A ativação de Receptores de Hidrocarbonetos de Arila (AhR) é associada ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares (DCV), dentre elas a aterogênese. Entretanto, não foi elucidado se a ativação do AhR por compostos/moléculas endógenas influenciaria o desenvolvimento de placas vulneráveis. Diante do exposto, o presente estudo testou a hipótese que a ativação do AhR mediada por compostos/moléculas endógenas contribui para o processo aterogênico e vulnerabilidade da placa aterosclerótica de camundongos nocautes para apoliproteína E (ApoE-/-). Nosso estudo mostrou que um dispositivo cilíndrico (cast), que promove estresse de cisalhamento baixo (ECB) e estresse de cisalhamento oscilatório (ECO), causa o desenvolvimento de placas ateroscleróticas com fenótipos vulnerável e estável de forma tempo dependente, em carótidas de camundongos ApoE-/- submetidos a dieta western. Regiões com ECB, apresentaram aumento na expressão de IL-1?, TNF-?, MMP-12 e do AhR, sugerindo que este receptor contribui com o processo inflamatório em placas vulneráveis, posto que ele regula a expressão gênica de mediadores pró-inflamatórios. O tratamento com CH223191 (antagonista AhR) diminuiu a vulnerabilidade da placa aterosclerótica, pois reduziu a quantidade de macrófagos, lipídeos, a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e aumentou a quantidade de células de musculo liso (CML) em regiões com ECB. Além disso, o CH223191 reduziu a expressão de IL-1? em placas ateroscleróticas presentes no arco aórtico e a hipercolesterolemia dos camundongos ApoE-/-. Outrossim, nossos achados apontam que o CH223191 evita o prejuízo induzido por oxLDL na vasodilatação da artéria aorta de camundongos C57BL/6J. Em células endoteliais, a ativação do AhR mediada por oxLDL é responsável pela produção de IL-1?, evento bloqueado pelo CH223191. Nossos achados destacam o AhR como alvo promissor na compreensão de DCV e possível alvo terapêutico na aterosclerose. / Aryl hydrocarbon receptor (AhR) activation is associated with the development of cardiovascular diseases, including atherosclerosis. However, it is unknown whether AhR activation by endogenous compounds/molecules plays a role in the development and vulnerability of the atherosclerotic plaque. We hypothesized that AhR activation by endogenous compounds/molecules promotes atherogenesis and contributes to the formation of vulnerable plaques in apolipoprotein E knockout mice (ApoE-/-). A shear stress modifier (cylindrical device referred to as cast) was placed in the carotid arteries of ApoE-/- mice, creating areas of lower shear stress (LSS) and oscillatory shear stress (OSS), and inducing the development of atherosclerotic vulnerable and stable plaques, respectively, in a time-dependent manner. LSS regions exhibited increased expression of IL-1?, TNF-?, MMP-12 and AhR. Considering that AhR activation leads to transcription of proinflammatory markers transcription, it is possible that AhR expression in LSS regions is associated with the inflammatory process. Treatment with an AhR antagonist (CH223191) reduced lipid and macrophage accumulation and increased the smooth muscle cell content in LSS regions. Additionally, CH223191 reduced IL-1? expression in atherosclerotic plaques in the aortic arch from hypercholesterolemic ApoE-/- mice. Furthermore, CH223191 prevented oxLDL-induced vascular dysfunction (reduced ACh vasodilation) in C57BL/6J. In endothelial cells, oxLDL induced IL-1? release by mechanisms dependent on AhR activation, an effect prevented by CH223191. Our findings point to AhR as a possible new therapeutic target in cardiovascular diseases, including atherosclerosis.

A ativação de Receptores de Hidrocarbonetos de Arila (AhR) é associada ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares (DCV), dentre elas a aterogênese. Entretanto, não foi elucidado se a ativação do AhR por compostos/moléculas endógenas influenciaria o desenvolvimento de placas vulneráveis. Diante do exposto, o presente estudo testou a hipótese que a ativação do AhR mediada por compostos/moléculas endógenas contribui para o processo aterogênico e vulnerabilidade da placa aterosclerótica de camundongos nocautes para apoliproteína E (ApoE-/-). Nosso estudo mostrou que um dispositivo cilíndrico (cast), que promove estresse de cisalhamento baixo (ECB) e estresse de cisalhamento oscilatório (ECO), causa o desenvolvimento de placas ateroscleróticas com fenótipos vulnerável e estável de forma tempo dependente, em carótidas de camundongos ApoE-/- submetidos a dieta western. Regiões com ECB, apresentaram aumento na expressão de IL-1?, TNF-?, MMP-12 e do AhR, sugerindo que este receptor contribui com o processo inflamatório em placas vulneráveis, posto que ele regula a expressão gênica de mediadores pró-inflamatórios. O tratamento com CH223191 (antagonista AhR) diminuiu a vulnerabilidade da placa aterosclerótica, pois reduziu a quantidade de macrófagos, lipídeos, a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e aumentou a quantidade de células de musculo liso (CML) em regiões com ECB. Além disso, o CH223191 reduziu a expressão de IL-1? em placas ateroscleróticas presentes no arco aórtico e a hipercolesterolemia dos camundongos ApoE-/-. Outrossim, nossos achados apontam que o CH223191 evita o prejuízo induzido por oxLDL na vasodilatação da artéria aorta de camundongos C57BL/6J. Em células endoteliais, a ativação do AhR mediada por oxLDL é responsável pela produção de IL-1?, evento bloqueado pelo CH223191. Nossos achados destacam o AhR como alvo promissor na compreensão de DCV e possível alvo terapêutico na aterosclerose. / Aryl hydrocarbon receptor (AhR) activation is associated with the development of cardiovascular diseases, including atherosclerosis. However, it is unknown whether AhR activation by endogenous compounds/molecules plays a role in the development and vulnerability of the atherosclerotic plaque. We hypothesized that AhR activation by endogenous compounds/molecules promotes atherogenesis and contributes to the formation of vulnerable plaques in apolipoprotein E knockout mice (ApoE-/-). A shear stress modifier (cylindrical device referred to as cast) was placed in the carotid arteries of ApoE-/- mice, creating areas of lower shear stress (LSS) and oscillatory shear stress (OSS), and inducing the development of atherosclerotic vulnerable and stable plaques, respectively, in a time-dependent manner. LSS regions exhibited increased expression of IL-1?, TNF-?, MMP-12 and AhR. Considering that AhR activation leads to transcription of proinflammatory markers transcription, it is possible that AhR expression in LSS regions is associated with the inflammatory process. Treatment with an AhR antagonist (CH223191) reduced lipid and macrophage accumulation and increased the smooth muscle cell content in LSS regions. Additionally, CH223191 reduced IL-1? expression in atherosclerotic plaques in the aortic arch from hypercholesterolemic ApoE-/- mice. Furthermore, CH223191 prevented oxLDL-induced vascular dysfunction (reduced ACh vasodilation) in C57BL/6J. In endothelial cells, oxLDL induced IL-1? release by mechanisms dependent on AhR activation, an effect prevented by CH223191. Our findings point to AhR as a possible new therapeutic target in cardiovascular diseases, including atherosclerosis.

Orientador: Carlos Roque Duarte Correia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T09:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_AngeloHenriquedeLira_D.pdf: 4915983 bytes, checksum: 89834cce52979553f868c0a1e9937eba (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A reação entre n-butilviniléter e vários sais de arenodiazônio mediada por paládio (0) foi metodologicamente investigada neste trabalho. O sistema catalítico empregado baseou-se naquele descrito por T. Matsuda e colaboradores onde a fonte de paládio é o complexo Pd2dba3.dba, acetonitrila é o solvente e acetato de sódio atua como base. As reações se deram à temperatura ambiente e os rendimentos variaram em função da natureza eletrônica do sal de arenodiazônio sendo que aqueles com grupos doadores de elétrons ligados no anel aromático levaram a rendimentos de até 90% e aqueles com substituintes retiradores de elétrons ligados ao anel aromático não conduziram aos produtos de arilação desejados. A seletividade para o produto de arilação na posição a do butilviniléter também se mostrou dependente da natureza eletrônica do substituinte ligado ao anel aromático do sal de diazônio. Estes procedimentos não conduziram aos produtos de arilação de enamidas e enecarbamatos acíclicos. Tentativas de uso de carbenos N-heterocíclicos como ligantes para reação destas olefinas também se mostraram frustradas. As espécies envolvidas no ciclo catalítico dos procedimentos otimizados para o butilviniléter foram detectadas e identificadas por técnicas de espectrometria de massas (ESI-MS e ESI-MS/MS) e ressonância magnética nuclear (RMN¹H, RMN¹³C, NOESY e PFGSE). A reação entre um íon N-acilimínio com carboníla endocíclica e 2-fenil-[1,3,2]- dioxaborolano foi investigada e o procedimento levou majoritariamente à formação do produto de transesterificação do ácido borônico com álcool de partida. Apesar das alterações realizadas nas condições experimentais, o produto desejado, cis-2-fenil-3- hidróxi-N-benzilpirrolidona, foi apenas detectado como componente minoritário de uma mistura de dióis provenientes da hidrólise do precursor do íon N-acilimínio (2% CG) / Abstract; The reaction between n-butylvinylether and arenediazonium tetrafluoroborates mediated by palladium (0) was methodologically investigated in this work. The catalytic system described by T. Matsuda and co-workers (Pd2dba3.dba, NaOAc and acetonitrile at room temperature) were optimized after screening of the solvent, base, palladium and base concentration, temperature and reaction time. Arenediazonium salt with EDG yields the best results. EWG causes the suppression of the catalytic activity. The regioselectivity (Ca vs Cb arylation) was also evaluated and shows the same dependence with respect to the electronic nature of the arenediazonium salts. The best results (Ca/Cb > 99:1) were obtained to EDG containing arenediazonium salts. The optimized reaction conditions to enolether arylation don¿t yield the desired products to acyclic enamides and enecarbamates. Attempts to use of N-heterocyclic carbenes as ligands to yield the desired acyclic enamides e enecarbamates arylation failed. The species involved in the catalytic cycle of optimized catalytic system for the butylvinylether were detected and identified by mass spectrometry (ESI-MS and ESIMS/ MS) and nuclear magnetic resonance (RMN¹H, RMN¹³C, NOESY and PFGSE). The role of dba and acetate anion was also understudied. The reaction between an endocyclic carbonyl N-acyliminium ion and 2-phenyl-[1,3,2]-dioxaborolane was investigated. Instead the desired cis-2-phenyl-3- hydroxy-N-benzylpyrrolidone, only detected by gas chromatography, the reaction yields a chiral 2-phenyl-[1,3,2]-dioxaborolane formed by the transestherification reaction between the starting materials. Attempts to improve the formation of the desired product by change the reaction conditions failed / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Introdução: A artrite reumatóide (AR) é uma artropatia autoimune, de caráter inflamatório, com prevalência em torno de 1% da população. O tabagismo é considerado o principal fator de risco para o desenvolvimento da AR. O receptor de hidrocarbonetos de arila (AhR), um fator de transcrição intracelular ativado por hidrocarbonetos aromáticos componentes da fumaça do cigarro, foi identificado como alvo de regulação da diferenciação de células Th17. Objetivos: Avaliar se os polimorfismos genéticos do AhR estariam associados ao desenvolvimento da AR , e se este receptor estaria mais expresso em pacientes com AR. Pacientes e Métodos: Nós analisamos sete polimorfismos genéticos por mudança de única base (SNP) por PCR em tempo real utilizando sondas TaqMan em 138 pacientes com AR e 129 indivíduos saudáveis. A quantificação da expressão do mRNA do AhR em células mononucleares isoladas de pacientes com AR e indivíduos saudáveis foi realizada por PCR em tempo real. Resultados: Identificamos que haplótipos formados por SNPs no AhR estariam associados com desenvolvimento da AR, podendo ser fator protetor ou de risco para a doença. Em adição, os pacientes com haplótipos de risco apresentavam doença com índice de atividade elevado, principalmente quando o tabagismo estava presente. De fato, pacientes com AR apresentaram aumento na expressão de AhR (mRNA) em relação a indivíduos saudáveis. Conclusões: Em conjunto estes resultados sugerem que o AhR possui um papel importante para o desenvolvimento da artrite reumatóide. Possivelmente mutações neste receptor podem estar relacionadas com alterações na sua atividade e conseqüentemente na diferenciação de células Th17 e a susceptibilidade a AR. / Introduction: Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic autoimmune arthropaty with inflammatory characteristics and prevalence around 1% in the population. Tabagism is the main risk factor to RA development. The aryl hydrocarbon receptor (AhR) is an intracellular transcription factor activated by aromatic hydrocarbons present in smoking, whichwas identified to be a target of regulation of Th17 differentiation. Purpose: Study the relationship of genetic polymorphisms in AhR with RA development, and if this receptor expression is upregulated in RA patients. Patients and Methods: We analyzed seven genetic single nucleotide polymorphisms by Real-Time PCR using TaqMan probes in 138 patients with Rheumatoid Arthritis and 129 healthy controls. The AhR mRNA quantization in mononuclear cells isolated from AR patients and healthy controls has been done by Realt-Time PCR. Results: We identified that AhR haplotypes were associated with RA development and that they could be protector or risk factors to disease. In addition, patients with risk haplotypes showed higher disease activity index, mainly when smoking was present. Indeed, patients with RA showed upregulation in the AhR expression (mRNA) when compared with healthy controls. Conclusions: These results suggest that AhR has an important role in AR development. Probably, mutations in this receptor could be related with alterations in its activity and consequently in the differentiation of Th17 cells and RA susceptibility.

Introdução: A artrite reumatóide (AR) é uma artropatia autoimune, de caráter inflamatório, com prevalência em torno de 1% da população. O tabagismo é considerado o principal fator de risco para o desenvolvimento da AR. O receptor de hidrocarbonetos de arila (AhR), um fator de transcrição intracelular ativado por hidrocarbonetos aromáticos componentes da fumaça do cigarro, foi identificado como alvo de regulação da diferenciação de células Th17. Objetivos: Avaliar se os polimorfismos genéticos do AhR estariam associados ao desenvolvimento da AR , e se este receptor estaria mais expresso em pacientes com AR. Pacientes e Métodos: Nós analisamos sete polimorfismos genéticos por mudança de única base (SNP) por PCR em tempo real utilizando sondas TaqMan em 138 pacientes com AR e 129 indivíduos saudáveis. A quantificação da expressão do mRNA do AhR em células mononucleares isoladas de pacientes com AR e indivíduos saudáveis foi realizada por PCR em tempo real. Resultados: Identificamos que haplótipos formados por SNPs no AhR estariam associados com desenvolvimento da AR, podendo ser fator protetor ou de risco para a doença. Em adição, os pacientes com haplótipos de risco apresentavam doença com índice de atividade elevado, principalmente quando o tabagismo estava presente. De fato, pacientes com AR apresentaram aumento na expressão de AhR (mRNA) em relação a indivíduos saudáveis. Conclusões: Em conjunto estes resultados sugerem que o AhR possui um papel importante para o desenvolvimento da artrite reumatóide. Possivelmente mutações neste receptor podem estar relacionadas com alterações na sua atividade e conseqüentemente na diferenciação de células Th17 e a susceptibilidade a AR. / Introduction: Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic autoimmune arthropaty with inflammatory characteristics and prevalence around 1% in the population. Tabagism is the main risk factor to RA development. The aryl hydrocarbon receptor (AhR) is an intracellular transcription factor activated by aromatic hydrocarbons present in smoking, whichwas identified to be a target of regulation of Th17 differentiation. Purpose: Study the relationship of genetic polymorphisms in AhR with RA development, and if this receptor expression is upregulated in RA patients. Patients and Methods: We analyzed seven genetic single nucleotide polymorphisms by Real-Time PCR using TaqMan probes in 138 patients with Rheumatoid Arthritis and 129 healthy controls. The AhR mRNA quantization in mononuclear cells isolated from AR patients and healthy controls has been done by Realt-Time PCR. Results: We identified that AhR haplotypes were associated with RA development and that they could be protector or risk factors to disease. In addition, patients with risk haplotypes showed higher disease activity index, mainly when smoking was present. Indeed, patients with RA showed upregulation in the AhR expression (mRNA) when compared with healthy controls. Conclusions: These results suggest that AhR has an important role in AR development. Probably, mutations in this receptor could be related with alterations in its activity and consequently in the differentiation of Th17 cells and RA susceptibility.