Submitted by Eduardo Barros de Almeida Silva (eduardo.philippe@ufpe.br) on 2015-04-17T14:55:28Z No. of bitstreams: 2 Tese Marcia Barros.pdf: 1283620 bytes, checksum: ed0fe52c5eaa09259dbd804494f1aa4e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Marcia Barros.pdf: 1283620 bytes, checksum: ed0fe52c5eaa09259dbd804494f1aa4e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2011-08-05 / CAPES / Colagenases são enzimas proteolíticas de grande interesse industrial. O custo desta enzima purificada é muito elevado, gerando a necessidade da busca de métodos alternativos de produção. O trabalho objetivou selecionar uma cepa do gênero Streptomyces produtora de colagenase extracelular, determinar as melhores condições de cultivo para a produção da enzima pela cepa selecionada, realizar a caracterização bioquímica parcial das colagenases produzidas e a purificação parcial das colagenases através do sistema de duas fases aquosa (SDFA) PEG/fosfato. As cepas foram submetidas ao cultivo líquido sob condições controladas, analisando a capacidade de degradar gelatina e azocol, para a escolha do melhor produtor de colagenase. Em seguida foi realizado um planejamento experimental completo 24 para a seleção das melhores condições de produção, onde pH, temperatura, velocidade de agitação orbital e concentração do substrato foram estudados. Foi realizada a seguir a caracterização bioquímica da enzima e a purificação parcial das colagenases através do SDFA PEG/fosfato. Dois planejamentos experimentais completos (24 e 22) foram usados para escolher as variáveis significativas para o processo de extração, sendo o pH, a massa molar do PEG, concentração de PEG e concentração de fosfato as variáveis independentes investigadas. O primeiro SDFA foi composto por, PEG com massa molar de 1500, 4000 e 8000 g / mol com concentrações de 12,5, 15,0 e 17,5% (w / w), fosfato de concentrações de 10,0, 12,5 e 15,0% (w / w) e pH (6,0, 7,0 e 8,0). O segundo planejamento foi composto por, PEG com massa molar de 4000, 8000 e 10.000 g / mol com concentrações de 12,5% (w / w), fosfato de concentrações de 10,0% (w / w) e pH (6,0, 7,0 e 8,0). As respostas avaliadas foram: fator de purificação, coeficiente de partição e rendimento em atividade da enzima. Dentre as cepas de Streptomyces estudadas, mais de 97% foram capazes de degradar a gelatina e de utilizar o azocol como substrato, porém, o Streptomyces sp. DPUA1559 foi considerado o melhor produtor da colagenase. A máxima produção da enzima foi obtida após 72 h de fermentação, com atividade colagenolítica de 21,13 U/ml. Através do estudo de produção utilizando planejamento fatorial foi possível obter um valor da atividade colagenolítica de 39,13 U/ml e definir as melhores condições de cultivo (100 rpm, pH 6,0 e 1,5% de gelatina a 28°C). A colagenase apresentou pH ótimo 8,0 e estabilidade na faixa de pH 7,4 a 9,5 durante 5h. Foram observados dois picos de temperatura ótima que foram em 37°C e 50°C, indicando a presença de mais de uma enzima as quais foram estáveis na faixa de 25 a 70°C durante 5h. As colagenases encontradas foram identificadas como serino e aspártico proteases. O zimograma demonstrou várias bandas com atividade proteolítica: 108, 64, 57, 48, 45 e 43kDa. Os melhores resultados obtidos a partir do SDFA foram (coeficiente de partição 0,36, o rendimento de atividade de 167,2% e fator de purificação de 2,53) foram obtidos com o sistema PEG 8000, pH 8,0, c oncentração de PEG 12,5% (m / m) e concentração de fosfato de 10,0% (m / m ). Os resultados demonstram o potencial do uso de Streptomyces sp. DPUA1559 como produtores de colagenases e que o SDFA foi seletivo para extração de colagenases.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6479_1.pdf: 326813 bytes, checksum: 6a19f07bcd3d7b7fc5a6b89d4f86cc73 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / O grupo de fungos dermatófitos, em seus principais gêneros, tem sido citado na literatura como produtor de várias enzimas proteolíticas, dentre elas a colagenase tem sido isolada desde 1967. Neste trabalho, trinta amostras de dermatófitos foram testadas quanto à capacidade de degradar gelatina em meio sólido. Para esta seleção em meio sólido foram testadas espécies de Trichophyton tonsurans, Trichophyton mentagrophytes, Trichophyton rubrum, Epidermophyton floccosum, Microsporum canis e Microsporum gypseum, das quais foram escolhidas aquelas que apresentaram maiores diâmetros de colônia, para realizar-se a produção enzimática em cultivo liquido submerso, onde foram determinados a biomassa, pH, atividade proteásica, colagenolítica e conteúdo protéico. A maior atividade proteásica e colagenolítica foi obtida no quinto dia de cultivo na fase exponencial de crescimento, onde o pH do meio de cultura atingiu a faixa alcalina.O extrato bruto da enzima do maior produtor tanto de protease como de colagenase, o Microsporum gypseum, foi caracterizado quanto ao efeito do pH e da temperatura na atividade e estabilidade na enzima, bem como avaliado o efeito de inibidores. O pH ótimo da enzima deste microrganismo foi pH igual a 9,0 e a temperatura ótima foi a 70º C. A enzima apresentou-se estável à temperatura de até 80º C, retendo cerca de 32% de sua atividade durante 90 minutos de incubação. Quanto à estabilidade da colagenase ao pH, esta apresentou uma atividade residual de 116% no pH 9,0 durante o período do ensaio (90 min). A enzima sofreu inibição pelo ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), confirmando a inclusão desta enzima no grupo das metaloproteases

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:48:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Colagenases são enzimas proteolíticas capazes de degradarem diferentes tipos de colágeno e apresentam alta especificidade a estas moléculas. Dentre os vários organismos capazes de produzirem estas enzimas, estão as leveduras. As colagenases têm as mais variadas aplicações. Destacam-se as aplicações na indústria de fármacos, onde são utilizadas no tratamento de cicatrizes hipertróficas, na indústria de cosméticos (dermocosméticos), usadas no tratamento de acnes e rugas, e na indústria alimentícia, no amaciamento de carne. O presente trabalho objetivou a seleção de espécies do gênero Candida, produtoras de colagenase extracelular, a determinação das condições de cultivo para a produção da enzima através de processo fermentativo e a caracterização bioquímica parcial da colagenase. Para isto, foram realizados experimentos de fermentação com o auxílio de planejamentos estatísticos (fracionário- 26-2 e completo-23) para a seleção das melhores condições de produção. No estudo de seleção identificou-se que a espécie Candida albicans URM3622 apresentou maior atividade colagenolítica qualitativa no meio ágar-gelatina (halo = 25 mm), e quantitativa (5,0 U/ml) utilizando azocoll como substrato. A análise dos dados do planejamento estatístico fracionário (26-2) demonstrou que entre as variáveis estudadas (pH, tempo de produção, velocidade de agitação, temperatura, concentrações do inóculo e do substrato), a concentração do substrato (gelatina) e a velocidade de agitação foram as variáveis mais significativas para a produção da colagenase. Com base nestes resultados foram executados dois planejamentos estatísticos completos (23) sucessivos nos quais foram estudados, a concentração do substrato, a velocidade de agitação e o pH. Estes planejamentos demonstraram que todas as variáveis foram significativas para a produção da enzima e que a produção máxima foi obtida utilizando o pH 7,0, a velocidade de agitação de 160 rpm e a concentração de substrato de 2%. Sob estas condições foi obtida uma atividade colagenolítica de 6,7 ± 0,2 (U/ml). No estudo da caracterização parcial da enzima observou-se que a enzima apresentou o pH 8,2 como ótimo para a sua atividade e a temperatura ótima de 45 ºC. A colagenase mostrou-se estável aos valores de pH na faixa de 7,2 a 8,2 e à temperatura na faixa de 28 °C a 45 °C. Os resultados obtidos demonstram que a Candida albicans (URM3622), é uma fonte viável de colagenase, sendo assim a sua produção é de interesse para as indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia

Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-13T18:58:18Z No. of bitstreams: 2 CALD.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T18:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 CALD.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPQ

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9503_1.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Colagenases são enzimas proteolíticas capazes de degradar a região helicoidal do colágeno em pequenos fragmentos. Em contraste com as colagenases de mamíferos, que clivam a hélice do colágeno em um único ponto, as colagenases microbianas atacam múltiplos sítios ao longo da hélice e por este motivo vem sendo largamente aplicadas na obtenção de peptídeos bioativos do colágeno. Devido ao uso potencial das colagenases microbianas na produção de peptídeos bioativos, existe um interesse em encontrar novas linhagens de fungos capazes de produzir estas enzimas com novas características e em um meio de produção com baixo custo industrial. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a produção da colagenase do Penicillium aurantiogriseum utilizando um meio de produção econômico a base de farinha de soja, caracterizar a enzima obtida a partir das condições de cultivo mais favoráveis, aplicar o sistema de duas fases aquosas (SDFA) polietileno glicol (PEG)/fosfato para pré-purificar a colagenase do meio de fermentação e utilizar a cologanase na forma pré-purificada para a produção de peptídeos bioativos do colágeno bovino tipo I. Três planejamentos experimentais (24 e 23 fatorial completo e um 22 central composto) foram empregados para otimizar a produção da colagenase. Os resultados do planejamento completo 24 indicaram que as variáveis mais significativas para a produção da colagenase foram a concentração da farinha de soja e o pH inicial do meio de cultura que exerceram efeitos positivos, e a temperatura que exerceu efeito negativo. Os resultados do planejamento completo 23 indicaram que o pH inicial do meio de cultura e a temperatura exerceram efeitos negativos significativos, enquanto que a concentração da farinha de soja apresentou efeito positivo na produção da colagenase. A produção enzimática máxima (283,36  1,33 U) foi obtida a 1,645% (m/v) de farinha de soja, pH 7,21 e 24 ºC, conforme predita pela superfície de resposta. A enzima apresentou uma atividade máxima a pH 9,0 e 37 ºC, foi estável em uma ampla faixa de pH (6,0 a 10,0) e temperatura (25 a 45 ºC) e foi fortemente inibida por 10 mM de fenil metil sulfonil fluoreto. A energia de ativação e a entalpia de ativação da enzima foram 107,4 kJ/mol e 104,7 kJ/mol, respectivamente. A análise dos resultados do planejamento fatorial 24 utilizado para estudar a influência da massa molar do PEG (MMPEG), da concentração do PEG (CPEG), da concentração do fosfato (CFOSF) e do pH na extração da colagenase no SDFA indicou que o fator de purificação (FP), o coeficiente de partição (K) e o rendimento em atividade (Y) da colagenase na fase superior aumentaram com o aumento da CPEG e da CFOSF e com a diminuição da MMPEG e do pH. O FP máximo (5,23) foi obtido com MMPEG de 1500 g/mol, CPEG de 17,5% (m/m), CFOSF de 15% (m/m) e pH 6,0, enquanto que o Y máximo (167,01%) foi obtido com MMPEG de 1500 g/mol, CPEG de 17,5% (m/m), CFOSF de 10% (m/m) e pH 8,0. A eficiência do SDFA foi confirmada pelo estudo eletroforético, que revelou a eliminação de proteínas contaminantes. Os resultados do planejamento fatorial completo 23 utilizado para identificar as condições mais favoráveis de hidrólise do colágeno bovino tipo I, a partir da colagenase prépurificada do P. aurantiogriseum, indicaram que o pH e a concentração do colágeno exerceram efeitos positivos sobre o grau de hidrólise, enquanto que o efeito da temperatura foi negativo. O grau de hidrólise máximo (4,65 μmol/mL) foi obtido utilizando uma concentração de colágeno de 7,5 mg/mL, pH 8,0 e 25 ºC. O perfil de peptídeos obtido por espectrometria de massa mostrou a presença de peptídeos com massas molares inferiores a 11 kDa e inúmeros peptídeos com massas molares menores de 2 kDa. Estes peptídeos apresentaram atividade antimicrobiana contra Escherichia coli (CIM = 0,625 mg/mL), Bacillus subtilis (CIM = 5 mg/mL) e Staphylococcus aureus (CIM = 0,55 mg/mL) e atividade antioxidante de 84,7 ± 0,24% (50 mg/mL). Os resultados do presente trabalho demonstram que P. aurantiogriseum é produtor de colagenase, a qual é uma alternativa tecnologicamente viável para a produção de peptídeos bioativos do colágeno

Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-12-09T18:22:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Fernanda Torlania Alves Gomes.pdf: 2631196 bytes, checksum: 54e703f505ae72013581a2180b57e832 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T19:42:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Fernanda Torlania Alves Gomes.pdf: 2631196 bytes, checksum: 54e703f505ae72013581a2180b57e832 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T19:43:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Fernanda Torlania Alves Gomes.pdf: 2631196 bytes, checksum: 54e703f505ae72013581a2180b57e832 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-19T19:43:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Fernanda Torlania Alves Gomes.pdf: 2631196 bytes, checksum: 54e703f505ae72013581a2180b57e832 (MD5) Previous issue date: 2014-04-14 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / There is a growing demand of using plants from the Amazon to the development of drugs and cosmetics. The Eperua genus belongs to the family Fabaceae and consists of 14 species distributed from Central Amazonia. The oil-resin extracted from the trunk of Eperua has been used in popular medicine similarly to the copaiba oil as healing, antibacterial and antifungal. Very few studies have been conducted in order to test the biological activities of the oil-resin of these species. This study aimed to investigate the effects of the acid fraction of E.oleifera oil-resin on cell proliferation, collagen production in human fibroblasts, inhibition of metalloproteinases and cytotoxicity against malignant cell lines. It was evaluated the effects of the oil-resin on the morphology, proliferation and collagen production in fibroblast cells MRC-5 and FPH. There was a reduction of cell proliferation of fibroblast cells treated with the oil-resin at a concentration of 5 µg/mL. The induction of collagen production in fibroblasts was significant in the treatments performed above 2.5 µg/mL relative to untreated cells. Additionally, the cytotoxicity of the oil was evaluated on three lines and six neoplastic and three non-neoplastic cell line. The results showed significant cytotoxicity against all lines, with IC50 values between (13 - 50 µg/mL). The evaluation of the hemolytic potential of the oil-resin showed high toxicity in erythrocytes of Swiss mice Mus musculus, with IC50 = 38.29 µg/mL. According to the comet assay, the acid fraction of E. oleifera oil-resin induced genotoxicity in MRC-5 cells with DNA damage index between (40 - 60 %) when compared to the negative controls (0-20%). Inhibitory action of the oil-resin was observed in the concentration-dependent manner on collagenase activity, with IC50 = 46.64 µg/mL. The zymography assay testing the activity of MMP - 2 and MMP – 9 from HaCaT cells, showed little significant enzymatic inhibition, because of its not viable treatment in high concentrations. Results showed that the acid fraction of E. oleifera oil-resin showed cytotoxic, genotoxic and hemolytic effects, and collagenase inhibition. Taken together, our data suggests that E. oleifera could be considered as a source of new therapeutic drug, by isolating the active compounds and possibly decreasing the undesirable toxic side effects. / É crescente a demanda do uso de plantas da Amazônia para o desenvolvimento de fármacos e cosméticos. O gênero Eperua, pertencente à família Fabaceae, é constituído por 14 espécies distribuídas pela Amazônia Central. O óleo-resina extraído do tronco das árvores deste gênero tem sido utilizado na medicina popular de modo similar ao da copaíba, como cicatrizante, antifúngico e bactericida. Pouquíssimos estudos foram realizados com o propósito de testar as atividades biológicas do óleo-resina destas espécies. O presente trabalho objetivou investigar os efeitos da fração ácida do óleo-resina de Eperua oleifera na proliferação celular e produção de colágeno em fibroblastos humanos, inibição de metaloproteinases e citotoxicidade contra linhagens celulares tumorais e não tumorais. Foram avaliados os efeitos do óleo na morfologia, proliferação e produção de colágeno em fibroblastos das linhagens FPH e MRC-5. Foi avaliada a citotoxicidade da fração ácida do óleo-resina sobre seis linhagens neoplásicas e três linhagens não neoplásicas. Houve significativa citotoxicidade do óleo contra todas as linhagens avaliadas, com valores de CI50 entre (13 - 50 µg/mL). A indução da produção de colágeno em fibroblastos foi significativa nos tratamentos realizados a partir de 2,5 µg/mL. Houve redução da proliferação celular nos tratamentos com o óleoresina na concentração de 5 µg/mL. A avaliação do potencial hemolítico do óleo indicou toxicidade em eritrócitos de camundongos suiços Mus musculus, com valor de CI50 = 38,29 µg/mL. O teste do cometa indicou que o óleo induziu genotoxicidade nas células MRC-5 com índice de dano no DNA entre (40 – 60%) nas concentrações de 7,5 - 30 µg/mL. Foi observada ação inibitória do óleo-resina na atividade de colagenases de forma concentraçãodependente, com CI50 = 46,64 µg/mL. Ensaios zimográficos da atividade de MMP-2 e MMP-9 de células HaCaT não indicaram importante inibição enzimática quando avaliadas em baixas concentrações do óleo-resina. Os resultados obtidos evidenciaram que a fração ácida do óleoresina de E. oleifera apresentou efeito citotóxico, genotóxico, hemolítico, e inibidor de colagenases. Face ao exposto, nossos dados sugerem que E. oleifera pode vir a ser considerada uma fonte de novos agentes quimioterapêuticos, por meio do isolamento dos compostos ativos e, possível diminuição dos efeitos tóxicos indesejáveis.

O estudo de macrointeraçães na matriz extracelular (ECM) foi abordado em três modelos; a interação colágeno/colagenase, a interação colágeno/fibronectina e finalmente, a evolução da família enzimática das metaloproteinases de matriz (MMP). As MMP se caracterizam por sua notável especificidade contra componentes da ECM. As colagenases intersticiais, os membros mais estudados, clivam os colágenos intersticiais em um único ponto da molécula produzindo dois fragmentos característicos. Usando a hipótese da hidropaticidade complementar, a qual estipula que peptídeos codificados por sequências nucleotídicas complementares podem interagir entre si, foi possível caracterizar a sequência SQNPVQP em colagenase de fibroblasto ou SSNPIQP em colagenase de neutrófilo como importantes na interação das respectivas enzimas com o colágeno nativo. O fato da fibronectina, outro componente da ECM, ligar-se no mesmo domínio do colágeno clivado pelas colagenases possibilitou a utilização da mesma abordagem acima (hidropaticidade complementar) no estudo da interação colágeno/fibronectina. Sendo assim, foi possível caracterizar a sequência TNEGVMY da fibronectina como importante na interação com o colágeno. Adjacente a este sítio na fibronectina, existe uma sequência (AAHEEIC) que é homóloga ao sítio de ligação ao zinco presente nas MMP. Isto originou a possibilidade de que zinco pudesse modular a interação colágeno/fibronectina. De fato, zinco aumentou especificamente a ligação entre colágeno e fibronectina. Finalmente, abordou-se alguns aspectos filogenéticos da família das MMP. Foi caracterizada uma relação filogenética entre o núcleo enzimático das MMP e o domínio correspondente tanto na protease de Serratia como na protease B de Erwinia chrysanthemi, membros da mesma família de metaloproteinases bacterianas. Sendo assim, a atividade catalítica das MMP pode ter sido herdada das metaloproteinases bacterianas, enquanto a especificidade ao substrato talvez se constitua em uma aquisição das MMP eucarióticas. / The study of extracellular matrix (ECM) macrointeractions was approached in three models: the collagen/collagenase interaction, the collagen/fibronectin interaction and the molecular evolution of the matrix metalloproteinase (MMP) family of enzymes. MMP is characterized by its remarkable specificity against ECM components. Interstitial collagenases, the best studied members, attack interstitial collagens at a unique site producing two fragments. Using the complementary hydropathy hypothesis that states that peptides encoded by complementary nucleotide sequence can interact one to another, it was possible to characterize the sequence SQNPVQP (in fibroblast collagenase) or SSNPIQP (in neutrophil collagenase) as important in the interaction of the respective enzymes with collagen. The fact that fibronectin, another ECM component, binds at the same domain on collagen that is cleaved by collagenases arose the possibility of using the same approach (complementary hydropathy) in the study of collagen/fibronectin interaction. It was possible to characterize the fibronectin sequence TNEGVMY as important in the interaction with collagen. Adjacent to this site, there is a sequence (AAHEEIC) that shows an homology to the zinc-binding site present in several MMP. Therefore, zinc could be a modulator the collagen/fibronectin interaction. Finnaly, some phylogenetic aspects of the MMP family were studied. It was characterized a phylogenetic relationship between the catalytic core of MMP and the corresponding domain in Serratia protease and protease B from E. chrysanthemi, members of the same family of bacterial metalloproteinases. The catalytic activity of MMP can have evolved from the bacterial metaloproteinases whereas the substrate specificity is an acquisition of eukaryotic MMP

O excesso de tecido cicatricial (quelóides e cicatrizes hipertróficas) é um defeito do processo de cicatrização das feridas, caracterizado por um aumento na produção da matriz extracelular. Neste estudo, fibroblastos dérmicos humanos tratados com 50 <font face=\"symbol\">mM verapamil apresentaram discreta modificação na distribuição dos microfilamentos e alteraram sua morfologia de fusiformes para estrelados/arredondados. Estes efeitos poderiam estar associados a baixos níveis de cálcio citosólico. Esta hipótese foi confirmada através marcação de fibroblastos tratados com calcium green. Observamos também, que o verapamil inibiu a proliferação celular em 64,4%, aumentou a secreção de MMP1 e diminuiu o colágeno sintetizado pelos fibroblastos, sem aparentes efeitos citotóxicos. O metabolismo celular do cálcio está aparentemente relacionado a produção da matriz extracelular e portanto as patologias hipertróficas da cicatrização (quelóides e cicatrizes hipertróficas) podem responder ao tratamento com bloqueadores do canal de cálcio (verapamil). / Excessive scar tissue (keloids and hypertrophic scars) is a defective wound healing process characterized by overproduction of extracellular matrix. In the present study human dermal fibroblasts treated with 50 <font face=\"symbol\">mM verapamil changed their normal spindle-shaped morphology to stellate/rounded and showed discrete reorganization of microfilaments We hypothesized that these effects would be associated to lower levels of cytosolic Ca2+. Indeed, short time loading with calcium green confirmed that verapamil-treated fibroblasts exhibited lower intracellular calcium levels. We also observed that verapamil decrease cellular proliferation by 64.4%, increase the secretion of MMP1 and decrease synthesis of collagen in cultured fibroblasts. This alterations induced by verapamil are not associated with cytotoxic effects. The cellular calcium metabolism appears to regulate extracellular matrix production and so those hypertrophic disorders of wound healing (keloids and hypertrophic scars) may respond to therapy with calcium antagonist drugs (verapamil).

O excesso de tecido cicatricial (quelóides e cicatrizes hipertróficas) é um defeito do processo de cicatrização das feridas, caracterizado por um aumento na produção da matriz extracelular. Neste estudo, fibroblastos dérmicos humanos tratados com 50 <font face=\"symbol\">mM verapamil apresentaram discreta modificação na distribuição dos microfilamentos e alteraram sua morfologia de fusiformes para estrelados/arredondados. Estes efeitos poderiam estar associados a baixos níveis de cálcio citosólico. Esta hipótese foi confirmada através marcação de fibroblastos tratados com calcium green. Observamos também, que o verapamil inibiu a proliferação celular em 64,4%, aumentou a secreção de MMP1 e diminuiu o colágeno sintetizado pelos fibroblastos, sem aparentes efeitos citotóxicos. O metabolismo celular do cálcio está aparentemente relacionado a produção da matriz extracelular e portanto as patologias hipertróficas da cicatrização (quelóides e cicatrizes hipertróficas) podem responder ao tratamento com bloqueadores do canal de cálcio (verapamil). / Excessive scar tissue (keloids and hypertrophic scars) is a defective wound healing process characterized by overproduction of extracellular matrix. In the present study human dermal fibroblasts treated with 50 <font face=\"symbol\">mM verapamil changed their normal spindle-shaped morphology to stellate/rounded and showed discrete reorganization of microfilaments We hypothesized that these effects would be associated to lower levels of cytosolic Ca2+. Indeed, short time loading with calcium green confirmed that verapamil-treated fibroblasts exhibited lower intracellular calcium levels. We also observed that verapamil decrease cellular proliferation by 64.4%, increase the secretion of MMP1 and decrease synthesis of collagen in cultured fibroblasts. This alterations induced by verapamil are not associated with cytotoxic effects. The cellular calcium metabolism appears to regulate extracellular matrix production and so those hypertrophic disorders of wound healing (keloids and hypertrophic scars) may respond to therapy with calcium antagonist drugs (verapamil).

O estudo de macrointeraçães na matriz extracelular (ECM) foi abordado em três modelos; a interação colágeno/colagenase, a interação colágeno/fibronectina e finalmente, a evolução da família enzimática das metaloproteinases de matriz (MMP). As MMP se caracterizam por sua notável especificidade contra componentes da ECM. As colagenases intersticiais, os membros mais estudados, clivam os colágenos intersticiais em um único ponto da molécula produzindo dois fragmentos característicos. Usando a hipótese da hidropaticidade complementar, a qual estipula que peptídeos codificados por sequências nucleotídicas complementares podem interagir entre si, foi possível caracterizar a sequência SQNPVQP em colagenase de fibroblasto ou SSNPIQP em colagenase de neutrófilo como importantes na interação das respectivas enzimas com o colágeno nativo. O fato da fibronectina, outro componente da ECM, ligar-se no mesmo domínio do colágeno clivado pelas colagenases possibilitou a utilização da mesma abordagem acima (hidropaticidade complementar) no estudo da interação colágeno/fibronectina. Sendo assim, foi possível caracterizar a sequência TNEGVMY da fibronectina como importante na interação com o colágeno. Adjacente a este sítio na fibronectina, existe uma sequência (AAHEEIC) que é homóloga ao sítio de ligação ao zinco presente nas MMP. Isto originou a possibilidade de que zinco pudesse modular a interação colágeno/fibronectina. De fato, zinco aumentou especificamente a ligação entre colágeno e fibronectina. Finalmente, abordou-se alguns aspectos filogenéticos da família das MMP. Foi caracterizada uma relação filogenética entre o núcleo enzimático das MMP e o domínio correspondente tanto na protease de Serratia como na protease B de Erwinia chrysanthemi, membros da mesma família de metaloproteinases bacterianas. Sendo assim, a atividade catalítica das MMP pode ter sido herdada das metaloproteinases bacterianas, enquanto a especificidade ao substrato talvez se constitua em uma aquisição das MMP eucarióticas. / The study of extracellular matrix (ECM) macrointeractions was approached in three models: the collagen/collagenase interaction, the collagen/fibronectin interaction and the molecular evolution of the matrix metalloproteinase (MMP) family of enzymes. MMP is characterized by its remarkable specificity against ECM components. Interstitial collagenases, the best studied members, attack interstitial collagens at a unique site producing two fragments. Using the complementary hydropathy hypothesis that states that peptides encoded by complementary nucleotide sequence can interact one to another, it was possible to characterize the sequence SQNPVQP (in fibroblast collagenase) or SSNPIQP (in neutrophil collagenase) as important in the interaction of the respective enzymes with collagen. The fact that fibronectin, another ECM component, binds at the same domain on collagen that is cleaved by collagenases arose the possibility of using the same approach (complementary hydropathy) in the study of collagen/fibronectin interaction. It was possible to characterize the fibronectin sequence TNEGVMY as important in the interaction with collagen. Adjacent to this site, there is a sequence (AAHEEIC) that shows an homology to the zinc-binding site present in several MMP. Therefore, zinc could be a modulator the collagen/fibronectin interaction. Finnaly, some phylogenetic aspects of the MMP family were studied. It was characterized a phylogenetic relationship between the catalytic core of MMP and the corresponding domain in Serratia protease and protease B from E. chrysanthemi, members of the same family of bacterial metalloproteinases. The catalytic activity of MMP can have evolved from the bacterial metaloproteinases whereas the substrate specificity is an acquisition of eukaryotic MMP