Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-26 / A via de sinalização Janus Kinase/Transdutores de Sinal e Ativadores de Transcrição (JAK/STAT) é uma das mais importantes vias de sinalização para transdução do sinal usadas pelas citocinas. Entretanto, o papel da via JAK/STAT na lesão de isquemia reperfusão (IR) hepática ainda não foi explorado. Este estudo foca no papel da proteína-quinase JAK2, que está acima de STAT-1 na cascata de sinalização JAK/STAT, e o seu papel no mecanismo da lesão de IR hepática. Isquemia quente parcial (lobos esquerdo e médio) foi induzida no fígado de camundongos C57BL/6 por 90 minutos, seguidos por 6 horas de reperfusão. Os animais foram tratados com o inibidor específico de JAK-2 (Tyrphostin AG490; 40 mg/kg, i.p) ou veículo (DMSO), 60 minutos antes do início da isquemia. O bloqueio de JAK2 resultou em significante redução da lesão hepática e da apoptose de hepatócitos. A análise imunohistoquímica revelou uma importante redução no infiltrado de macrófagos e de polimorfonucleares neutrófilos no tecido hepático dos animais que receberam AG490 anteriormente ao insulto isquêmico, comparado aos animais controle (DMSO). A expressão de citocinas pro-inflamatórias (TNF-α, IL-6, IL-1β) e das quimiocinas (CXCL-10 and CXCL-2) também estava reduzida no grupo tratado com AG490, comparado ao grupo controle. A análise da presença de células apoptóticas, através da técnica de TUNEL no tecido hepático dos camundongos, revelou menor número de hepatócitos em processo de apoptose no grupo tratado com AG490 consistente com o achado de western-blot que revelou menor expressão da proteína caspase-3 clivada em paralelo com o aumento da expressão da proteína anti-apoptótica Bcl-XL, no grupo que recebeu AG490. Para confirmar nossos achados in vivo nós testamos AG490 (75 mM) em culturas de macrófagos derivados da medula óssea (BMM) e em cultura de células da linhagem de hepatoma- CRL1830, ambas estimuladas com LPS (10 ng/ml). Em culturas de macrófagos derivados da medula óssea, AG490 reduziu a expressão gênica das citocinas e quimiocinas pró-inflamatórias (IL-6, IL-12p40, IL-1β, CXCL-10 e iNOS) que encontravam-se elevadas apos estimulação com LPS. Em cultura de células da linhagem de hepatoma- CRL1830, AG490 reduziu a expressão de caspase-3 clivada. Além do que, o bloqueio de JAK2 inibiu a fosforilação de STAT1 e STAT3. Pela primeira vez demonstramos que a sinalização por JAK2 é essencial na fisiopatologia da lesão de IR hepática, já que seu bloqueio seletivo protegue o fígado contra inflamação e apoptose. / The Janus kinase/signal transducers and activators of transcription (JAK/STAT) signaling is one of the major pathways for cytokine signal transduction. However, the role of the JAK/STAT pathway in liver I/R is not clear. This study focuses on JAK2, which functions upstream of STAT-1 in JAK/STAT, and its role in the mechanism of liver IRI. Partial warm ischemia was produced in the hepatic lobes of C57BL/6 mice for 90min, followed by 6h of reperfusion. Mice were treated with JAK-2 inhibitor (Tyrphostin AG490; 40 mg/kg, i.p) or veicle, 60min prior to ischemic insult. JAK2 blockade resulted in significant reduction of hepatocyte apoptosis and liver injury. Macrophage and neutrophil infiltration, as assessed by immunohistochemistry, was markedly decreased in AG490-treated livers, compared with controls. The expression of proinflammatory cytokines (TNF-α, IL-6, IL-1β) and chemokines (CXCL-10 and CXCL-2) was also significantly reduced in AG490-treated group, compared with controls. AG490-treated livers showed less TUNEL positive cells and reduced cleaved caspase-3 protein expression in parallel with increased Bcl-XL expression. We employed AG490 (75 mM) in primary bone marrow-derived macrophage (BMM) and hepatoma cell (CRL1830) cultures, both stimulated with LPS (10 ng/ml). In BMM cultures, AG490 depressed otherwise LPSinduced pro-inflammatory gene expression programs (IL-6, IL-12b, IL-1β, CXCL-10 and iNOS). In hepatoma cells, AG490 reduced cleaved-caspase-3 expression. Moreover, JAK2 blockade inhibited STAT1 and STAT3 phosphorylation. This is the first report, which documents that JAK2 signaling is essential in the pathophysiology of liver IRI, as its selective blockage ameliorated the disease process and protected livers from inflammation and apoptosis. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações / 103 p.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-15T17:10:47Z No. of bitstreams: 1 renatamendesdefreitas.pdf: 1082430 bytes, checksum: 17933c41d6c615bede876aefdcce85ef (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-26T12:27:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 renatamendesdefreitas.pdf: 1082430 bytes, checksum: 17933c41d6c615bede876aefdcce85ef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T12:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 renatamendesdefreitas.pdf: 1082430 bytes, checksum: 17933c41d6c615bede876aefdcce85ef (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As Neoplasias Mieloproliferativas são originadas por uma proliferação clonal de um progenitor hematopoético. Descrita inicialmente em 1951 como “Doenças Mieloproliferativas” e reavaliada pela Organização Mundial da Saúde em 2011, as Neoplasias Mieloproliferativas agrupam a Policitemia Vera, Trombocitemia Essencial e Miefibrose Primária em um subgrupo chamado de BCR-ABL negativo. De acordo com a revisão dos critérios adotados para o diagnóstico das Neoplasias Mieloproliferativas a presença da mutação JAK2 V617F é considerada critério de maior importância para o diagnóstico do subgrupo BCR-ABL negativo representando um marcador clonal. A Policitemia Vera é principalmente diagnosticada por um aumento na massa eritrocitária independente de fator estimulante, aumento de leucócitos no sangue periférico, esplenomegalia e trombocitose. Ocorre, geralmente, em homens e mulheres com faixa etária de 60 anos, com incidência de 0,7 a 2,6/100.000 habitantes/ano. A mutação V617F no gene JAK2 produz uma proteína alterada que ativa constitutivamente a via JAK-STAT e outras vias downstream de modo que, as proteínas de ativação transcricional e transdutoras de sinal (STAT do inglês Signal Transducerand Activator of Transcription) são fosforiladas posteriormente impactando na expressão de genes envolvidos na regulação da apoptose e proteínas regulatórias, além de alterar a taxa de proliferação das células hematopoéticas. Neste trabalho foram selecionados 26 pacientes com Policitemia Vera, os quais foram atendidos na cidade de Juiz de Fora, Minas Gerais. Foram realizadas análises de mutações no gene JAK2 a partir do material genético isolado do sangue periférico. Os dados clínicos de cada paciente foram relacionados entre si e correlacionados com os dados moleculares. / Myeloproliferative neoplasms (MPN) are caused by a clonal proliferation of a hematopoietic progenitor. First described in 1951 as “Myeloproliferative Diseases” and reevaluated by the World Health Organization in 2011 (WHO, 2011), the Myeloproliferative Neoplasms gather the Polycythemia Vera, Essential Thrombocythemia and Primary Mielofibrose in a subgroup called negative BCR-ABL. According to WHO the revised diagnosis criteria for myeloproliferative neoplasms, the presence of JAK2 V617F mutation, is considered the most important criterion for the diagnosis of negative BCR-ABL subgroup representing a clonal marker. The Polycythemia Vera is primarily diagnosed by an independent stimulating factor in red cells mass increasing, followed by an increase of leukocytes in peripheral blood, spleen and thrombocytosis. It usually occurs in men and women of all age groups with higher incidence in 60-year-old patients ranging from 0.7 to 2.6/ 100.000 hab/year. The V617F mutation in the JAK2 gene produces an altered protein that activates constitutively the JAK-STAT pathway and other pathways downstream as a result the protein transcriptional activation and signal transduction (STAT) are subsequently phosphorylated causing impact in the expression of genes involved in regulation of apoptosis and regulatory proteins, as well as altering the rate of proliferation of hematopoietic cells. In this study 26 patients with Polycythemia Vera were selected in Juiz de Fora, Minas Gerais. The peripheral blood was used for genetic material isolation (JAK2 mutation). The clinical data of each patient were related to each other and correlated with the molecular data.

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 µM 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 µM a 1,00 µM) 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 µM 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 µM 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 µM to 1.00 µM) 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 µM 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.

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 µM 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 µM a 1,00 µM) 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 µM 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 µM 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 µM to 1.00 µM) 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 µM 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.