INTRODUÇÃO. O termo Lesão Pulmonar Aguda (LPA) é usado para descrever a resposta pulmonar à lesão que ocorre diretamente ou indiretamente nos pulmões. A quebra da barreira alvéolo-capilar determina o influxo de líquido rico em proteínas para dentro dos espaços alveolares, sendo necessária a reabsorção desse líquido no processo de resolução da LPA. A infusão intravenosa de Ácido Oleico (AO) em ratos provoca agudamente edema alveolar difuso e focos hemorrágicos intra-alveolares, sendo um bom modelo de indução. Estudos relatam que o Azul de Metileno (AM) atenua tais lesões, com efeito protetor, no tecido pulmonar, e reduz o edema presente na LPA em animais com sepse através da inibição da guanilato ciclase solúvel (GCs), uma enzima ativadora da via NO-GMPc. OBJETIVO. Estudar a repercussão da inibição da GCs pelo AM na permeabilidade capilar pulmonar ministrando-o antes e após a indução da lesão pulmonar por AO. MÉTODO. Ratos Wistar foram divididos em 5 grupos: Sham com infusão de salina em bolus; AM com infusão de AM por 2h; AO com infusão de AO em bolus, AM/AO com infusão de AM por 2h, sendo que, após 5 min do início, recebeu AO simultaneamente em bolus e AO/AM com infusão de AO em bolus e, após 2h, infusão de AM por mais 2h. Após 4h foi realizada a coleta de materiais (sangue, lavado bronco-alveolar e tecido pulmonar) para análise do NO plasmático e tecidual, gasometria arterial, cálculo do peso úmido/peso seco (PU/PS) e histologia do tecido pulmonar de todos os grupos. A estatística utilizada foi a análise de variância (one-way ANOVA) com p<0.05. RESULTADO. Não foi encontrado hipoxemia grave após 4h de lesão. O grupo AO apresenta um aumento no número de proteínas no lavado bronco-alveolar e na relação PU/PS comparado aos grupos controle: Sham e AM, confirmando a presença de lesão e alteração de permeabilidade pulmonar. Os grupos tratados com AM apresentaram melhora na permeabilidade pulmonar, porém, apenas o grupo pré-tratamento (AM/AO) apresentou diferença estatística na redução do extravasamento de proteínas no lavado. Não foram encontradas diferenças significativas no NO plasmático e tecidual. Na microscopia, a congestão capilar foi intensa, acompanhada de múltiplos focos de edema alveolar, exsudato intra-alveolar proteico, áreas de hemorragia e infiltrado inflamatório neutrofílico, tanto no interstício quanto nos septos alveolares.Os grupos tratados com AM apresentaram diminuição das áreas de edema, exsudação e hemorragia, porém, com maior evidência no grupo AM/AO. CONCLUSÃO. O AM diminui a permeabilidade pulmonar quando administrado de maneira precoce amenizando os danos causados pela LPA induzida por AO. / BACKGROUND. The term Acute Lung Injury (ALI) is used to describe the response to lung injury that occurs directly or indirectly in the lungs. The rupture of the alveolar - capillary barrier determines the influx of protein-rich fluid into the alveolar spaces, the reabsorption of this fluid in the process of resolving the ALI is required. Intravenous infusion of oleic acid (OA) in rats acutely causes diffuse alveolar edema and intra-alveolar hemorrhagic foci, being a good role model induction. Studies have reported that Methylene Blue (MB) attenuates such injuries, with a protective effect in lung tissue and reduce edema present in the ALI present in with sepsis by inhibition of soluble guanylate cyclase (sGC), an activator of the enzyme NO- cGMP pathway. OBJECTIVE. To study the effect of inhibition of sGC by MB in pulmonary capillary permeability ministering to the before and after induction of lung injury by OA. METHOD. Wistar rats were divided into 5 groups: Sham infused with saline bolus, MB infused with MB for 2hrs, OA infused with OA bolus, MB/OA infused with MB for 2hrs, and after 5 min from the beginning, simultaneously received OA bolus and OA/MB infused with OA bolus and after 2hrs, MB infusion for 2hrs. After 4hrs the collection of materials was performed (blood, bronchoalveolar lavage and lung tissue) for analysis of plasma and tissue NO, arterial blood gases, calculation of the wet weight/dry weight (WW/DW) and histology of lung tissue from all groups. The statistic used was analysis of variance (one-way ANOVA) with p<0.05. RESULTS. Not found severe hypoxemia after 4hrs of injury. The OA group shows an increase in the number of proteins in bronchoalveolar lavage and in WW/DW ratio compared to the control groups: Sham and MB, confirming the presence of injury and alterations of lung permeability. The groups treated with MB showed improvement in lung permeability, however, only the pretreatment group (MB/OA) showed statistical significance in reducing the leakage of protein in the lavage. No significant differences were found in plasma and tissue NO. In microscopy, capillary congestion was intense, accompanied by multiple foci of alveolar edema, intra-alveolar proteinaceous exudates, areas of hemorrhage and neutrophilic inflammatory infiltrate in both the interstitium and in the alveolar septa. The groups treated with MB showed reduction in areas of edema, exudation and hemorrhage, however, most obviously in MB/OA group. CONCLUSION. The MB decreases lung permeability when administered as early as possible, mitigating the damage caused by OA-induced ALI.

O peptídeo natriurético tipo C (CNP) é descrito como agonista vasodilatador do músculo liso vascular de artérias e veias, podendo ser produzido e liberado do endotélio vascular frente a diversos estímulos. Este promove o relaxamento vascular através da interação com seu receptor associado à enzima guanilil ciclase particulada (GCp) de membrana, levando ao aumento dos níveis de GMPc ou pelo receptor NPR-C associado à inibição de enzima adenilil ciclase e ativação de enzima fosfolipase C e canais para K+, via proteína Gi. Esta vasodilatação é descrita envolver parcialmente a via NO-GCs-GMPc, estando relacionada com a mobilização intracelular de cálcio. O modelo de hipertensão 2R-1C está associada ao consumo de NO, no ambiente celular, via reação com espécies reativas de oxigênio (EROs), especialmente ânion superóxido (O2-), caracterizando um prejuízo na vasodilatação dependente do endotélio. Desta forma, considerando as alterações descritas no modelo de hipertensão renovascular 2R-1C quanto ao estresse oxidativo e a importância do CNP como agonista vasodilatador, a hipótese do presente trabalho foi de que na aorta torácica isolada de ratos hipertensos 2R-1C, o relaxamento vascular induzido pelo CNP estaria prejudicado devido o estresse oxidativo. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi de elucidar os mecanismos celulares envolvidos nas respostas vasculares induzidas pelo CNP. Células endoteliais isoladas de aorta de ratos 2R-1C apresentaram menor [NO]c comparadas as de 2R, sugerindo disfunção endotelial. A exposição das células endoteliais à agente sequestrador de O2- (Tiron) demonstrou a participação deste ânion em 2R-1C, mas não em 2R. CNP promoveu relaxamento de anéis de aorta de ratos 2R e 2R-1C, o qual foi mais pronunciado em preparações desprovidas de camada endotelial em 2R-1C. Hidroxicobalamina (sequestrador de NO0), mas não L-NAME (inibidor de NOS), causou redução da potência do CNP em 2R-1C. ODQ (inibidor de GCs) reduziu a potência em 2R E+, atenuando isoladamente o efeito máximo e o número de Hill em preparações E- de 2R-1C ao nível controle. Em presença do inibidor seletivo de GK (Rp-8-Br-PET-cGMPS) ocorreu atenuação da potência do CNP em todos os grupos experimentais, porém o efeito máximo do CNP somente foi reduzido daquelas preparações E-. A inibição da SERCA reduziu da potência do CNP em todos os grupos experimentais, porém o efeito máximo em 2R-1C foi reduzido ao nível controle. Sobre pré-contração induzida pela EC50 de solução de cloreto de potássio (KCl) ocorreu atenuação de potência e efeito máximo do CNP em todos os grupos experimentais. Contudo, com a utilização de inibidores seletivos de canais para K+, apenas observou-se a participação de BKCa e SKCa em 2R e 2R-1C e de KV em 2R-1C no relaxamento induzido pelo CNP. A inibição de NAD(P)H-oxidase (Apocinina) foi capaz de normalizar o efeito máximo em preparações E- de 2R-1C. A inibição de junções gap mioendoteliais (ácido 18--glicirretínico) promoveu redução da potência do CNP em 2R E+. Por fim, a inibição não-seletiva de COX (Indometacina) apenas reduziu a potência do CNP em preparações E+ de 2R. A partir da análise do conjunto de dados obtidos em estudos realizados em células endoteliais isoladas e funcionais pode-se concluir a participação do sistema de peptídeos natriuréticos sobre a modulação do tônus vascular em preparações isoladas de ratos 2R e 2R-1C. Assim, o relaxamento vascular induzido pelo CNP não se encontra prejudicado em aorta torácica isolada de 2R-1C. O endotélio vascular modula negativamente o relaxamento induzido pelo CNP em aorta de ratos 2R e 2R-1C. Embora haja disfunção endotelial em 2R-1C, esta não é suficiente para alterar a mobilização de cálcio induzida pelo CNP. O relaxamento induzido pelo peptídeo envolve a participação de metabólitos de NOS e de espécie NO0, assim como as enzimas NAD(P)H oxidase, GCs, GK e SERCA parecem estar relacionadas com o efeito vasodilatador induzido pelo CNP mais pronunciado em 2R-1C. Assim também, a sinalização desencadeada pelo CNP leva à ativação de canais para K+ em ambos os grupos, envolvendo a mediação através de junções gap mioendoteliais em 2R, mas não em 2R-1C. / C-type natriuretic peptide (CNP) acts as a vasodilator agonist that relaxes vascular smooth muscle cells from arteries and veins, and it can be produced and released from the vascular endothelium by several stimuli. This peptide induces vascular relaxation through interaction with its receptor which is associated with particulate guanylyl cylase (pGC), leading to the increase in cGMP levels or it can also can interacts with NPR-C receptor associated with the inhibition of adenylyl cyclase and the activation of phospholipase C and K+ channels, via Gi protein. This vasodilation is related to partially involves NO-sGC-cGMP and intracellular calcium mobilization. 2K-1C hypertension is related to NO consumption, in the cellular environment through reaction with reactive oxygen species (ROS), mainly superoxide anion (O2-), characterizing impaired endothelium-dependent relaxation. So, in view of the changes in renovascular hypertension 2K-1C through oxidative stress and the importance of CNP like a vasodilator agonist, the hypothesis of the present work was on thoracic aorta isolated from renal hypertensive rats (2K-1C) the vascular relaxation induced by CNP would be impaired due to oxidative stress. In this context, the study aimed to demonstrate the cellular mechanisms involved on vascular responses induced by CNP. Endothelial cells isolated from 2K-1C rat aortas showed decreased [NO]c compared to 2K, suggesting endothelial dysfunction. In the presence of O2- scavenger (Tiron) there was the participation of this anion on endothelial cells from 2K-1C, but not on 2K ones. CNP caused relaxation of aortic rings from 2K and 2K-1C rats which was enhanced on denuded rings from 2K-1C. Hydroxicobalamine (NO0 scavenger) but not L-NAME (NOS inhibitor) decreased the potency of CNP on intact aortic rings from 2K-1C. ODQ (sGC inhibitor) decreased potency in intact vascular rings from 2K, just reducing maximum effect and Hill number on denuded aortic rings from 2K-1C to a control level. In the presence of selective GK inhibitor (Rp-8-Br-PET-cGMPS) occurred an attenuation of CNP potency in all experimental groups, but the maximum effect of CNP was reduced only in aortic rings without endothelial layer. SERCA inhibition decreased CNP potency of all experimental groups, but maximum effect was reduced on 2K-1C to control levels. Under pre-contraction elicited by EC50 of potassium chloride (KCl) solution there was a decreased CNP potency and maximum effect in all experimental groups. However, the presence of selective inhibitor of K+ channels showed the contribution of BKCa and SKCa on 2K and 2K-1C and KV on 2K-1C in the CNP induced relaxation. NAD(P)H-oxidase inhibition (Apocinin) was able to normalize maximum effect of CNP on denuded vessels from 2K-1C. Myoendothelial gap junctions inhibition (18--glicirrhetinic acid) reduced CNP potency on intact aortic rings from 2K. Finally, the non-selective COX inhibition (Indometacin) induced a lower CNP potency on intact aortic rings from 2K. The analysis of the data obtained from isolated endothelial cells and functional studies allow us to conclude the participation of natriuretic peptide system in the modulation of vascular tone on aortic rings isolated from 2K and 2K-1C rats. Thus, the vascular relaxation induced by CNP is not impaired on aortic rings isolated from 2K-1C. Vascular endothelium negatively modulates the relaxation induced by CNP on 2K and 2K-1C rat aortas. Although 2K-1C exhibits endothelial dysfunction, it is not sufficient to impair calcium mobilization induced by CNP. CNP induced relaxation involves NOS metabolites and NO0 specie, as well as the activity of NAD(P)H oxidase, sGC, GK and SERCA is related to the enhanced vasodilator effect induced by CNP on 2K-1C. Similarly, CNP pathway leads to K+ channels activation in both experimental groups and the signal mediation through myoendothelial gap junctions on 2K aortas, but not on 2K-1C ones.

O peptídeo natriurético tipo C (CNP) é descrito como agonista vasodilatador do músculo liso vascular de artérias e veias, podendo ser produzido e liberado do endotélio vascular frente a diversos estímulos. Este promove o relaxamento vascular através da interação com seu receptor associado à enzima guanilil ciclase particulada (GCp) de membrana, levando ao aumento dos níveis de GMPc ou pelo receptor NPR-C associado à inibição de enzima adenilil ciclase e ativação de enzima fosfolipase C e canais para K+, via proteína Gi. Esta vasodilatação é descrita envolver parcialmente a via NO-GCs-GMPc, estando relacionada com a mobilização intracelular de cálcio. O modelo de hipertensão 2R-1C está associada ao consumo de NO, no ambiente celular, via reação com espécies reativas de oxigênio (EROs), especialmente ânion superóxido (O2-), caracterizando um prejuízo na vasodilatação dependente do endotélio. Desta forma, considerando as alterações descritas no modelo de hipertensão renovascular 2R-1C quanto ao estresse oxidativo e a importância do CNP como agonista vasodilatador, a hipótese do presente trabalho foi de que na aorta torácica isolada de ratos hipertensos 2R-1C, o relaxamento vascular induzido pelo CNP estaria prejudicado devido o estresse oxidativo. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi de elucidar os mecanismos celulares envolvidos nas respostas vasculares induzidas pelo CNP. Células endoteliais isoladas de aorta de ratos 2R-1C apresentaram menor [NO]c comparadas as de 2R, sugerindo disfunção endotelial. A exposição das células endoteliais à agente sequestrador de O2- (Tiron) demonstrou a participação deste ânion em 2R-1C, mas não em 2R. CNP promoveu relaxamento de anéis de aorta de ratos 2R e 2R-1C, o qual foi mais pronunciado em preparações desprovidas de camada endotelial em 2R-1C. Hidroxicobalamina (sequestrador de NO0), mas não L-NAME (inibidor de NOS), causou redução da potência do CNP em 2R-1C. ODQ (inibidor de GCs) reduziu a potência em 2R E+, atenuando isoladamente o efeito máximo e o número de Hill em preparações E- de 2R-1C ao nível controle. Em presença do inibidor seletivo de GK (Rp-8-Br-PET-cGMPS) ocorreu atenuação da potência do CNP em todos os grupos experimentais, porém o efeito máximo do CNP somente foi reduzido daquelas preparações E-. A inibição da SERCA reduziu da potência do CNP em todos os grupos experimentais, porém o efeito máximo em 2R-1C foi reduzido ao nível controle. Sobre pré-contração induzida pela EC50 de solução de cloreto de potássio (KCl) ocorreu atenuação de potência e efeito máximo do CNP em todos os grupos experimentais. Contudo, com a utilização de inibidores seletivos de canais para K+, apenas observou-se a participação de BKCa e SKCa em 2R e 2R-1C e de KV em 2R-1C no relaxamento induzido pelo CNP. A inibição de NAD(P)H-oxidase (Apocinina) foi capaz de normalizar o efeito máximo em preparações E- de 2R-1C. A inibição de junções gap mioendoteliais (ácido 18--glicirretínico) promoveu redução da potência do CNP em 2R E+. Por fim, a inibição não-seletiva de COX (Indometacina) apenas reduziu a potência do CNP em preparações E+ de 2R. A partir da análise do conjunto de dados obtidos em estudos realizados em células endoteliais isoladas e funcionais pode-se concluir a participação do sistema de peptídeos natriuréticos sobre a modulação do tônus vascular em preparações isoladas de ratos 2R e 2R-1C. Assim, o relaxamento vascular induzido pelo CNP não se encontra prejudicado em aorta torácica isolada de 2R-1C. O endotélio vascular modula negativamente o relaxamento induzido pelo CNP em aorta de ratos 2R e 2R-1C. Embora haja disfunção endotelial em 2R-1C, esta não é suficiente para alterar a mobilização de cálcio induzida pelo CNP. O relaxamento induzido pelo peptídeo envolve a participação de metabólitos de NOS e de espécie NO0, assim como as enzimas NAD(P)H oxidase, GCs, GK e SERCA parecem estar relacionadas com o efeito vasodilatador induzido pelo CNP mais pronunciado em 2R-1C. Assim também, a sinalização desencadeada pelo CNP leva à ativação de canais para K+ em ambos os grupos, envolvendo a mediação através de junções gap mioendoteliais em 2R, mas não em 2R-1C. / C-type natriuretic peptide (CNP) acts as a vasodilator agonist that relaxes vascular smooth muscle cells from arteries and veins, and it can be produced and released from the vascular endothelium by several stimuli. This peptide induces vascular relaxation through interaction with its receptor which is associated with particulate guanylyl cylase (pGC), leading to the increase in cGMP levels or it can also can interacts with NPR-C receptor associated with the inhibition of adenylyl cyclase and the activation of phospholipase C and K+ channels, via Gi protein. This vasodilation is related to partially involves NO-sGC-cGMP and intracellular calcium mobilization. 2K-1C hypertension is related to NO consumption, in the cellular environment through reaction with reactive oxygen species (ROS), mainly superoxide anion (O2-), characterizing impaired endothelium-dependent relaxation. So, in view of the changes in renovascular hypertension 2K-1C through oxidative stress and the importance of CNP like a vasodilator agonist, the hypothesis of the present work was on thoracic aorta isolated from renal hypertensive rats (2K-1C) the vascular relaxation induced by CNP would be impaired due to oxidative stress. In this context, the study aimed to demonstrate the cellular mechanisms involved on vascular responses induced by CNP. Endothelial cells isolated from 2K-1C rat aortas showed decreased [NO]c compared to 2K, suggesting endothelial dysfunction. In the presence of O2- scavenger (Tiron) there was the participation of this anion on endothelial cells from 2K-1C, but not on 2K ones. CNP caused relaxation of aortic rings from 2K and 2K-1C rats which was enhanced on denuded rings from 2K-1C. Hydroxicobalamine (NO0 scavenger) but not L-NAME (NOS inhibitor) decreased the potency of CNP on intact aortic rings from 2K-1C. ODQ (sGC inhibitor) decreased potency in intact vascular rings from 2K, just reducing maximum effect and Hill number on denuded aortic rings from 2K-1C to a control level. In the presence of selective GK inhibitor (Rp-8-Br-PET-cGMPS) occurred an attenuation of CNP potency in all experimental groups, but the maximum effect of CNP was reduced only in aortic rings without endothelial layer. SERCA inhibition decreased CNP potency of all experimental groups, but maximum effect was reduced on 2K-1C to control levels. Under pre-contraction elicited by EC50 of potassium chloride (KCl) solution there was a decreased CNP potency and maximum effect in all experimental groups. However, the presence of selective inhibitor of K+ channels showed the contribution of BKCa and SKCa on 2K and 2K-1C and KV on 2K-1C in the CNP induced relaxation. NAD(P)H-oxidase inhibition (Apocinin) was able to normalize maximum effect of CNP on denuded vessels from 2K-1C. Myoendothelial gap junctions inhibition (18--glicirrhetinic acid) reduced CNP potency on intact aortic rings from 2K. Finally, the non-selective COX inhibition (Indometacin) induced a lower CNP potency on intact aortic rings from 2K. The analysis of the data obtained from isolated endothelial cells and functional studies allow us to conclude the participation of natriuretic peptide system in the modulation of vascular tone on aortic rings isolated from 2K and 2K-1C rats. Thus, the vascular relaxation induced by CNP is not impaired on aortic rings isolated from 2K-1C. Vascular endothelium negatively modulates the relaxation induced by CNP on 2K and 2K-1C rat aortas. Although 2K-1C exhibits endothelial dysfunction, it is not sufficient to impair calcium mobilization induced by CNP. CNP induced relaxation involves NOS metabolites and NO0 specie, as well as the activity of NAD(P)H oxidase, sGC, GK and SERCA is related to the enhanced vasodilator effect induced by CNP on 2K-1C. Similarly, CNP pathway leads to K+ channels activation in both experimental groups and the signal mediation through myoendothelial gap junctions on 2K aortas, but not on 2K-1C ones.

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Thus, we verified the contribution of the different types of K+ channels, the importance of sGC/cGMP pathway, the inhibition of PDEs (for IBMX, amrinone, rolipram and dypiridamole), the influence of the extra and intracellular Ca2+ sources (for cyclopiazonic acid) and the influence of the store and voltage operated calcium channels. Besides inhibition of COX (diclofenac), antagonism of leukotriene receptor (montelukast) and superoxide anion scavenger (TIRON). Analyses were performed under light microscopy for evidence of inflammatory infiltration and bronchoditation by TERPY in slices bronchioles of asthmatic animals. The results verified that sensitization with ovalbumin led to intense inflammatory process and hyperresponsives to carbachol in compared Sham group. TERPY and SNP led to the relaxation of tracheal smooth muscle preparations in a dependent-concentration mode in both groups. However, the maximum effect induced by TERPY was higher than the effect of SNP in Sham and OVA groups. The relaxation mechanism of TERPY in boht groups showed differences. In Sham group, TERPY relaxation by the activation of Kv, Kir, KCa and KATP channels, cGMP-independent mechanisms and by reduction of calcium influx by blocking the store and voltage operated calcium channels. In OVA group, TERPY acts through activation K+ channels, NO/GCs/GMP way and blocking the store and voltage operated calcium channels. The relaxing effect induced by SNP in OVA group was dependent of NO/GCs/GMP pathway, Kv, KCa and BKCa channels and blocking the store and voltage operated calcium channels. However, the activation of the enzyme sGC seems to be reduced in inflamed smooth muscle, as well as the role of the sarcoplasmic reticulum calcium pump. Diclofenac, montelukast and TIRON improved relaxation of the TERPY and SNP in OVA group. The TERPY is able to reverse the contraction of carbachol in asthmatic bronchioles. In conclusion, TERPY and SNP have their mechanisms of relaxation modified by the inflammatory process. However, this modification was not able to alter the pharmacological parameters potency and efficacy to TERPY. Since SNP has less efficacy effect in asthmatic tracheas. This may result from the lower participation of the enzyme sGC and reticular calcium pump, making TERPY a promising drug to reverse the narrowing of the airways. / O óxido nítrico é um potente broncodilatador e compostos capazes de aumentar a sua oferta têm demonstrado interesse clínico no tratamento das doenças obstrutivas das vias aéreas. Estee trabalho avaliou comparativamente os mecanismos de relaxamento de dois doadores de óxido nítrico, o complexo de rutênio [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) e o nitroprussiato de sódio (SNP) em traqueias isoladas de ratos saudáveis, grupo Sham, e com asma experimental induzida por ovalbumina, grupo OVA. As traqueias isoladas foram cortadas em anéis, montadas em banho para órgãos isolados e contraída com carbacol para estudo do relaxamento. O efeito relaxante do TERPY e do SNP foi avaliado em concentrações crescentes e cumulativas (10 nM a 100 μM). Foi verificada a participação dos diferentes tipos de canais de K+, a participação da via GCs/GMPc, inibição das PDEs (pelo IBMX, amrinona, rolipram e dipiridamol), a participação dos estoques internos de Ca2+ (pelo ácido ciclopiazônico), assim como a participação do influxo deste íon pelos canais de cálcio controlados por estoque e por voltagem, além da inibição da COX (pelo diclofenaco), do antagonismo dos receptores de leucotrienos (pelo montelucaste) e do sequestro dos íons superóxidos (pelo TIRON). Foram realizadas análises em microscopia de luz para comprovação da presença de infiltrado inflamatório e da broncodilatação exercida pelo TERPY em cortes de bronquíolos de animais asmáticos. Como resultados, verificou-se que a sensibilização com ovalbumina levou a um intenso processo inflamatório com migração celular e hiperreatividade ao carbacol. Evidenciou-se que o TERPY e o SNP relaxaram o músculo liso traqueal de forma concentração-dependente em ambos os grupos. Entretanto, o efeito máximo induzido pelo TERPY foi maior do que o do SNP tanto no grupo Sham quanto no OVA. O mecanismo de relaxamento do TERPY mostrou-se diferente entre os grupos. No grupo Sham, o TERPY exerce relaxamento por ativação dos canais Kv, Kir, KCa e KATP independentemente de GMPc e por redução do influxo de cálcio através do bloqueio dos canais de cálcio operados por voltagem e por estoque. No grupo OVA, o TERPY exerce seu efeito através da por ativação dos canais K+, via NO/GCs/GMP e redução do influxo de cálcio por bloqueio dos canais de cálcio operados por voltagem e operados por estoque. O efeito relaxante do SNP no grupo OVA ocorre através da ativação da via NO/GCs/GMPc, dos canais Kv, KCa e SKCa e por redução do influxo de cálcio pelos canais de cálcio operados por voltagem e operados por estoque. Entretanto, a ativação da enzima GCs parece estar reduzida em músculo liso inflamado, assim como o papel da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático. O diclofenaco, o montelucaste e o TIRON melhoraram o perfil de relaxamento tanto do TERPY quanto do SNP no grupo OVA. O TERPY é capaz de reverter a contração do carbacol em bronquíolos asmáticos. Em conclusão, tanto o SNP quanto o TERPY têm seus mecanismos de relaxamento modificados pelo processo inflamatório. Entretanto, esta modificação não foi capaz de alterar os parâmetros farmacológicos de potência e eficácia do TERPY. Já o SNP, tem menor eficácia em traqueias de ratos do grupo OVA e isso pode decorrer da menor participação da enzima GCs e da bomba de cálcio reticular, fazendo do TERPY uma droga promissora para reversão do estreitamento das vias aéreas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Patricia.pdf: 625432 bytes, checksum: 32e620a502dea70144fc4ce6a16d4bd3 (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 / This study evaluated the mechanisms of relaxation of two nitric oxide (NO) donors, ruthenium complex [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (Terpy) and sodium nitroprusside (SNP) in isolated trachea of rats. The isolated trachea was sectioned into rings and contracted with carbachol in an organ chamber. The relaxing effect of Terpy and SNP was evaluated at increasing concentrations from 10 nM to 100 &#956;M. Thus, we verified the contribution of the different types of K+ channels, the importance of sGC/cGMP pathway, the inhibition of COX and PDEs, the influence of the extra and intracellular Ca2+ sources and the influence of the epithelium on the relaxing response. The synergism between NO-donor and &#946;-adrenoceptor agonist terbutaline was also verified. Additionally, we have used confocal microscopy in order to analyze the effect of the donors on cytosolic Ca2+ concentration. We have verified that both compounds led to the relaxation of tracheal smooth muscle preparations in a dependent-concentration mode. However, the maximum effect (Emax) induced by Terpy was higher than the effect of SNP. However, the Terpy effects were significantly reduced by pre-contraction with 75 mM KCl. K+ channel blockers like the tetraethylammonium, glybenclamide, BaCl2 and 4-aminopyridine reduced the relaxation to Terpy, while iberiotoxin and apamin did not modify this response. SNP- induced relaxation was significantly reduced by pretreatment with ODQ (sGC inhibitor). On the IBMX (non-selective PDEs inhibitor) increased the relaxation only to SNP. The response to both NO-donors was not altered by indomethacin, thapsigargin (reticular Ca2+-ATPase inhibitor) or ruthenium red (a mitochondrial Ca2+ uniporter inhibitor). The epithelium removal reduced the relaxation only to SNP, and it had no effects on Terpy. In relation to synergic effect of the association of NO-donors and terbutaline, we did not observe any additive effect in the relaxation induced by terbutaline. Terpy was more effective than SNP in reducing the cytosolic Ca2+ concentration measured by confocal microscopy. In conclusion, these results have shown that Terpy induces airway smooth muscle relaxation by cGMP-independent mechanisms. It involves Ca2+ and K+ fluxes (mainly via Kv, Kir and KATP channels) across the membrane, and it is more effective in reducing cytosolic Ca2+ concentration and inducing relaxation in the rat trachea than the SNP. In relation to SNP, the most important relaxation pathway seems to be related to sGC/cGMP pathway and activation of Kir and SKCa channels. / O presente trabalho avaliou os mecanismos de relaxamento de dois doadores de óxido nítrico (NO), o complexo de rutênio [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (Terpy) e o nitroprussiato de sódio (NPS) em traquéias isoladas de ratos. A traquéia isolada foi montada em banho para órgãos isolados e contraída com carbacol para estudo do relaxamento. O efeito relaxante do Terpy e do NPS foi avaliado em concentrações crescentes e cumulativas (10 nM a 100 &#956;M). Foi verificada a participação dos diferentes tipos de canais de K+, a participação da via GCs/GMPc, a inibição da COX (pela indometacina) e das PDEs (pelo IBMX), a influência do epitélio, a participação dos estoques internos de Ca2+ assim como a participação do influxo deste íon e o potencial sinergismo dos doadores com terbutalina. Foram feitas análises de microscopia confocal para quantificação da concentração citosólica de Ca2+ mobilizada pelos doadores de NO. Como resultados, verificamos que os dois compostos levaram ao relaxamento do músculo liso traqueal de forma concentração-dependente. Entretanto o efeito máximo (Emax) do Terpy foi maior do que o NPS. O relaxamento estimulado pelo Terpy foi reduzido significativamente sob a pré-contração com KCl 75 mM. Bloqueadores de canais de K+ como tetraetilamônio, BaCl2, glibenclamida e 4-aminopiridina reduziram significativamente o relaxamento estimulado pelo Terpy, apesar da iberiotoxina e apamina não alterarem a resposta. O ODQ (inibidor da GCs) somente reduziu o efeito relaxante do NPS e o IBMX aumentou seu Emax, sendo que ambos inibidores não apresentaram efeito para o Terpy. A indometacina não alterou o padrão de resposta para ambos doadores. A retirada do epitélio reduziu o efeito relaxante somente para o NPS, não alterando o padrão de relaxamento para o Terpy. A inibição da Ca2+-ATPase reticular (pela tapsigargina) e da captação de Ca2+ mitocondrial (pelo ruthenium red) não modificaram o perfil de relaxamento para ambos doadores testados. Em relação ao efeito sinérgico estudado, não foi observado benefício com a adição dos doadores sobre o efeito relaxante da terbutalina. A medida da concentração intracelular de Ca2+ revelou que o Terpy é capaz de reduzir a concentração intracelular de Ca2+ de forma mais pronunciada que o NPS. Os resultados apresentados neste trabalho levam a concluir que o mecanismo pelo qual o Terpy leva ao relaxamento do músculo liso traqueal de ratos está associado à diminuição da concentração intracelular de Ca2+, e este mecanismo pode estar relacionado à ativação dos canais de K+ do tipo Kv, KIR e KATP e ao influxo de Ca2+. Para o NPS, o mecanismo mais importante que leva ao relaxamento parece ser através da ativação da via GCs/GMPc, além do envolvimento dos canais para K+ do tipo KIR e SKCa.

Neospora caninum é um parasita intracelular obrigatório pertencente ao filo Apicomplexa, conhecido por ser uma das principais causas de aborto parasitário em bovinos e por apresentar transmissão transplacentária. Para locomoverem-se e acessarem o conteúdo intracelular de células hospedeiras, organismos apicomplexas fazem uso de um mecanismo não convencional que se utiliza de uma maquinaria celular cujo papel central é exercido pelo motor actina-miosina, auxiliado por proteínas intermediárias e de acoragem, que realiza a propulsão do parasita na direção do movimento. Para o funcionamento dessa maquinaria, é essencial que actina esteja em sua forma filamentosa (actina-F). Porém, actinas de apicomplexas são conhecidas por serem funcional e estruturalmente não convencionais, formando filamentos pequenos e instáveis in vitro, assim como pelo predomínio de grande maioria de actina monomérica (actin-G) nas células in vivo. Desse modo, para formar e manter actina-F a dinâmica de actina desses organismos requer uma regulação precisa, que, em apicomplexas, é conduzida por um arsenal conhecidamente pequeno de proteínas que se ligam a actina (ABPs). Nosso objetivo neste estudo foi identificar e caracterizar ABPs de N. caninum. Para isso, duas ABPs de N. caninum foram estudadas: fator de despolimerização de actina (NcADF) e proteína associada a ciclase (NcCAP); também, foi gerado e caracterizado soro contra região de actina de N. caninum entre aminoácidos 201 e 310 (anti-NcAct201-310). NcADF (correspondente ao acesso NCLIV_012510 em ToxoDB) foi submetida a caracterização molecular e bioquímica. A sua estrutura terciária foi gerada por modelagem molecular baseada em homologia, apresentando folding conservado, porém com F-loop de menor tamanho, quando comparada a ADF/cofilinas canônicas. A forma recombinante de NcADF foi expressa E. coli BL21 por plasmídeos pET32a(+) e pET28a(+) e solubilizada em tampão desnaturante e nativo, respectivamente. NcADF_pET32 foi purificada e utilizada para geração de soro anti-NcADF, que detectou ambas NcADF recombinantes, assim como proteínas endógenas em western blot 1-D e 2-D com peso molecular e pI próximos aos preditos. O soro anti-NcADF também localizou NcADF difusa no citoplasma, com menos intensidade nos polos de taquizoítas de N. caninum extracelulares. NcADF_pET28 foi purificado na forma nativa e utilizado para caracterização funcional para avaliação de seu papel na dinâmica de actina liofilizada de coelho. Ensaios de cossedimentação, cinética de polimerização e despolimerização, viscosimentria de baixo cisalhamento (queda de bola), estado estacionário e ligação entre actina-G e NcADF, em conjunto, mostraram que NcADF causa despolimerização de actina-F, realiza sequestro de monômeros de actina e quebra de filamentos. NcCAP foi submetida a caracterização molecular e foi identificada como produto de expressão do gene de acesso NCLIV_054140. NcCAP recombinante foi expressa em pET32a(+) e pET28a(+) predominantemente em corpos de inclusão e foi solubilizada em tampão desnaturante. A forma purificada de pET32_NcCAP, identificada por espectrometria de massas, foi utilizada para imunização e o soro resultante detectou NcCAP recombinante e endógena por western blot 1-D e 2-D, apresentando bandas e spots de peso molecular e pI próximos ao esperado. O soro anti-NcCAP também localizou NcCAP em taquizoítas ii extracelulares de N. caninum difusa no citoplasma e/ou com predomínio na região periplasmática da célula. Por fim, o soro anti-NcAct201-310 foi gerado, sendo capaz de detectar proteínas em sua forma nativa e realizar marcação na região periférica e, possivelmente, nuclear de taquizoítas de N. caninum extracelulares. A caracterização de ABPs de N. caninum feita neste trabalho amplia o conhecimento sobre a conservação dessas proteínas ao longo do filo Apicomplexa. Ademais, representa uma contribuição para o entendimento da dinâmica de actina e, por consequência, futuramente, pode colaborar para a elucidação de mecanismos-chave para a sobrevivência e disseminação dos parasitas pelo seu hospedeiro / Neospora caninum is an obligate intracellular parasite that belongs to the phylum Apicomplexa. It is known as one of the main causes of infectious abortion in cows and for its efficient transplacentary transmission. Apicomplexan organisms use a phylum-specific mechanism of invasion and gliding motility, which use an unusual cellular machinery based on an actin myosin motor assisted by intermediary and anchoring proteins that creates the traction force to impulse the parasite forward. Filamentous actin (F-actin) is essential to the appropriate functioning of this machinery, although apicomplexan unconventional actin forms small and unstable filaments in vitro and is found preponderantly as monomer (G-actin) in cells. Thus, the parasites need actin-binding proteins (ABPs) to strictly regulate actin dynamics and to form and maintain F-actin when it is necessary to the cell. Here, we aimed at identifying and characterising ABPs from N. caninum. Two ABPs were characterised: actin-depolymerising factor (NcADF) and cyclase-associated protein (NcCAP) from N. caninum. In addition, a serum against the actin region between amino acids 201 and 310 (anti-NcAct201-310) was raised. NcADF, which corresponds to identification NCLIV_012510 on ToxoDB, was molecular and biochemically characterised. Firstly, the tertiary structure of NcADF was generated by molecular modelling based on homology. Comparing to canonical ADF/cofilins, NcADF presented a conserved folding, albeit its smaller F-loop. The recombinant form of NcADF was expressed in E. coli BL21 using pET32a(+) and pET28a(+) plasmids and solubilized in denaturing and native buffers, respectively. Polyclonal antibodies were raised in mice against purified NcADF_pET32, which was able to detect both forms of recombinant NcADF as well as proteins in 1-D and 2-D western blot with expected molecular weight and isoelectric point (pI). Additionally, NcADF was localised in extracellular N. caninum tachyzoites as a diffuse pattern on cytoplasm with less intensity in both poles. NcADF_pET28 was successfully purified in native form and used for functional characterisation to evaluate the role of recombinant NcADF on lyophilised rabbit actin dynamics. Together, co-sedimentation, polymerisation and depolymerisation kinetic, low shearing viscometry (falling ball), steady state, and G-actin and NcADF binding assays showed that NcADF was able to depolymerise actin-F, sequester actin monomers, and sever filaments. Moreover, NcCAP (identification NCLIV_054140) was also characterised. Recombinant NcCAP was expressed in pET32a(+) and pET28a(+) plasmids predominantly in inclusion bodies and was solubilised in denaturing buffer. NcCAP_pET32 was purified and identified by mass spectrometry. Then, the polyclonal antibodies against this recombinant protein was generated in mice. It was able to detect recombinant and endogenous NcCAP, presenting bands and spots in 1-D and 2-D western blot with molecular weight and pI quite near to the predicted ones. NcCAP was localised as a diffuse pattern on cytoplasm and/or predominantly on periplasmic regions of extracellular taclyzoites of N. caninum. Finally, the serum containing anti-NcAct201-310 polyclonal antibodies was raised in mice. It detected endogenous proteins mainly in native form and localised them on periplasmic and possibly nuclear region in extracellular N. caninum tachyzoites. The characterisation of N. caninum ABPs iv extends our understanding of these proteins conservation and their function throughout the Apicomplexa phylum. Furthrmore, it represents a contribution to the field towards the comprehention of actin dynamics and in the future might provide information for important mechanisms of dissemination and survival of the parasite at its host

Foram estudadas as enzimas implicadas no metabolismo de cAMP, bem como as variações na concentração deste nucleotídeo cíclico e na atividade de adenilato ciclase durante o ciclo biológico de B. emersonii. Demonstrou-se que os zoósporos contêm enzimas específicas e distintas para a hidrólise de cAMP e cGMP. Existe apenas uma espécie molecular da cAMP fosfodiesterase, que hidrolisa cAMP a 5\'-AMP com um Km aparente de 2-4 &#181;M; a presença de cGMP nas misturas de reação, não altera as propriedades cinéticas da enzima. A adenilato ciclase de B. emersonii é uma enzima particulada, provavelmente ligada à membrana plasmática do zoósporo, que exige especificamente Mn2+ para sua atividade. A enzima não é ativada por NaF, catecolaminas ou outros compostos de estrutura semelhante. O estudo das propriedades cinéticas da adenilato ciclase sugere um modelo simples no qual o verdadeiro substrato da enzima é o complexo MnATP2- e tanto ATP corno Mn2+ , nas suas formas livres, competem com o complexo pelo sítio catalítico da enzima, que apresenta uma afinidade maior pelas formas livres do que pelo complexo MnATP2-. A atividade especifica da adenilato ciclase, determinada durante o ciclo biológico do fungo, mostra-se elevada nos zoósporos, cai lentamente durante a germinação e permanece baixa em todo o período de crescimento, só voltando a apresentar um aumento na atividade após a indução da esporulação. Quando este processo e induzido na presença de cicloheximida, a atividade permanece baixa, sugerindo que a enzima é sintetizada \"de novo\" nesta fase do ciclo evolutivo. A concentração intracelular de cAMP foi também determinada nas várias fases do ciclo biológico de B. emersonii. No zoósporo encontrou-se um valor médio de 33 pmoles cAMP/mg proteína. Durante a germinação, os níveis de cAMP aumentam, atingindo um máximo (~ 100 pmoles/mg proteína)quando a quase totalidade dos zoósporos se transformou em esferócitos. A partir daí observou-se um declínio gradual nos níveis de cAMP, que permanecem baixos durante toda a fase de crescimento, voltando a elevar-se na fase final da esporulação até alcançar o nível de zoósporo. O grande aumento na concentração intracelular de cAMP na fase de esferócitos é parcialmente explicado pela predominância da atividade de adenilato ciclase sobre a atividade de cAMP fosfodiesterase neste período; a possibilidade de uma ativação \"in vivo\" da adenilato ciclase, neste estágio do ciclo, não pode ser excluída. A queda nos níveis de cAMP que ocorre na passagem de esferócito a gérmen, numa fase onde a atividade de cAMP fosfodiesterase já e muito baixa, é devido principalmente a excreção deste nucleotídio cíclico para o meio extracelular. O grande aumento nos níveis de cAMP durante a transição de zoósporo a esferócito pode estar relacionado com a ativação metabólica ocorrendo nesta fase e pode também refletir uma característica de sistemas em diferenciação, isto é, a necessidade de altos níveis de cAMP para a transição entre dois estados celulares diferenciados. / The enzymes involved in the metabolism of cAMP have been studied, as well as the fluctuations in the concentration of this cyclic nucleotide and in the adenylate cyclase activity during the life cycle of B. emersonii. Zoospores were shown to contain independent specific enzymes involved in the hydrolysis of cAMP and cGMP. A single molecular species was found for the cAMP phosphodiesterase activity, which catalyses the hydrolysis of cAMP to 5\'-AMP. This enzyme displays normal Michaelis kinetics with an apparent Km of 2-4 &#181;M; the addition of cGMP to the reaction mixtures does not modify the kinetic properties of the enzyme. Adenylate cyclase activity in B. emersonii is associated with particulate subcellular fractions, most probably bound to the zoospore plasma membrane. The activity requires Mn2+ and it is not activated by NaF, cathecolamines or other related compounds. The enzyme substrate is the MnATP2- complex and the kinetic data obtained studying the adenylate cyclase activity can be explained by a simple model where free ATP and Mn2+ compete with MnATP2- for the catalytic site of the enzyme, the affinity for MnATP2- being lower than for free Mn2+ and ATP. The specific activity of adenylate cyclase has been determined throughout the fungus life cycle. The enzyme activity is high in zoospores, falls slowly during germination remaining low at the growth phase and rising again during the later stage of sporulation. When this process is induced in the presence of cycloheximide, there is no increase in adenylate cyclase activity, suggesting that \"de novo\" synthesis of the enzyme occurs at this stage. Fluctuations in the intracellular levels of cAMP during the cell cycle of B. emersonii have also been shown. Zoospores contain an average concentration of 33 pmoles cAMP/mg protein. During germination, a significant increase in the cAMP levels is observed, reaching a maximum (ca. 100 pmoles/mg protein) when the majority of the zoospores have changed into round cells. From then on a gradual decline in the cAMP levels is observed. During the growth phase the cAMP contents of the cells remain low, increasing again late in the sporulation stage. The large increase in the intracellular concentration of cAMP in the round cell phase is partially explained by the predominance of adenylate cyclase activity over cAMP phosphodiesterase activity (during this stage); the possibility of an \"in vivo\" activation of the adenylate cyclase during this period, however, cannot be excluded. The decrease in the cAMP levels occurring during the passage of round cells to germlings, in a stage where cAMP phosphodiesterase activity is negligible, is mainly due to the excretion of this cyclic nucleotide to the extracellular medium. The rise in cAMP contents during encystment might be related to the activation of metabolism occurring in this phase and may also reflect a characteristic of differentiating systems, that is, high cAMP levels being necessary for a differentiative transition.

O protozoário Neospora caninum é considerado um dos principais causadores de abortos infecciosos na pecuária de corte e de leite no mundo. No Brasil, a presença do parasita varia de acordo com a região do país e com o tipo de rebanho, com perdas maiores na agroindústria do leite que ultrapassam US$ 50 milhões ao ano. A neosporose possui como principal manifestação clínica as perdas fetais ou abortamentos em bovinos, além de comprometimento neuronal esporádico em cães. Apesar da sua importância, a neosporose não possui atualmente tratamento eficaz e as opções de controle envolvem basicamente medidas de prevenção. As vacinas ainda são uma alternativa de desenvolvimento exploradas, sobretudo aquelas que utilizam antígenos recombinantes. Uma dificuldade ao se produzir proteínas recombinantes em sistemas de expressão heterólogos é a formação de corpúsculos de inclusão que são agregados de proteínas insolúveis. Estes agregados devem ser submetidos a processos dispendiosos para tornarem-se ativos, resultando num baixo rendimento da proteína final. Diversos recursos são utilizados para obtenção de proteínas solúveis, desde o emprego de diferentes técnicas de purificação, solubilização até o uso de tags de afinidade. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu e patenteou o vetor pET28/NcMIC2-like1/1081 que possui uma tag rica em ácido glutâmico acoplada, conhecida como Nc1081. Esta tag foi capaz de estimular a solubilidade da proteína micronêmica tipo 2 de N. caninum (NcMIC2-like1) fazendo com que a proteína recombinante (rNcMIC2-like1/1081) fosse expressa na forma solúvel. O presente trabalho procurou dar continuidade ao estudo com a rNcMIC2-like1/1080 e com a tag através da clonagem e expressão de uma outra proteína relacionada à invasão do parasita conhecida como proteína associada à adenil ciclase (NcCAP). A sequência codificadora da proteína foi clonada no vetor contendo a tag Nc1081, a proteína recombinante (rNcCAP/1081) foi expressa com um peso de 38 kDa na forma solúvel em tampão não desnaturante Tris-Cl. No teste de ELISA, as proteínas rNcMIC2-like1 e a rNcCAP acopladas ou não a tag foram detectadas com intensidade semelhante pelos respectivos soros policlonais anti-rNcMIC2-like1 e anti-rNcCAP, demonstrando que a presença da tag não influenciou no reconhecimento das proteínas. As proteínas recombinantes solúveis rNcMIC2-like1/1081 e rNcCAP/1081 ainda foram testadas através de ensaios in vitro de invasão e adesão. No ensaio de invasão, a forma solúvel de NcMIC2-like1 (rNcMIC2-like1/1081) na concentração de 5 ?g/mL, aumentou a invasão das células VERO pelo parasita, enquanto sua forma insolúvel (rNcMIC2-like1) diminuiu a invasão. Já no teste de adesão (binding), foi possível identificar que a rNcMIC2-like1/1081 aderiu à proteína serina treonina fosfatase 2C, ao fator de alongamento alfa 1 e a proteína hipotética identificada ii como NCLIV_029860, enquanto a rNcCAP/1081 aderiu à proteína hipotética NCLIV_041330. O presente trabalho permitiu o início de estudos das propriedades funcionais das proteínas NcMIC2-like1 e NcCAP que seriam inviáveis com suas formas recombinantes insolúveis, demonstrando a aplicabilidade do vetor com a tag 1081. / Neospora caninum parasite is considered as a major cause of infectious abortion in beef and milk cattle in the world. In Brazil, the presence of the parasite varies in dairy or beef herd and according to the region with greater losses in dairy industry that exceed $ 50 million per year. Neosporosis has as main clinical manifestation fetal losses or abortion in cattle, in addition to sporadic neuronal impairment in dogs. Despite its importance, neosporosis has currently no effective treatment and control options rely primarily on preventive measures. Vaccines still represent an alternative explored by the veterinary industry, especially those employing recombinant antigens. The difficulties regarding production of recombinant proteins in heterologous expression systems are formation of inclusion bodies, which are insoluble protein aggregates. These aggregates have to undergo costly procedures to become active, resulting in low yield of final protein. Many techniques are used to obtain soluble proteins ranging from different purification or solubilizing techniques to the use of affinity tags. Our research group has developed and patented a vector pET28/NcMIC2-like1/1081 that has a rich glutamic acid tag attached, known as Nc1081. This tag is capable of stimulating the solubility of the recombinant micronemic protein type 2 like 1 of N. caninum (rNcMIC2-like1), expressingsoluble rNcMIC2-like1/1081. This study aimed to continue the study with rNcMIC2-like1/1080 and the tag by cloning and expressing another protein related to parasite invasion known as cyclase-associated protein (NcCAP). The protein coding sequence was cloned into the vector containing the Nc1081 tag, recombinant protein (rNcCAP/1081) was expressed with a molecular weight of 38 kDa in soluble form in non-denaturing Tris-Cl. In the ELISA test, rNcMIC2- like1 protein and rNcCAP coupled or not with the tag were detected with similar intensities by the respective polyclonal anti-sera rNcMIC2-like1 and antirNcCAP, demonstrating that the tag did not decrease the recognition of the proteins. Soluble recombinant proteins rNcMIC2-like1/1081 and rNcCAP/1081 were also tested in vitro in invasion and binding tests. In the invasion assay, a soluble form of NcMIC2-like1 (rNcMIC2-like1/1081) at a concentration of 5 ?g/mL increased the VERO cell invasion by the parasite, while its insoluble form (rNcMIC2-like1) decreased invasion. In the binding test, the rNcMIC2-like1/1081 bound to protein serine threonine phosphatase 2C, the elongation factor 1 alpha and the hypothetical protein identified as NCLIV_029860, while rNcCAP/1081 bound to the hypothetical protein NCLIV_041330. The current work allowed the initial functional studies of the NcMIC2-like1 and NcCAP proteins, otherwise unfeasible with their insoluble recombinant forms, demonstrating the applicability of the vector with the tag 1081.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / IntroduÃÃo: Guanilinas, peptÃdeos natriurÃticos (ANP e urodilatina) e bradicinina estÃo implicados na fisiopatologia, com potencial terapÃutico, do metabolismo do sal e da hipertensÃo. Objetivo: Estudar o mecanismo de aÃÃo e possÃveis interaÃÃes destes peptÃdeos, pelo emprego de inibidores da guanilato ciclase isatina e ODQ. MÃtodo: Foram realizadas experiÃncias no rim isolado e perfundido de rato com ferramentas farmacolÃgicas, isatina (IS; 0,3 ou 10&#956;M) ou com ODQ (37&#956;M), nos estudos com uroguanilina (UGN; 0,3 ou 0,6&#956;M), bradicinina (BK; 0,3 ou 0,9 ou 1,8nM) ou urodilatina (UD; 0,03nM). Investigaram-se ainda possÃveis interaÃÃes entre os referidos petÃdeos. Resultados: Isoladamente, IS (0,3&#956;M), ODQ, UGN (0,3&#956;M), BK (0,9 ou 0,3nM) nÃo interferiram signficativamente na presssÃo de perfusÃo, na diurese ou na reabsorÃÃo tubular fracionada renal de eletrÃlitos (sÃdio - %TNa+; potÃssio - %TK+; cloreto - %TCl- ). Nas condiÃÃes experimentais, ODQ mostrou-se eficaz (p<0,05) em inibir os efeitos de BK (1,8nM) sobre a pressÃo de perfusÃo (ODQ+BK120min: 111+3mmHg; BK120min: 139+5mmHg) e %TNa+ (ODQ+BK120min: 80+1%; BK120min: 76+2%). IS (3&#956;M) mostrou-se parcialmente eficaz em inibir efeitos de UGN (0,6&#956;M; IS+UGN90min: 76+2%; UGN90min: 72+2%) e de BK (1,8nM; IS+BK90min: 81+2%; BK60min: 0,76+2%) sobre %TNa+. UD (0,03nM90min: 86+2%; UGN+UD90min: 73+4%; p<0,05) potencializou a natriurese produzida por UGN (0,3&#956;M90min: 83+2%), cujos efeitos vasculares foram inibidos com BK (0,3nM90min: 104+5mmHg; UGN0,6&#956;M; 90min: 135+4mmHg; UGN+BK90min: 110+2mmHg). ConclusÃes: IS e ODQ comprovaram a participaÃÃo da via de sinalizaÃÃo NO-GMP no mecanismo de aÃÃo dos peptÃdeos estudados. A perfusÃo simultÃnea com mais de um peptÃdio, comprovou que hà interaÃÃes em suas diferentes vias de sinalizaÃÃo. / Introduction: Guanylins, natriuretic peptides (ANP and urodilatina) and bradykinin are involved in the pathophysiology, with therapeutic potential, of salt metabolism and hypertension. Objective: To study the mechanism of action and possible interactions of these peptides, with the employment of guanylate cyclase inhibitors isatina and ODQ. Method: Experiments were performed on isolated perfused rat kidney with pharmacological tools, isatin (IS; 0.3 or 10&#956;M) or with ODQ (37&#956;M), in studies with uroguanylin (UGN, 0.3 or 0.6&#956;M), bradykinin (BK , 0.3 or 0.9 or 1.8nM) or urodilatin (UD, 0.03nM). It was also investigated possible interactions between those peptides. Results: Alone, IS (0.3&#956;M), ODQ, UGN (0.3&#956;M), BK (0.9 or 0.3nM) did not interfere significantly in perfusion perfusion (PP), in diuresis or in fractional renal tubular reabsorption of electrolytes (sodium - %TNa+; potassium - %TK+; chloride - %TCl-). In experimental conditions, ODQ proved to be effective (p<0.05) in inhibiting the effects of BK (1.8nM) on the PP (ODQ+BK120min: 111+3mmHg; BK120min: 139+5mm Hg) and %TNa+ (ODQ+BK120min: 80+1%; BK120min: 76+2%). IS (3&#956;M) proved to be partially effective in inhibiting effects of UGN (0.6&#956;M; IS+UGN90min: 76+2%; UGN90min: 72+2%) and BK (1.8nM; IS+BK90min: 81+2%; BK60min: 0.76+2%) on %TNa+. UD (0.03nM90min: 86+2%; UGN+UD90min: 73+4%, p<0.05) increased the natriuresis produced by UGN (0.3&#956;M90min: 83+2%), whose vascular effects were inhibited with BK (0.3nM90min: 104+5mmHg; UGN0, 6&#956;M; 90min: 135+4mmHg; UGN+BK90min: 110+2mmHg). Conclusions: IS and ODQ confirmed the participation of the NO-GMP signalling pathway in the mechanism of action of peptides studied. The infusion simultaneously over a peptide, proved that there are interactions in their different signalling pathway.

Foram estudadas as enzimas implicadas no metabolismo de cAMP, bem como as variações na concentração deste nucleotídeo cíclico e na atividade de adenilato ciclase durante o ciclo biológico de B. emersonii. Demonstrou-se que os zoósporos contêm enzimas específicas e distintas para a hidrólise de cAMP e cGMP. Existe apenas uma espécie molecular da cAMP fosfodiesterase, que hidrolisa cAMP a 5\'-AMP com um Km aparente de 2-4 &#181;M; a presença de cGMP nas misturas de reação, não altera as propriedades cinéticas da enzima. A adenilato ciclase de B. emersonii é uma enzima particulada, provavelmente ligada à membrana plasmática do zoósporo, que exige especificamente Mn2+ para sua atividade. A enzima não é ativada por NaF, catecolaminas ou outros compostos de estrutura semelhante. O estudo das propriedades cinéticas da adenilato ciclase sugere um modelo simples no qual o verdadeiro substrato da enzima é o complexo MnATP2- e tanto ATP corno Mn2+ , nas suas formas livres, competem com o complexo pelo sítio catalítico da enzima, que apresenta uma afinidade maior pelas formas livres do que pelo complexo MnATP2-. A atividade especifica da adenilato ciclase, determinada durante o ciclo biológico do fungo, mostra-se elevada nos zoósporos, cai lentamente durante a germinação e permanece baixa em todo o período de crescimento, só voltando a apresentar um aumento na atividade após a indução da esporulação. Quando este processo e induzido na presença de cicloheximida, a atividade permanece baixa, sugerindo que a enzima é sintetizada \"de novo\" nesta fase do ciclo evolutivo. A concentração intracelular de cAMP foi também determinada nas várias fases do ciclo biológico de B. emersonii. No zoósporo encontrou-se um valor médio de 33 pmoles cAMP/mg proteína. Durante a germinação, os níveis de cAMP aumentam, atingindo um máximo (~ 100 pmoles/mg proteína)quando a quase totalidade dos zoósporos se transformou em esferócitos. A partir daí observou-se um declínio gradual nos níveis de cAMP, que permanecem baixos durante toda a fase de crescimento, voltando a elevar-se na fase final da esporulação até alcançar o nível de zoósporo. O grande aumento na concentração intracelular de cAMP na fase de esferócitos é parcialmente explicado pela predominância da atividade de adenilato ciclase sobre a atividade de cAMP fosfodiesterase neste período; a possibilidade de uma ativação \"in vivo\" da adenilato ciclase, neste estágio do ciclo, não pode ser excluída. A queda nos níveis de cAMP que ocorre na passagem de esferócito a gérmen, numa fase onde a atividade de cAMP fosfodiesterase já e muito baixa, é devido principalmente a excreção deste nucleotídio cíclico para o meio extracelular. O grande aumento nos níveis de cAMP durante a transição de zoósporo a esferócito pode estar relacionado com a ativação metabólica ocorrendo nesta fase e pode também refletir uma característica de sistemas em diferenciação, isto é, a necessidade de altos níveis de cAMP para a transição entre dois estados celulares diferenciados. / The enzymes involved in the metabolism of cAMP have been studied, as well as the fluctuations in the concentration of this cyclic nucleotide and in the adenylate cyclase activity during the life cycle of B. emersonii. Zoospores were shown to contain independent specific enzymes involved in the hydrolysis of cAMP and cGMP. A single molecular species was found for the cAMP phosphodiesterase activity, which catalyses the hydrolysis of cAMP to 5\'-AMP. This enzyme displays normal Michaelis kinetics with an apparent Km of 2-4 &#181;M; the addition of cGMP to the reaction mixtures does not modify the kinetic properties of the enzyme. Adenylate cyclase activity in B. emersonii is associated with particulate subcellular fractions, most probably bound to the zoospore plasma membrane. The activity requires Mn2+ and it is not activated by NaF, cathecolamines or other related compounds. The enzyme substrate is the MnATP2- complex and the kinetic data obtained studying the adenylate cyclase activity can be explained by a simple model where free ATP and Mn2+ compete with MnATP2- for the catalytic site of the enzyme, the affinity for MnATP2- being lower than for free Mn2+ and ATP. The specific activity of adenylate cyclase has been determined throughout the fungus life cycle. The enzyme activity is high in zoospores, falls slowly during germination remaining low at the growth phase and rising again during the later stage of sporulation. When this process is induced in the presence of cycloheximide, there is no increase in adenylate cyclase activity, suggesting that \"de novo\" synthesis of the enzyme occurs at this stage. Fluctuations in the intracellular levels of cAMP during the cell cycle of B. emersonii have also been shown. Zoospores contain an average concentration of 33 pmoles cAMP/mg protein. During germination, a significant increase in the cAMP levels is observed, reaching a maximum (ca. 100 pmoles/mg protein) when the majority of the zoospores have changed into round cells. From then on a gradual decline in the cAMP levels is observed. During the growth phase the cAMP contents of the cells remain low, increasing again late in the sporulation stage. The large increase in the intracellular concentration of cAMP in the round cell phase is partially explained by the predominance of adenylate cyclase activity over cAMP phosphodiesterase activity (during this stage); the possibility of an \"in vivo\" activation of the adenylate cyclase during this period, however, cannot be excluded. The decrease in the cAMP levels occurring during the passage of round cells to germlings, in a stage where cAMP phosphodiesterase activity is negligible, is mainly due to the excretion of this cyclic nucleotide to the extracellular medium. The rise in cAMP contents during encystment might be related to the activation of metabolism occurring in this phase and may also reflect a characteristic of differentiating systems, that is, high cAMP levels being necessary for a differentiative transition.