT, 1-L-MT, 1-DL-MT, sobre melanomas humanos e também do composto 680C91 (um inibidor de TDO). Proliferação, migração e invasão são os ensaios usuais in vitro para avaliar como um determinado composto afetaria a progressão tumoral. Observamos que todos os compostos testados possuem algum efeito direto sobre pelo menos um desses parâmetros, sendo que esse efeito varia de acordo com a linhagem. Logo, todos eles possuem ação direta sobre a célula tumoral que deve contribuir com a atividade antineoplásica. Também analisamos os efeitos destes compostos sobre a ação tumoricida de células mononucleares de sangue periférico humano (PBMC). Em co-culturas, observamos que o 1-MT foi capaz de potencializar a atividade tumoricida de PBMC\'s e levou à diminuição da produção de IFN-&#947; e TNF-&#945; e aumento de IL-10. Essas alterações não cursam com a inibição da produção de QUIN, o que nos faz pensar que esta ação de 1-MT sobre IFN-&#947; ocorre independente da enzima IDO e que parte dos efeitos antitumorais da 1-MT seja consequência de sua ação sobre a liberação destas citocinas. 1-MT também levou a modificações na concentração de outros metabólitos do Trp. Por fim, a co-cultura por si só aumentou o consumo de ácido xanturênico (XA) e aumentou a produção de ácido quinurênico (KA). Esse resultado parece significativo para a imunologia de tumores dado os efeitos biológicos destes compostos. / In cancer, the increased expression of the enzymes indolamine 2,3-dioxygenase 1 (IDO1) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO), that convert tryptophan (Trp) to kynurenine (KYN), has been associated with the mechanism of immune escape of tumoral cells and inhibitors of these enzymes have been considered as immuno-adjuvants in antitumor therapy. The most known is the 1-methyl-tryptophan (1-MT), a competitive inhibitor of IDO and a target in clinical trials. 1-MT is found in the enantiomeric forms D- and L- and although 1-L-MT is more efficient to inhibit IDO1 (the isoform more active in tumors), 1-D-MT is more efficient in experimental models. This fact suggests that 1-MT may have additional actions beyond IDO inhibition. In this study, we evaluated the direct effects of 1-D-MT, 1-L-MT and 1-DL-MT on human melanomas. We also tested the effects of the compound 680C91 (an inhibitor of TDO). Proliferation, migration and invasion are the usual in vitro tests to evaluate how a specific compound affects tumor progression. We observed that all of the tested compounds have some direct effect on at least one of these parameters depending on the cell lineage. Therefore, direct effects on proliferation, migration and invasion must compose the antineoplastic activity of these compounds. In co-cultures, we observed that 1-MT was able to potentiate the tumoricidal activity of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and led to a decreased production of IFN-&#947; and TNF-&#945;, and an increase in IL-10. These changes were not linked with the inhibition of KYN production, and led us to consider that the effect of 1-MT on cytokine production occurs independently of the enzyme IDO and is part of its antitumor effects. 1-MT also led to changes in the concentration of other Trp metabolites. Finally, the co-culture by itself led to an increased consumption of xanthurenic acid (XA) and increased production of kynurenic acid (KA). This result seems significant to the immunology of tumors given the biological effects of these compounds.

[pt] A descoberta da importância do óxido nítrico na fisiologia humana expandiu a investigação dos mecanismos de interação das espécies reativas derivadas de óxidos de nitrogênio com biomoléculas. S-nitrosotióis são uma fonte conveniente de óxido nítrico para utilização in vivo. Um dos métodos largamente utilizados para S-nitrosilação de compostos contendo o grupo -SH, incluindo proteínas contendo o aminoácido cisteína, é a reação com nitrito em meio ácido. Nesse trabalho investigaram-se as espécies derivadas da reação de albumina sérica, humana e bovina, e de insulina com nitrito, através de espectrofotometria de absorção e de fluorescência. Além da modificação dos resíduos de cisteína, demonstrou-se que resíduos do aminoácido triptofano também sofrem modificação, podendo participar dos processos in vivo. A partir da comparação entre os espectros de absorção dos cromóforos formados em albumina humana e bovina, bem como em insulina, demonstrou-se que a banda de absorção no ultravioleta, descrita na literatura como característica de S-nitrosilação de cisteína, é dominada pelos resíduos de triptofano N-nitrosados. Experimentos de fluorescência confirmaram a modificação dos resíduos de triptofano, já que os espectros apresentaram redução do rendimento quântico e também deslocamento do pico característico desses resíduos. Acompanhou-se a cinética de formação de novos cromóforos, comparando as albuminas nativas e bloqueadas no resíduo de cisteína. Investigou-se a cinética de modificação dos resíduos de triptofano em pH fisiológico através de fluorescência. / [en] The discovery of the importance of nitric oxide to the human physiology expanded the investigation of mechanisms involved in the interactions of nitrogen oxide reactive species with biomolecules. S-nitrosothiols are a convenient source of nitric oxide for in vivo applications. Acid treatment with nitrite of compounds containing the SH group, including proteins containing cysteine residues, is a widely used method to synthesize S-nitrosothiols. In this work, several species derived from the nitrite acid treatment of human and serum albumins as well as insulin were investigated using optical absorption and fluorescence. It was demonstrated that, besides cysteine, tryptophan residues are modified and can participate in processes in vivo. Comparing the absorption spectra from human and bovine serum albumin with that from insulin, it was demonstrated that the ultraviolet absorption band, described in the literature as coming from Snitrosylation, was mainly due to N-nitrosation of tryptophan residues. Fluorescence experiments confirmed the modification of tryptophan residues, since the characteristic fluorescence peak exhibited a reduction and a blue shift. The kinetics of the new chromophores was followed by comparison of native and cysteine-blocked albumins. The kinetics of tryptophan modifications was investigated at the physiological pH using fluorescence.

Espécies carbonílicas tripletes formadas quimicamente no escuro, por exemplo, durante a peroxidação de lipídios, têm reatividade química análoga à de radicais alcoxilas. Aventou-se que tais espécies possam estar implicadas na fisiopatologia de doenças degenerativas (\"estresse carbonílico\"). A pesquisa dos efeitos de espécies tripletes sobre algumas biomoléculas e consequentes respostas biológicas, propostas e pesquisadas no período 1970 - 1990 (hipótese de \"fotoquímica sem luz\" dos Profs. G. Cilento, IQUSP, e Emil H. White, Johns Hopkins University), encontrou empecilhos instrumentais e relativamente poucas propostas foram confirmadas. Com o uso de técnicas de alta resolução, tais como EPR, HPLC e MS, este trabalho teve como objetivo analisar intermediários e produtos de tais processos e estudar mecanismos de reação de acetona triplete, produzida quimicamente pela decomposição térmica de 3,3,4,4-tetrametildioxetano (TMD) ou, enzimaticamente, pela oxidação aeróbica de isobutanal (IBAL), catalisada por peroxidase de raiz forte (HRP), na presença de aminoácidos e proteínas. Este trabalho demonstra a formação de um radical acetila, presumidamente formado da clivagem &#945; de acetona triplete, e um radical terciário centrado em carbono, formado pela abstração de hidrogênio do IBAL. Resultados de espectrometria de massas demonstraram a formação de três diferentes adutos entre o radical terciário de IBAL, com L-Trp. Aventou-se que um dos produtos era resultante de alteração no nitrogênio e os outros no carbono 3, ambos no anel indólico. Observou-se também a formação de produto correspondente ao radical hidroxipropionil com L-Trp. Também se observaram dois produtos de L-Trp típicos de sua oxidação por oxigênio singlete, a formilquinurenina, e um aduto de função álcool. A formação de base de Schiff entre o L-Trp estudado e o IBAL também é apresentada. A formação de oxigênio singlete foi evidenciada indiretamente via EPR utilizando o spin trap TEMP e através de um captador de adição-9,10 (tipo Diels-Alder) em derivado de antraceno. Foram realizados, também, experimentos com precursores de melanina e demonstrou-se a formação de espécies excitadas do ácido 5,6-dihidroxi-indol-2-carboxílico (DHICA) que poderiam explicar a formação de produtos de DNA tipicamente resultantes de reação fotoquímica, mas na ausência de luz. Tais resultados corroboram a reação de espécies tripletes com biomoléculas, possibilitando a compreensão de número significativo de eventos biológicos conhecidos, mas teoricamente \"proibidos\" de ocorrer no estado fundamental, em tecidos não expostos à luz / Electronically excited triplet carbonyl species formed as products of some biochemical reactions, such as lipid peroxidation, behave similarly as alcoxyl radicals. It has long been hypothesized that such excited species could have a role in some diseases (\"carbonyl stress\"). Research of chemical lesions of triplet carbonyls over biomolecules and their biological response took place principally from 1970 to 1990 (the \"photochemistry without light\" hypothesis proposed by Profs. G. Cilento, IQUSP, and Emil H. White, Johns Hopkins University), but it suffered from the lack of required instrumentation, and just few cases of photo(bio)chemistry without light were confirmed. The aim of this work, using high resolution techniques (EPR, HPLC, and MS), is to analyze the reaction products of excited triplet acetone with aminoacid and protein targets. Triplet acetone was produced from the thermal decomposition of 3,3,4,4-tetramethyldioxetane (TMD) or from the aerobic oxidation of isobutanal (IBAL) catalyzed by horseradish peroxidase (HRP). We revealed the generation of acetyl radical, putatively originated from &#945;-cleavage of triplet acetone, and a carbon-centered tertiary radical, proposed as an IBAL radical formed by hydrogen abstraction from IBAL. Mass spectrometry showed production of three adducts from the reaction of IBAL radical with L-Trp, one of them at the nitrogen 1 and the other two at carbon 3 from the amino acid indole ring. Two adducts with m/z correspondent to the reaction between L-Trp (at carbon 3) and a hydroxypropionyl radical, and two products typically formed from singlet oxygen (formylkynurenine and an alcohol L-Trp adduct) were also observed. A Schiff base between L-Trp and IBAL was also observed. Singlet oxygen production from triplet-triplet energy transfer from excited acetone to ground state molecular oxygen was indirectly showed by EPR spin trapping with TEMP, and by MS using the anthracene derivative EAS to trap (9,10-cycloaddition) of 18O2 (1&#916;g). Other data reported here include the demonstration of excited species formed when DHICA, a melanin precursor, was oxidized. These results might explain the generation of DNA photochemical products (thymine dimers) in the absence of light. Altogether, we collect strong and significant evidence in this thesis that corroborate the reactivity of triplet excited species with a couple of biomolecules, providing insights over some reportedly known molecular events that are theoretically forbidden to occur in the ground state but happen in tissues non-exposed to light

Neste estudo avaliamos o papel do metabolismo do triptofano (Trp) na homeostasia, na vaginose bacteriana e nas lesões cervicais associadas ao HPV. A importância do metabolismo do Trp se deve a sua ação na proliferação de microrganismos e de células do sistema imune. O consumo de triptofano tem sido identificado como uma forma de controlar o crescimento bacteriano limitando a infecção. Por outro lado, a oxidação de Trp produz quinurenina (QUIN), que tem papel chave na tolerância imunológica. A formação de QUIN se dá através das enzimas indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) e triptofano 2,3- dioxigenase (TDO). A mais estudada delas no âmbito das infecções/ imuno escape é a enzima IDO. Mais recentemente, tem-se dado ênfase ao papel da TDO no câncer. Nesta dissertação, o interesse foi avaliar a expressão da IDO no epitélio cervicovaginal de mulheres com vaginose bacteriana e de IDO e TDO em amostras cervicais de mulheres com diferentes graus de lesão cervical associada ao HPV. Foram incluídas 165 mulheres atendidas no CAISM/UNICAMP, as quais foram divididas em dois grupos: grupo caso composto por mulheres com lesão de baixo ou alto grau e carcinoma invasor (n=42) e grupo controle composto por mulheres com citologia oncológica normal, independente de apresentar infecção genital (n=123). IDO foi avaliada por imunocitoquímica em citologia em base líquida e IDO e TDO em biópsias cervicais. Mulheres com vaginose bacteriana apresentaram expressão aumentada de IDO em células escamosas em comparação às mulheres sem vaginose bacteriana (OR=7.41; IC 95%= 2.50 a 21.4; p <0.0001). No epitélio vaginal normal com ou sem infecção por HPV houve uma expressão leve de IDO em células escamosas. Na presença de lesões ou carcinoma, houve um aumento no número de células escamosas displásicas e de leucócitos IDO-positivos; aumento de IDO também pôde ser observada em culturas de pele organotípicas transduzidas com as oncoproteínas E6/ E7 do HPV16. Nas lesões cervicais, assim como visto para a IDO, a TDO esteve expressa em leucócitos, especialmente os infiltrados na região estromal e na parede dos vasos sanguíneos. A expressão basal de IDO no epitélio cervical normal e sua regulação positiva na infecção por HPV e lesões associadas sugerem a participação do metabolismo do Trp nos mecanismos imunossupressores envolvidos na doença. Embora o papel do IDO já tenha sido abordada anteriormente, até onde sabemos esta é a primeira evidência da expressão de TDO no epitélio vaginal, na neoplasia intraepitelial cervical e carcinoma de células escamosas. Ainda, em leucócitos, especialmente aqueles com morfologia típica de polimorfonucleares, parecem ser importantes fontes de IDO na cérvix uterina. / In this study we evaluated the role of tryptophan (Trp) metabolism in cervix homeostasis, bacterial vaginosis and HPV-associated lesions. The importance of Trp metabolism is due to its action on microorganisms and immune cells. Tryptophan consumption has been identified as a way to controlling bacterial growth limiting infection. On the other hand, the oxidation of Trp produces kynurenine (Kyn) which plays a key role in immunological tolerance. The formation of Kyn occurs through the enzymes indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO). IDO is the most studied of them within the context of infections / immune escape. More recently, TDO has also been considered in studies of cancer progression. In this thesis, we were interested in cervicovaginal epithelium IDO expression in women with bacterial vaginosis and of IDO and TDO in cervical samples of women with different degrees of cervical lesion associated with HPV. A total of 165 women attended at CAISM/UNICAMP were divided into two groups: a case group composed of women with low or high grade lesions and invasive carcinoma (n = 42) and a control group composed of women with normal cytology, independent to present genital infection (n =123). IDO was evaluated by immunocytochemistry in liquid-based cytology and IDO and TDO in cervical biopsies. Women with bacterial vaginosis had increased IDO expression in squamous cells compared to women without bacterial vaginosis (OR = 7.41, 95% CI = 2.50- 21.74; p<0.0001). In normal vaginal epithelium with or without HPV infection there was a mild IDO expression in squamous cells. In the presence of cervical intraepithelial lesions or squamous cell carcinoma, there was an increase in the number of IDO-positive dysplastic squamous cells and leukocytes; increase in IDO can also be observed in organotypic skin cultures transduced with HPV-16 E6/E7 oncoproteins. In cervical lesions, as observed for IDO, TDO was expressed in leukocytes, especially infiltrates in the stromal region and in the wall of blood vessels. The basal expression of IDO in the normal cervical epithelium and its positive regulation in HPV infection and associated lesions suggests the participation of Trp metabolism in the immunosuppressive mechanisms involved in the disease. Although some previous data have already considered the role of IDO, as far as we know this is the first evidence of the participation of TDO in the vaginal epithelium, cervical intraepithelial neoplasia and squamous cell carcinoma. In addition, in leukocytes, especially those with a typical polymorphonuclear morphology, appear to be important sources of IDO in the uterine cervix.

Neste estudo avaliamos o papel do metabolismo do triptofano (Trp) na homeostasia, na vaginose bacteriana e nas lesões cervicais associadas ao HPV. A importância do metabolismo do Trp se deve a sua ação na proliferação de microrganismos e de células do sistema imune. O consumo de triptofano tem sido identificado como uma forma de controlar o crescimento bacteriano limitando a infecção. Por outro lado, a oxidação de Trp produz quinurenina (QUIN), que tem papel chave na tolerância imunológica. A formação de QUIN se dá através das enzimas indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) e triptofano 2,3- dioxigenase (TDO). A mais estudada delas no âmbito das infecções/ imuno escape é a enzima IDO. Mais recentemente, tem-se dado ênfase ao papel da TDO no câncer. Nesta dissertação, o interesse foi avaliar a expressão da IDO no epitélio cervicovaginal de mulheres com vaginose bacteriana e de IDO e TDO em amostras cervicais de mulheres com diferentes graus de lesão cervical associada ao HPV. Foram incluídas 165 mulheres atendidas no CAISM/UNICAMP, as quais foram divididas em dois grupos: grupo caso composto por mulheres com lesão de baixo ou alto grau e carcinoma invasor (n=42) e grupo controle composto por mulheres com citologia oncológica normal, independente de apresentar infecção genital (n=123). IDO foi avaliada por imunocitoquímica em citologia em base líquida e IDO e TDO em biópsias cervicais. Mulheres com vaginose bacteriana apresentaram expressão aumentada de IDO em células escamosas em comparação às mulheres sem vaginose bacteriana (OR=7.41; IC 95%= 2.50 a 21.4; p <0.0001). No epitélio vaginal normal com ou sem infecção por HPV houve uma expressão leve de IDO em células escamosas. Na presença de lesões ou carcinoma, houve um aumento no número de células escamosas displásicas e de leucócitos IDO-positivos; aumento de IDO também pôde ser observada em culturas de pele organotípicas transduzidas com as oncoproteínas E6/ E7 do HPV16. Nas lesões cervicais, assim como visto para a IDO, a TDO esteve expressa em leucócitos, especialmente os infiltrados na região estromal e na parede dos vasos sanguíneos. A expressão basal de IDO no epitélio cervical normal e sua regulação positiva na infecção por HPV e lesões associadas sugerem a participação do metabolismo do Trp nos mecanismos imunossupressores envolvidos na doença. Embora o papel do IDO já tenha sido abordada anteriormente, até onde sabemos esta é a primeira evidência da expressão de TDO no epitélio vaginal, na neoplasia intraepitelial cervical e carcinoma de células escamosas. Ainda, em leucócitos, especialmente aqueles com morfologia típica de polimorfonucleares, parecem ser importantes fontes de IDO na cérvix uterina. / In this study we evaluated the role of tryptophan (Trp) metabolism in cervix homeostasis, bacterial vaginosis and HPV-associated lesions. The importance of Trp metabolism is due to its action on microorganisms and immune cells. Tryptophan consumption has been identified as a way to controlling bacterial growth limiting infection. On the other hand, the oxidation of Trp produces kynurenine (Kyn) which plays a key role in immunological tolerance. The formation of Kyn occurs through the enzymes indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO). IDO is the most studied of them within the context of infections / immune escape. More recently, TDO has also been considered in studies of cancer progression. In this thesis, we were interested in cervicovaginal epithelium IDO expression in women with bacterial vaginosis and of IDO and TDO in cervical samples of women with different degrees of cervical lesion associated with HPV. A total of 165 women attended at CAISM/UNICAMP were divided into two groups: a case group composed of women with low or high grade lesions and invasive carcinoma (n = 42) and a control group composed of women with normal cytology, independent to present genital infection (n =123). IDO was evaluated by immunocytochemistry in liquid-based cytology and IDO and TDO in cervical biopsies. Women with bacterial vaginosis had increased IDO expression in squamous cells compared to women without bacterial vaginosis (OR = 7.41, 95% CI = 2.50- 21.74; p<0.0001). In normal vaginal epithelium with or without HPV infection there was a mild IDO expression in squamous cells. In the presence of cervical intraepithelial lesions or squamous cell carcinoma, there was an increase in the number of IDO-positive dysplastic squamous cells and leukocytes; increase in IDO can also be observed in organotypic skin cultures transduced with HPV-16 E6/E7 oncoproteins. In cervical lesions, as observed for IDO, TDO was expressed in leukocytes, especially infiltrates in the stromal region and in the wall of blood vessels. The basal expression of IDO in the normal cervical epithelium and its positive regulation in HPV infection and associated lesions suggests the participation of Trp metabolism in the immunosuppressive mechanisms involved in the disease. Although some previous data have already considered the role of IDO, as far as we know this is the first evidence of the participation of TDO in the vaginal epithelium, cervical intraepithelial neoplasia and squamous cell carcinoma. In addition, in leukocytes, especially those with a typical polymorphonuclear morphology, appear to be important sources of IDO in the uterine cervix.