O transplante renal representa atualmente a melhor opção terapêutica e de reabilitação para o paciente com insuficiência renal crônica terminal. As rejeições são as principais causas de perda dos rins transplantados e, entre essas, as rejeições agudas são as que apresentam maior relevância clínica. Desta maneira, a monitorização do transplante renal com vistas ao diagnóstico precoce da rejeição e seu rápido tratamento é de grande relevância no manejo adequado desses pacientes. Como a rejeição celular aguda é mediada predominantemente por linfócitos T e, visto que, a enzima adenosina deaminase (ADA) é encontrada principalmente, a nível de sangue periférico, em linfócitos, objetivou-se com esse estudo, verificar a possível associação entre atividade sérica da ADA e a rejeição aguda do enxerto renal. Buscou-se, também, determinar a sua utilidade como método diagnóstico de rejeição celular aguda. Foram acompanhados até 1 mês de internação 35 pacientes transplantados renais. Dosagens da atividade de ADA sérica foram feitas cinco vezes por semana e sempre que houvesse suspeita clínica de rejeição aguda. O diagnóstico de rejeição aguda foi estabelecido por 2 nefrologistas, aos quais foram omitidos os resultados dos níveis séricos ADA. Estes médicos tinham todas informações clínicas e laboratoriais, incluindo valores séricos de creatinina e ciclosporina, cintilografias, ecografias, citologia aspirativa, punção biópsia renal quando esta era realizada e resposta aos diferentes tratamentos imunossupressores usados. A análise estatística foi feita utilizando-se testes de Mann-Whitney e Qui-quadrado. O nível p menor do que 0,05 foi considerado como significativo. A mediana dos episódios de rejeição celular aguda ficou entre o sexto e sétimo dia pós-transplante, havendo diferença estatisticamente significativa nos valores de ADA no sexto dia de seguimento entre os pacientes com rejeição (60.16), em relação aos que não tiveram rejeição celular aguda (24,55) (p=0,021 MW). Para se avaliar a eficácia da atividade sérica de ADA com método diagnóstico de rejeição aguda, empregou-se pontos de corte de valores de ADA>35,>40,>45, >50 e > que 30% dos valores do período pré-rejeição. Houve associação estatisticamente significativa entre ADA>30% e rejeição celular aguda (p=0.035 MW). Verificou-se, também, aumento significativos da atividade sérica de ADA em pacientes anti-HCV positivos e com necrose tubular aguda, sem interferência sobre os resultados dos episódios de rejeição celular aguda. Usando esses pontos de corte como parâmetros de diagnóstico para rejeição aguda observou-se: sensibilidade = 55,5%, especificidade = 82,3%, valor preditivo positivo = 76,9%, valor preditivo negativo = 63,6% e acurácia = 69,0%. Conclui-se que há um aumento significativo da atividade sérica da ADA durante os episódios de rejeição aguda de enxertos renais humanos, encontrando-se associação significativa entre o aumento de 30% dos valores de ADA pré-rejeição e o diagnóstico de rejeição celular aguda.

Os transtornos de ansiedade estão entre os mais prevalentes de todos os transtornos mentais no mundo. Estão associados a sofrimento subjetivo e prejuízo na qualidade de vida dos pacientes. Porém os mecanismos fisiopatológicos da ansiedade ainda necessitam de muita investigação. Recentemente, nosso grupo demonstrou que a administração sistêmica de GMP é capaz de induzir um efeito típico ansiolítico em ratos, contudo, o mecanismo de ação deste efeito ainda não foi esclarecido. Assim, no presente estudo buscamos investigar os mecanismos envolvidos no efeito ansiolítico do GMP, além de avaliar o potencial efeito ansiolítico da guanosina (GUO), e explorar o envolvimento do sistema adenosinérgico e glutamatérgico nos efeitos observados. Nossos resultados evidenciam que o GMP é capaz de promover efeito típico ansiolítico quando a administração é central, aumentar os níveis de GUO e adenosina (ADO) no liquor quando sua administração é intraperitoneal (i.p.). Ainda, observamos que a administração i.p. de GUO possui efeito típico ansiolítico, aumentando apenas os níveis de ADO no liquor. Com isso, demonstramos que a administração de GUO foi capaz de diminuir os níveis de glutamato no liquor, sem alterar a captação de glutamato em regiões do cérebro relacionadas com a ansiedade. Por fim, mostramos que o pré-tratamento com cafeína foi capaz de abolir o efeito ansiolítico da GUO e parcialmente bloquear a diminuição dos níveis de glutamato no liquor. Como conclusão, este estudo fornece novas evidências sobre o mecanismo de ação do GMP e da GUO, e mostra que o efeito ansiolítico pode estar relacionado com a modulação do sistema adenosinérgico e glutamatérgico. / Anxiety disorders represent the most common worldwide psychiatric diseases but nowadays there is no satisfactory strategy to their treatment without severe adverse effects. Recently, we demonstrated that a systemic administration of GMP induces anxiolytic-like effect in rats but its mechanism of action remains unclear. In the present study we aimed to investigate the mechanisms insights into how GMP induces anxiolytic-like effects and further explored the anxiolytic potential of guanosine (GUO) and the involvement of the adenosinergic and glutamatergic system on those effects. Our results showed that GMP induces anxiolytic-like behaviors centrally and increases cerebrospinal fluid (CSF) CSF GUO and adenosine (ADO) levels 60 min after a systemic administration. Furthermore, systemic administration of GUO produced anxiolytic-like behaviors but enhance only CSF ADO level 60 min after administration. In addition, GUO treatment decreased CSF glutamate level but did not change glutamate uptake in brain regions related to anxiety. Moreover, the pre administration of CAF abolished GUO anxiolytic-like effects and partially blocked GUO effects on CSF glutamate level. In summary, the present work presents the anxyolitic effects of GMP and GUO and provides new evidence that these effects seem to be related to the modulation of adenosinergic and glutamatergic systems.

O zebrafish é um modelo experimental consolidado em diversas áreas, tais como genética e neurociências. Estudos têm demonstrado que muitos genes deste peixe são evolutivamente conservados e similares aos de mamíferos, incluindo a espécie humana. Com relação ao sistema purinérgico, já foi demonstrado que o zebrafish apresenta diferentes membros da família das NTPDases (nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases) e uma ecto-5’-nucleotidase, capazes de clivar o ATP até adenosina, que atua através de purinoreceptores P1. A adenosina deaminase (ADA) é responsável pela clivagem da adenosina à inosina. Dois membros da família da ADA, conhecidos como ADA1 e ADA2, foram descritos e evidências recentes demonstraram a existência de um outro grupo similar de proteína, denominado ADAL (adenosina deaminase “like”). Portanto, no primeiro capítulo desta Dissertação, foram identificados distintos genes relacionados à ADA (ADA1, ADAL e dois genes ortólogos da ADA2) através de uma análise filogenética. Primers específicos para cada membro da ADA foram desenhados, experimentos otimizados de RT-PCR foram conduzidos e a quantidade relativa de transcritos determinada em diversos tecidos. Os resultados demonstraram que os genes da ADA1, ADAL, ADA2-1 e ADA2-2 podem ser diferentemente expressos nos tecidos de zebrafish. Além disso, a estratégia adotada também permitiu a identificação de uma isoforma truncada de ADA2-1 de splicing alternativo (ADA2-1/T), a qual foi expressa em diferentes intensidades nos tecidos analisados. Considerando que distintos membros da adenosina deaminase foram identificados, o segundo capítulo teve por objetivo caracterizar a atividade de desaminação de adenosina em frações solúvel e de membrana do cérebro de zebrafish. A atividade enzimática foi determinada pelo ensaio colorimétrico da amônia liberada. Foi verificado que em ambas as frações celulares estudadas a atividade de desaminação da adenosina foi linear quando utilizada uma concentração final de substrato de 1,5 mM. A curva de proteína, após incubação a 37ºC por 75 min (pH 7,0) e 120 min (pH 5,0) para as frações solúvel e de membrana, respectivamente, foi linear quando utilizada uma quantidade de proteína na faixa de 5–20 μg. A adição de 5 mM de Zn2+ promoveu uma queda significativa na desaminação de adenosina em membranas, a qual foi prevenida com 5 mM de EDTA. Utilizando adenosina como substrato, o KM aparente para ambas as frações celulares foi de aproximadamente 0,2 mM, enquanto que o Vmax foi de 12,3 + 0,73 e 17,5 + 0,51 (média + EP) nmol NH3.min-1.mg-1 de proteína para as frações solúvel e de membrana, respectivamente. Os resultados também demonstraram uma preferência para a desaminação de nucleosídeos da adenina em relação aos da guanina. Além disso, a incubação com 0,1 mM de EHNA (hidrocloreto de eritro-9-(2-hidróxi-3-nonil) adenina), um inibidor clássico da ADA1, promoveu uma inibição significativa da atividade enzimática em ambas as frações celulares. Estes achados sugerem que a existência de diferentes genes associados à ADA, bem como seus distintos padrões de expressão podem contribuir para a atividade de desaminação de adenosina em zebrafish. / Zebrafish (Danio rerio) is a consolidated experimental model in several areas, such as genetics and neuroscience. Studies have shown that many genes of this fish are evolutionary conserved and that share similarities to mammals genes, including humans. In relation to the purinergic system, it was demonstrated that zebrafish presents distinct members of the NTPDase (nucleoside triphosphate diphosphohydrolase) family and an ecto- 5'-nucleotidase, able to cleave ATP to adenosine, which acts via P1 purinoreceptors. Adenosine deaminase (ADA) is responsible for cleaving the adenosine to inosine. Two members of ADA family, known as ADA1 and ADA2, were described and recent evidence demonstrated the existence of another similar protein group named ADAL (adenosine deaminase “like”). Therefore, in the first chapter of this Dissertation, distinct ADA-related genes were identified (ADA1, ADAL e two ADA2 orthologous genes) by a phylogenetic analysis. Specific primers for each ADA members were designed, optimized semi-quantitative RT-PCR experiments were conducted and the relative amount of transcripts was determined in several tissues. The results demonstrated that ADA1, ADAL, ADA2-1 e ADA2-2 genes may be expressed differently in zebrafish tissues. In addition, the strategy adopted also allowed the identification of a truncated alternative splice isoform of ADA2-1, which was expressed in the analyzed tissues with different intensities. Considering that distinct adenosine deaminase members were identified, the objective of the second chapter was to characterize the adenosine deaminase activity in soluble and membrane fractions of zebrafish brain. The enzyme activity was measured by the colorimetric assay from the ammonia released. It was verified that in both cellular fractions, the adenosine deaminase activity was linear when it was used a final substrate concentration of 1.5 mM. The protein curve was linear using an amount of 5–20 μg of protein in the incubation at 37ºC for 75 min (pH 7.0) and 120 min (pH 5.0) for soluble and membrane fractions, respectively. The addition of 5 mM Zn2+ promoted a significant decrease on adenosine deamination in membranes, which was prevented by 5 mM EDTA. Using adenosine as substrate, the apparent KM for both cellular fractions was around of 0.2 mM, whereas the calculated Vmax were 12.3 + 0.73 and 17.5 + 0.51 (mean + SEM) nmol NH3.min-1.mg-1 of protein for the soluble and membrane fractions, respectively. The results also demonstrated a preference for the deamination of adenine nucleosides in relation to guanine derivates. In addition, the incubation with 0.1 mM EHNA (erythro-9-(2- hydroxy-3-nonyl)-adenine, a classical inhibitor of ADA1, promoted a significant inhibition on the enzyme activity in both cellular fractions. These findings suggest that the existence of different ADA-related genes and their distinct expression patterns may contribute for the adenosine deamination activity in zebrafish.

Orientadores: Lilian Tereza Lavras Costallat, Kleber Gomes Franchini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-13T01:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soledade_CiniraSantana_D.pdf: 1680992 bytes, checksum: 98f3f468653137a8796c59f9d6297f89 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A inflamação é apontada como o principal processo mediador das diversas doenças do tecido conjuntivo e um componente importante da fisiopatologia das doenças infecciosas. Mais recentemente também tem lhe sido atribuído papel de destaque na obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares, em especial a aterosclerose. Dentre os vários mediadores envolvidos no processo inflamatório, a adenosina tem sido apontada como um potente mediador endógeno. A adenosina é um autacóide, cuja ação se dá pela interação com quatro receptores de superfície celular (A1, A2A, A2B e A3), sendo a sua concentração modulada pelo equilíbrio entre os processos de síntese (5- nucleotidases), fosforilação (adenosina quinase), e deaminação (adenosina deaminase). A adenosina sabidamente age em múltiplos aspectos do processo inflamatório, como: apoptose, migração de leucócitos, liberação de mediadores (citocinas, quimiocinas) e mecanismos vasoregulatórios. No nível celular os efeitos da adenosina incluem várias vias de sinalização, modulando a ativação de importantes fatores de transcrição como o NF-?B. Neste contexto, a imunomodulação exercida pela adenosina tem seu potencial terapêutico reconhecido e avaliado na literatura, através do estudo de compostos que agem sobre seus receptores específicos ou através do aumento de sua concentração. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar as propriedades antiinflamatórias e mecanismos de ação de um novo composto, inibidor de adenosina quinase (6,7-dimetóxi-4-N-(3'-N,N-dimetilfenil)aminoquinazolina, DMA), cuja ação resulta no aumento da concentração tecidual de adenosina. Para isso, foram utilizados modelos de inflamação aguda em animais de experimentação e ensaios in vitro em cultura de células. No modelo de peritonite aguda induzida por thioglicolato em camundongos, o tratamento com DMA reduziu o acúmulo de neutrófilos, (?55%, p < 0,05) e esse efeito foi bloqueado por um antagonista de receptor de adenosina, a 8-sulpho-phenil- theophilina. Ainda neste modelo, houve diminuição de Interleucina-6 no exudato dos animais tratados com DMA (?35%; p < 0,005). O DMA também foi efetivo na redução da inflamação nos modelos de artrite aguda em ratos, reduzindo o volume articular (?30% na segunda hora e ?35% na quarta hora; p < 0,05), número de leucócitos no líquido sinovial (?50% ; 28,6 x 106 ± 5,2 células/ml vs. 13,8 x 106 ± 1,7 células/ml; p < 0,05) e escala de dor (2,62 ± 0,18 vs. 1,53 ± 0,136; p < 0,05). No modelo de edema de pata induzidos por carragenina demonstrou-se uma redução do edema / Abstract: : Inflammation has a main role in several connective tissue diseases and is an important element of infectious disease physiopathology. Recently it has been linked to obesity, diabetes and cardiovascular diseases. Adenosine, among the various inflammatory process mediators, is a potent autocoid and its bioavailability is limited by catabolism to inosine by adenosine deaminase or by salvage following cellular uptake via adenosine kinase (ADK). Once in extracellular space adenosine interacts with specific cell-surface receptors (A1, A2, A2B, A3) and acts on multiples aspects of the inflammatory process: apoptosis, leukocyte migration, release of proinflammatory cytokines and vascular regulation. At cellular level adenosine acts in a wide-range of pathways, modulating important transcription factors like NF-?B. Based on these premises, adenosine immune regulatory properties and potential in therapeutics have been acknowledged and investigated through the study of specific receptors agonists and compounds able to increase its concentration. The main objective of this study was to evaluate the antiinflammatory properties and mechanisms of DMA, a novel adenosine kinase inhibitor, which increases adenosine tissue concentration. In order to accomplished that, animal models of acute inflammation and cell culture assay were used. DMA was orally effective to reduce neutrophils migration (~55%; p < 0,05) and IL-6 concentration (~35%; p < 0,005) in the aseptic thioglycollate peritonitis model. DMA significantly inhibited arthritis in an acute arthritis carrageenan model, decreasing articular volume (~30% second hour and ~35% fourth hour, p < 0,05), leukocytes on synovial liquid (~50% ; 28,6 x 106 ± 5,2 cells/ml vs. 13,8 x 106 ± 1,7 cells/ml; p < 0,05) and pain score (2,62 ± 0,18 vs. 1,53 ± 0,136; p <0 ,05). DMA was also effective in reducing edema in the carrageenan-induced paw edema model (~30% second hour and 36% fourth hour; p < 0,05) and pain in the second phase of the "Liking test" induced by formalin (~40% in liking time; p < 0,01). In vitro, macrophage expression of TLR4, an important cell receptor in recognizing and processing antigens, was decreased after DMA treatment. The results suggest that DMA also impacts the inflammatory cascade by modulating inflammatory related nuclear transcription. It was demonstrated that DMA was also able to inhibit macrophages and neutrophils, LPS induced NF-?B activation and promote PPAR activation in THP-1 cells. Antiinflammatories are drugs in high demand, but their use is still limited by side-effects. The DMA is a novel, potent non-nucleoside ADK inhibitor, orally effective to improve inflammation in some well characterized animal models and in vitro assays. New studies, based on this data, will be design to further explore the therapeutic use of DMA in inflammatory diseases / Doutorado / Ciencias Basicas / Doutor em Clínica Médica

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Antecedentes: La incorporación de nuevos medicamentos más efectivos pero de mayor costo que los mantenidos en el arsenal farmacoterapéutico, plantea un problema dado que los recursos son siempre limitados. Un estudio costo efectividad es una gran ayuda para la toma de decisión, que en esta memoria de titulo se plantea entre adenosina y verapamilo para remisión a ritmo sinusal de la taquicardia paroxística supraventricular aguda en pacientes adultos que llegan a urgencia del Hospital Clínico de la Universidad de Chile (HCUCH). Objetivos: Determinar la relación costo-efectividad de adenosina versus verapamilo en el tratamiento agudo de Taquicardia Paroxística Supraventricular (TPSV), en pacientes adultos atendidos en el servicio de urgencia. Hipótesis: La adenosina tiene una mejor relación costo-efectividad que verapamilo en el tratamiento de la TPSV en pacientes adultos en urgencia. Metodología: Mediante búsqueda bibliográfica en bases de datos se encontraron 8 estudios comparativos entre adenosina y verapamilo, de estos estudios se obtuvieron los datos de probabilidad de éxito, y se utilizó el valor máximo del rango de probabilidad de éxito obtenido entre ellos para las respectivas terapias, siendo estos de 100% para adenosina y de 90,6% para verapamilo, en una cohorte de 100 personas. Se determinó la efectividad para los distintos escenarios posibles utilizando como medida de efectividad los casos resueltos, es decir, aquellos que tuvieron éxito en la reversión a ritmo sinusal de la TPSV; y los costos fueron calculados según los aplicados en el HCUCH a diciembre de 2007. Ingresados estos datos en un modelo de árbol de decisión, se utilizó el programa Data TreeAge 3.5 para el cálculo de los resultados de la relación costo/efectividad, costo efectividad incremental y los análisis de sensibilidad, que comprobaron la robustez de los resultados. Resultados: Se encontró que el verapamilo tiene una mejor relación costo/efectividad ponderada que la adenosina, siendo esta de $670/caso resuelto versus $1.152/caso resuelto, respectivamente. Los análisis de sensibilidad demostraron una robustez relativa de los resultados obtenidos, al analizar la variación de p2 (verapamilo-revierte) v/s la relación C/E ponderada (manteniendo constante el valor de C/E ponderada de adenosina), dado que presenta un punto crítico donde las curvas se cortan, cambiando la elección de la alternativa terapéutica a adenosina, para una probabilidad de éxito de verapamilo menor a 0,8. En este caso tenemos que la terapia con adenosina es más cara que la terapia con verapamilo, pero también es más efectiva. En estas circunstancias, la medida más importante es la relación Costo Efectividad Incremental (CEI) entre adenosina y verapamilo que es de $3.502/caso resuelto. Conclusión: Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se concluye que para la taquicardia paroxística supraventricular aguda de QRS angosto en paciente adulto el verapamilo tiene una mejor relación costo/efectividad que adenosina, y por lo tanto, no es posible demostrar la hipótesis planteada, en la que se creía que la adenosina sería la que mostraría un mejor resultado que verapamilo / Background: The incorporation of new medicines more effective but more expensive than those maintained in the pharmacoterapeutic arsenal, poses a problem since resources are always limited. A cost effectiveness study is a great help in making decisions, that in this degree memory is considers between adenosine and verapamil for referral to sinus rhythm from the acute paroxysmal supraventricular tachycardia (PSVT) in adult patients arriving at emergency Hospital of the University of Chile (HCUCH). Objectives: To determine the cost-effectiveness rate of adenosine versus verapamil in the acute treatment of paroxysmal supraventricular tachycardia (PSVT) in adult patients in the emergency department. Hypothesis: Adenosine is more cost-effective in relation to verapamil in the treatment of the PSVT in adult patients in emergency. Methodology: By searching bibliographic databases 8 comparative studies were found between adenosine and verapamil, from these studies were obtained data of success probability, and used the maximum value of the range of probability of success from among them for respective therapies, which are 100% for adenosine and 90.6% for verapamil, in a cohort of 100 people. It will determine the effectiveness for different scenarios using as a measure of effectiveness the case solved, that is, those who were successful in a reversion to sinus rhythm of the PSVT, and the costs were calculated according to those applied in the HCUCH to December 2007. Entered this data into a model of decision tree, was used Data TreeAge 3.5 program for calculating the results of the cost-effectiveness rate, cost incremental effectiveness and sensitivity analysis, which tested the robustness of the results. Results: It was found that verapamil has a better cost-effectiveness weighted relation that adenosine, being this of $670/case solved versus $1,152/case solved, respectively. The sensitivity analysis showed a sensitivity of the results, when analyzing the variation of p2 (verapamil-reversed) v/s weighed relation C/E (maintaining the value of C/E weighed of adenosine constant), since it presents a critical point where the curves are cut, changing the choice of therapeutic alternative to adenosine, for a probability of success of verapamil smaller to 0.8. In this case we can see that therapy with adenosine is more expensive than therapy with verapamil, but it is also more effective. Under these circumstances, the most important measure is the Incremental Cost Effectiveness relation between adenosine and verapamil which is $3502/cases solved. Conclusion: Taking into account the results obtained, it can be concluded that for the acute paroxysmal supraventricular tachycardia of narrow QRS in the adult patient verapamil has a better cost-effectiveness relation that adenosine, and therefore it is not possible to prove the hypothesis, in which were believed to be the adenosine that would show better results than verapamil

Introdução: Artrite reumatóide (AR) é uma doença autoimune caracterizada por uma inflamação crônica das articulações. A estratégia terapêutica mais utilizada na AR consiste no uso de doses baixas de Metotrexato (MTX), um antagonista do folato, que promove a manutenção de altos níveis de adenosina (ADO) extracelular. No entanto, uma parte considerável dos pacientes é refratária ao tratamento com MTX e o mecanismo pelo qual este fenômeno ocorre ainda não é estabelecido. Estudos demonstram que células Tregs expressam em suas superfícies as ectonucleotidases CD39/ENTPD1 e CD73/ecto-5 \'nucleotidase, enzimas que geram ADO através da degradação de ATP. Estes achados, associados ao fato que a ADO possui potente atividade imunomoduladora, sugere que a atividade antiinflamatória do MTX está relacionada com os efeitos das Tregs. Objetivos: Investigar se os mecanismos de refratariedade ao MTX em pacientes com AR podem estar relacionados com uma deficiência na atividade bioquímica e função supressora de células Tregs, focando principalmente na expressão das ectonucleotidases CD39 e CD73. Pacientes e Métodos: No presente estudo, amostras do sangue periférico de pacientes com AR (n= 89) e doadores saudáveis (n =16) foram coletadas. Por citometria de fluxo, as populações leucocitárias de PBMC foram fenotipadas para a avaliação da expressão das ectonucleotidases CD39 e CD73 nos diferentes tipos celulares. A atividade das ectonucleotidases em células TCD4+ na geração de ADO extracelular foi avaliada por cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e ensaios colorimétricos de Verde Malaquita. Resultados: Citocinas inflamatórias IL-1 e TNF- presentes no plasma e a frequência de células TCD4+ produtoras de IL-17 e IFN- estavam significativamente aumentadas em pacientes não responsivos ao MTX (UR-MTX; DAS28- 5,87±0,52; média de idade- 54,7 anos) quando comparadas com pacientes responsivos (R-MTX; DAS28- 2,23±0,57; média de idade- 52,6 anos) e indivíduos saudáveis (IS). Na caracterização fenotípica dos leucócitos de PBMC, não houve diferença na porcentagem de linfócitos TCD4+, TCD8+, células B e células dendríticas entre os grupos analisados. No entanto, observamos um aumento significativo na porcentagem de células Tregs (CD4+CD25+ FoxP3+) em pacientes R-MTX. De maneira interessante, enquanto que a porcentagem de células Tregs expressando CD73 não estava alterada, observou-se um aumento da frequência desta população celular expressando CD39 em pacientes R-MTX. Adicionalmente, a ADO extracelular presente no sobrenadante de células Tregs de pacientes UR-MTX estava reduzida quando comparada aos outros grupos, visto que esse grupo de pacientes também apresenta uma expressão reduzida de CD39 na superfície das Tregs. Conclusão: Em conjunto estes resultados demonstram que a refratariedade de pacientes ao MTX é associada com o número e funções das Tregs, especialmente na geração de ADO extracelular. Esses achados podem gerar novas perpectivas em intervenções terapêuticas para tratamento da AR, proporcionando avanços na escolha de drogas rotineiramente utilizadas para tratar a doença. / Introdução: Artrite reumatóide (AR) é uma doença autoimune caracterizada por uma inflamação crônica das articulações. A estratégia terapêutica mais utilizada na AR consiste no uso de doses baixas de Metotrexato (MTX), um antagonista do folato, que promove a manutenção de altos níveis de adenosina (ADO) extracelular. No entanto, uma parte considerável dos pacientes é refratária ao tratamento com MTX e o mecanismo pelo qual este fenômeno ocorre ainda não é estabelecido. Estudos demonstram que células Tregs expressam em suas superfícies as ectonucleotidases CD39/ENTPD1 e CD73/ecto-5 \'nucleotidase, enzimas que geram ADO através da degradação de ATP. Estes achados, associados ao fato que a ADO possui potente atividade imunomoduladora, sugere que a atividade antiinflamatória do MTX está relacionada com os efeitos das Tregs. Objetivos: Investigar se os mecanismos de refratariedade ao MTX em pacientes com AR podem estar relacionados com uma deficiência na atividade bioquímica e função supressora de células Tregs, focando principalmente na expressão das ectonucleotidases CD39 e CD73. Pacientes e Métodos: No presente estudo, amostras do sangue periférico de pacientes com AR (n= 89) e doadores saudáveis (n =16) foram coletadas. Por citometria de fluxo, as populações leucocitárias de PBMC foram fenotipadas para a avaliação da expressão das ectonucleotidases CD39 e CD73 nos diferentes tipos celulares. A atividade das ectonucleotidases em células TCD4+ na geração de ADO extracelular foi avaliada por cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e ensaios colorimétricos de Verde Malaquita. Resultados: Citocinas inflamatórias IL-1 e TNF- presentes no plasma e a frequência de células TCD4+ produtoras de IL-17 e IFN- estavam significativamente aumentadas em pacientes não responsivos ao MTX (UR-MTX; DAS28- 5,87±0,52; média de idade- 54,7 anos) quando comparadas com pacientes responsivos (R-MTX; DAS28- 2,23±0,57; média de idade- 52,6 anos) e indivíduos saudáveis (IS). Na caracterização fenotípica dos leucócitos de PBMC, não houve diferença na porcentagem de linfócitos TCD4+, TCD8+, células B e células dendríticas entre os grupos analisados. No entanto, observamos um aumento significativo na porcentagem de células Tregs (CD4+CD25+ FoxP3+) em pacientes R-MTX. De maneira interessante, enquanto que a porcentagem de células Tregs expressando CD73 não estava alterada, observou-se um aumento da frequência desta população celular expressando CD39 em pacientes R-MTX. Adicionalmente, a ADO extracelular presente no sobrenadante de células Tregs de pacientes UR-MTX estava reduzida quando comparada aos outros grupos, visto que esse grupo de pacientes também apresenta uma expressão reduzida de CD39 na superfície das Tregs. Conclusão: Em conjunto estes resultados demonstram que a refratariedade de pacientes ao MTX é associada com o número e funções das Tregs, especialmente na geração de ADO extracelular. Esses achados podem gerar novas perpectivas em intervenções terapêuticas para tratamento da AR, proporcionando avanços na escolha de drogas rotineiramente utilizadas para tratar a doença.

Grado de doctor en ciencias biomédicas / La enzima ADAR1 (Adenosina Deaminasa específica de RNA 1) presenta una expresión aumentada en diversos tumores, incluyendo el cáncer de mama. Múltiples análisis bioinformáticos y experimentales han revelado que la edición del mRNA mediada por esta proteína afecta preferentemente regiones intrónicas o regiones no traducibles del mRNA (UTRs), modificando la expresión o estabilidad de los transcritos editados por esta proteína. Adicionalmente, un grupo significativo de los genes editados en las regiones UTRs por ADAR1 están asociados a la respuesta al daño del DNA y puntos de control del ciclo celular, los cuales han sido relacionados a la progresión del cáncer de mama. A la fecha, no se ha determinado el efecto de la sobreexpresión de ADAR1 y el impacto de la edición de estos transcritos sobre la proliferación y la respuesta al daño del DNA de este tipo de cáncer, donde existe una alta expresión de esta enzima. Así, este trabajo propuso la siguiente Hipótesis: “La expresión de la enzima ADAR1 regula la estabilidad de los mRNAs de genes que participan en la respuesta al daño del DNA y puntos de control del ciclo celular, promoviendo el estrés replicativo y la proliferación celular en adenocarcinoma mamario” proponiendo como objetivo general determinar el efecto de la enzima ADAR1 sobre la expresión de genes asociados a los procesos de respuesta al daño del DNA y control del ciclo celular; y caracterizar su efecto sobre la replicación y proliferación celular, en el adenocarcinoma mamario. Para comprobar esta hipótesis se llevaron a cabo los siguientes objetivos específicos: 1. Analizar el efecto de la expresión de ADAR1, en la expresión y estabilidad de los mRNAs de genes asociados a los procesos de respuesta al daño del DNA y control del ciclo celular en las líneas celulares MCF-7 y ZR-751; 2. Determinar el efecto de la expresión de ADAR1 sobre el estrés replicativo en las líneas celulares MCF-7 y ZR-751; 3. Evidenciar el efecto de la expresión de ADAR1 sobre la proliferación en las líneas celulares MCF-7 y ZR-751; y 4. Analizar la expresión de ADAR1 y la edición de mRNAs de genes que participan en los procesos de respuesta al daño del DNA y control del ciclo celular, en muestras de pacientes con adenocarcinoma mamario. Los resultados muestran que la disminución de la expresión de ADAR1 en células ZR-751 produce cambios significativos en la estabilidad de los mRNAs editados por ADAR1 involucrados en los procesos de respuesta al daño del DNA, replicación y proliferación celular. Estos cambios se relacionaron con una disminución de la proliferación y un incremento en la apoptosis. Adicionalmente, células MCF7 y ZR-751 que presentan una disminución en la expresión de ADAR1, presentan una disminución significativa de la actividad de la cascada transduccional de respuesta al daño en el DNA y una acumulación en la fase S del ciclo celular. Por otro lado, el análisis de una cohorte de pacientes con cáncer de mama (The Cancer Genome Atlas, TCGA), mostró que los tumores presentan un mayor número de variantes, generadas por ADAR, en los UTRs analizados, en comparación a tejido mamario no tumoral. Finalmente, pacientes cuyos tumores presentan una mayor expresión de ADAR1 o número de variantes en sus UTRs, tienen una sobrevida significativamente menor que pacientes con baja expresión ADAR1. Así, este trabajo demuestra que ADAR1 desempeña un papel importante en la progresión de BRCA a través de la regulación de la estabilidad y expresión de genes que están involucrados en la replicación y la proliferación, afectando a la proliferación celular, viabilidad y respuesta al daño del DNA. / The double stranded RNA-specific adenosine deaminase (ADAR1) enzyme has an increased expression in various tumors, including breast cancer (BRCA). Multiple bioinformatic and experimental analyzes have revealed that mRNA editing mediated by ADAR1 preferentially affects intronic or untranslated regions (UTRs) of the mRNA, modifying the expression or stability of the edited transcripts. In addition, a significant group of genes edited in UTRs regions are associated with DNA damage response and cell cycle control points, which have been linked to breast cancer progression. However, the effect of the overexpression of ADAR1 and the impact of the editing of these transcripts on the proliferation and response to DNA damage of this type of cancer, where there is a high expression of this enzyme, has not been determined.This work aims to determine ADAR1 expression role on genes associated in DNA damage response and cell cycle, to further characterize its effect on replicative stress and proliferation in breast cancer. Based on that, the following hypothesis was formulated: "ADAR1 expression regulates the mRNAs stability of genes involved in the DNA damage response and cell cycle check points, promoting replicative stress and cell proliferation in breast cancer". With the following specific aims: 1. To Analyze the ADAR1 expression role on mRNA expression and stability of genes associated with DNA damage response and cell cycle processes in MCF-7 cell lines and ZR-751. 2. To determine the ADAR1 expression effect on replicative stress in MCF-7 and ZR-751 cell lines. 3. To demonstrate the ADAR1 expression effect on proliferation in cell lines MCF-7 and ZR-751 and 4. To analyze the ADAR1 expression pattern and RNA editing on genes involved in the DNA damage response and cell cycle control from patients with breast adenocarcinoma. Our results demonstrate that decreased ADAR1 expression in ZR-751 cells produces significant changes on mRNAs stability of edited transcripts by ADAR1 involved in DNA damage response and DNA replication. Furthermore, ADAR1 knock down cells shown a decreased proliferation, viability and an increased apoptosis, in comparison to control cells. Moreover, MCF7 and ZR-751 knock down cells exhibit a significant decrease of their DNA damage response activation with a significant accumulation on S phase, suggesting an impair cell cycle progression of these cells. Finally, breast cancer patients from The Cancer Genome Atlas shown an increased number of A to G variants, addressable to ADAR1 in their UTRs, compared to control patients from this cohort. Finally, patients with an increased ADAR1 expression or variants counts in their UTRs have shown a decreased overall survival, suggesting that ADAR1 function has an implicit clinical outcome. Taken together, this work shows that ADAR1 plays an important role in BRCA progression through the regulation of mRNA stability and expression from genes that are involved in the replication stress and proliferation, affecting the cell proliferation, DNA damage response and viability allowing the development of malignant phenotypes in breast cancer cells. / 22/11/2019

A cafeína é o psicoestimulante mais consumido mundialmente. Sua ação farmacológica consiste em bloquear os receptores de adenosina A1 e A2A. A administração crônica de cafeína previne déficits cognitivos decorrentes da idade e em modelos experimentais da doença de Alzheimer. Esses efeitos preventivos são também observados pela administração do antagonista seletivo do receptor de adenosina A2A. Nesse trabalho investigou-se a participação dos receptores de adenosina A1 e A2A na prevenção dos déficits cognitivos induzidos por escopolamina. Também foi investigado se a manipulação dos receptores A2A teria algum impacto na memória em camundongos naive. Para isso, foram utilizadas três tarefas comportamentais que avaliaram três tipos de memória: a tarefa de reconhecimento de objetos (RO), a esquiva inibitória (EI) e o labirinto em Y. A administração intraperitoneal de escopolamina (1,0 mg/kg) prejudicou o desempenho da memória de curto prazo nas três tarefas utilizadas. O antagonista de receptores A1 (DPCPX, 1,0 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia induzida por escopolamina no RO e na EI, enquanto o antagonista de receptores A2A (SCH 58261, 0,5 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia em todos os testes. Além disso, ambos os antagonistas não apresentaram efeitos sobre a memória ou a locomoção em animais naive. Também foi observado que a ativação dos receptores A2A, a partir da administração de CGS 21680 (0,1 mg/kg, i.p.) antes da sessão de treino, foi suficiente para provocar prejuízos na memória em animais naive também nas três tarefas, e este efeito foi prevenido por meio da administração de SCH 58261 (0,5 mg/kg, i.p.). Por fim, a administração intracerebroventricular (i.c.v) de CGS 21680 (50 nmol) também prejudicou o desempenho dos animais na tarefa de RO. Em conjunto, estes resultados sugerem que a ativação dos receptores A2A é suficiente para provocar déficits de memória e ainda sugerem que os receptores A1 também participam de maneira seletiva no controle dos déficits de memória relacionados ao sistema colinérgico. / Caffeine, a non-selective adenosine receptor antagonist, prevents memory deficits, an effect mimicked by adenosine A2A receptor (A2AR), but not receptor A1 (A1R), antagonists upon aging and Alzheimer´s disease. We tested if A2AR were also necessary for the memory impairment upon direct perturbation of the cholinergic system with scopolamine and if A2AR activation was sufficient to trigger memory deficits in naive mice using 3 tests, to probe for short-term memory, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The intra-peritoneal (i.p.) administration of scopolamine (1.0 mg/kg) impaired short-term memory performance in 3 tests, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The scopolamine-induced amnesia was prevented by the A2AR (SCH 58261, 0.5 mg/kg, i.p.) as well as by A1R antagonist (DPCPX, 1 mg/kg, i.p.) in all tests, except for the modified Y-maze, and both antagonists were devoid of effects on memory or locomotion in naive rats. Notably, the activation of A2AR with CGS 21680 (0.1 mg/kg, i.p.) before the training session was sufficient to trigger memory impairment in the 3 tests in naive mice, and effect prevented by SCH 58261 (0.5 mg/kg, i.p.). Furthermore, the intracerebroventricular administration of CGS 21680 (50 nmol) also impaired recognition memory in the object recognition task. These results show that A2AR are necessary and sufficient to trigger memory impairment and they further suggest that A1R might also be selectively engaged to control the cholinergic driven memory impairment.

A cafeína é o psicoestimulante mais consumido mundialmente. Sua ação farmacológica consiste em bloquear os receptores de adenosina A1 e A2A. A administração crônica de cafeína previne déficits cognitivos decorrentes da idade e em modelos experimentais da doença de Alzheimer. Esses efeitos preventivos são também observados pela administração do antagonista seletivo do receptor de adenosina A2A. Nesse trabalho investigou-se a participação dos receptores de adenosina A1 e A2A na prevenção dos déficits cognitivos induzidos por escopolamina. Também foi investigado se a manipulação dos receptores A2A teria algum impacto na memória em camundongos naive. Para isso, foram utilizadas três tarefas comportamentais que avaliaram três tipos de memória: a tarefa de reconhecimento de objetos (RO), a esquiva inibitória (EI) e o labirinto em Y. A administração intraperitoneal de escopolamina (1,0 mg/kg) prejudicou o desempenho da memória de curto prazo nas três tarefas utilizadas. O antagonista de receptores A1 (DPCPX, 1,0 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia induzida por escopolamina no RO e na EI, enquanto o antagonista de receptores A2A (SCH 58261, 0,5 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia em todos os testes. Além disso, ambos os antagonistas não apresentaram efeitos sobre a memória ou a locomoção em animais naive. Também foi observado que a ativação dos receptores A2A, a partir da administração de CGS 21680 (0,1 mg/kg, i.p.) antes da sessão de treino, foi suficiente para provocar prejuízos na memória em animais naive também nas três tarefas, e este efeito foi prevenido por meio da administração de SCH 58261 (0,5 mg/kg, i.p.). Por fim, a administração intracerebroventricular (i.c.v) de CGS 21680 (50 nmol) também prejudicou o desempenho dos animais na tarefa de RO. Em conjunto, estes resultados sugerem que a ativação dos receptores A2A é suficiente para provocar déficits de memória e ainda sugerem que os receptores A1 também participam de maneira seletiva no controle dos déficits de memória relacionados ao sistema colinérgico. / Caffeine, a non-selective adenosine receptor antagonist, prevents memory deficits, an effect mimicked by adenosine A2A receptor (A2AR), but not receptor A1 (A1R), antagonists upon aging and Alzheimer´s disease. We tested if A2AR were also necessary for the memory impairment upon direct perturbation of the cholinergic system with scopolamine and if A2AR activation was sufficient to trigger memory deficits in naive mice using 3 tests, to probe for short-term memory, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The intra-peritoneal (i.p.) administration of scopolamine (1.0 mg/kg) impaired short-term memory performance in 3 tests, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The scopolamine-induced amnesia was prevented by the A2AR (SCH 58261, 0.5 mg/kg, i.p.) as well as by A1R antagonist (DPCPX, 1 mg/kg, i.p.) in all tests, except for the modified Y-maze, and both antagonists were devoid of effects on memory or locomotion in naive rats. Notably, the activation of A2AR with CGS 21680 (0.1 mg/kg, i.p.) before the training session was sufficient to trigger memory impairment in the 3 tests in naive mice, and effect prevented by SCH 58261 (0.5 mg/kg, i.p.). Furthermore, the intracerebroventricular administration of CGS 21680 (50 nmol) also impaired recognition memory in the object recognition task. These results show that A2AR are necessary and sufficient to trigger memory impairment and they further suggest that A1R might also be selectively engaged to control the cholinergic driven memory impairment.

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