A circulação extracorpórea (CEC) substitui as funções do coração e pulmões durante o tempo principal da cirurgia cardíaca, permitindo que o cirurgião acesse o interior do órgão por longo período de tempo e assegurando a oxigenação dos tecidos e eliminação dos seus produtos finais. Entretanto, tal técnica não é utilizada rotineiramente em medicina veterinária devido aos elevados custos e também em decorrência das alterações deletérias que promove no organismo dos animais. Visando uma melhor compreensão das complicações decorrentes da CEC, possibilitando amenizá-las, aventou-se o estudo da conexina 43 (Cx43), proteína presente no miocárdio e responsável pela formação das junções intercelulares do tipo gap. O presente estudo avaliou cinco cães indenes, SRD, não submetidos à CEC, procedendo-se a colheita de amostras correspondentes à região do septo interventricular, átrios direito e esquerdo, ventrículos direito e esquerdo e posterior análise da Cx43 através da imunofluorescência, western blot e RT-PCR. Avaliou também cinco cães indenes, SRD, submetidos à toracotomia intercostal direita convencional e posterior instituição da CEC. Amostras de miocárdio foram colhidas em três distintos momentos, quais sejam: T0 (antes da CEC), T1 (após duas horas de CEC) e T2 (após uma hora de desmame da CEC), para verificar as possíveis alterações na (Cx43) decorrentes da CEC, pela técnica de imunofluorescência. Ao final do procedimento experimental, os animais foram sacrificados. Os resultados mostraram que nos animais indenes não operados, a Cx43 apresenta localização em todas as regiões estudadas, não apresentando diferença significativa com relação à expressão nas diferentes regiões. Porém, nos animais submetidos à CEC, a referida conexina apresentou-se diminuída. Por fim, concluímos que em cães a CEC por duas horas com uma hora de circulação espontânea é técnica exeqüível, porém determina sérias alterações clínicas e induz a processos patológicos. / Cardiopulmonary bypass (CPB) replaces the heart and lung function during the main period of cardiac surgery, and it allows the access of the surgeon inside the organ for a long time, ensuring tissue oxygenation and the elimination of end products. However, this procedure isn´t used as a routine in veterinary medicine because of the high costs, and besides it causes damage in the animal organism. In order to promote a better comprehension of the complications caused by CPB, and perhaps to assuage them, this work was designed to study the connexin 43 (Cx43), a protein present in myocardium which forms intercellular communications like gap junctions. To do so five health mongrel dogs not submitted to CPB were evaluated and tissue samples were taken from specific locals as ventricular septal, right and left atrium, right and left ventricle, to perform Cx43 analyses by immunofluorescence, western blot and RT-PCR. Were also studied others five health mongrel dogs submitted to a conventional right intercostal thoracotomy for CPB procedure. Samples of myocardium were taken in three different moments: T0 (before CPB), T1 (after two hours of CPB) and T2 (after one hour the end of CPB) to check possible alterations in Cx43 caused by CPB using immunofluorescence technique. The euthanasia of the animals was performed at the end of the experimental period. The results shown that in health animals not operated, the Cx43 is located in every studied local and there is no significant difference in the protein expression areas. Nevertheless, the CPB technique reduced the connexin expressions in the operated animals. Finally, we may conclude that the cardiopulmonary bypass for two hours and a spontaneous perfusion for one hour is a feasible procedure in dogs, but it determines serious clinical alterations and may induce pathophisyological process.

Título de Ingeniero en Biotecnología Molecular / Las Gap Junctions (GJs) son clústers de canales intercelulares localizados en la membrana plasmática que permiten la comunicación directa entre células adyacentes. Cada canal GJ está compuesto por 2 hemicanales hexaméricos conocidos como conexones, los cuales a su vez están compuestos por seis proteínas de transmembrana llamadas conexinas (Cxs), siendo Cx43 la más representada en el sistema inmune. Se ha vinculado la variación de los niveles normales de expresión de las Cxs con la patogénesis de distintas enfermedades, incluyendo sordera congénita, arritmias cardiacas y cáncer. Dentro de esta última nuestro laboratorio ha desarrollado proyectos de investigación que permitan determinar el papel de las GJs en la respuesta inmune antitumoral. Por ejemplo, publicaciones previas de nuestro laboratorio han demostrado que Cx43 participa en la transferencia directa de antígenos tumorales entre células dendríticas (DCs). Así mismo, Cx43 polariza hacia la sinapsis entre DC y linfocitos T (LT) CD4+, formando canales funcionales que permiten una comunicación bidireccional requerida para la activación de LT mediada por APC. Además, se ha encontrado que Cx43 juega un rol en la activación de células natural killer (NK) por parte de DCs y en la regulación de la citotoxicidad de las células NK contra células tumorales. Así mismo, resultados no publicados indican que Cx43 polariza hacia el sitio de contacto entre LT CD8+ citotóxicos (CTLs) y células de melanoma, sugiriendo que Cx43 participaría en la citotoxicidad de CTLs en contra de éstas. Estos antecedentes sugieren que las GJs podría participar en el transporte de moléculas o señales que se encuentren involucradas en el proceso de activación de LT CD8+ mediada por DCs, tema que aún no ha sido estudiado por las investigaciones actuales. En estudios 2 anteriores nuestro laboratorio ha trabajado con modelos celulares humanos, sin embargo, dado que la obtención de LT vírgenes específicos contra el tumor a partir de donantes sanos es improbable y engorroso, en este trabajo decidimos utilizar el modelo murino específico para melanoma pMEL-1 y validar y optimizar su utilización para estudios de la participación de las GJs en la activación de LT CD8+ por parte de DCs. Nuestros resultados indican que el modelo pMEL-1 no representa alteraciones en la expresión de Cx43 respecto a su contraparte silvestre (wild type (WT)), y que es un modelo muy sensible, encontrando expresión del marcador de activación CD69 incluso desde 1 hora post co-cultivo. Además, se determinó que existe transferencia de calceína entre moDC y LT CD8+ pMEL-1 en un contexto estrictamente antígeno específico. Sin embargo, no pudimos dilucidar si las GJs participan del proceso de activación ya que el método de inhibición utilizado, el cual es un péptido mimético de Cx43, presentó problemas técnicos de funcionamiento, fenómeno que fue comprobado en modelos donde anteriormente se había determinado la comunicación mediada por GJs. Proponemos en el futuro utilizar otros métodos de inhibición, como el uso de siRNA contra Cx43, para determinar si estos canales juegan un rol en este proceso. / Gap Junctions are clusters of intercellular channels located in the plasma membrane that allow direct communication between adjacent cells. Each GJ channel is composed of 2 hexameric hemichannels known as connexions, which are composed by six transmembrane proteins called conexins (Cxs), being Cx43 the most represented one in the inmmune system. Variation in normal expression levels on Cxs have been linked to the development of different diseases, including congenital deafness, cardiac arrhythmias and cancer, being the last the one where our laboratory has developed investigation lines that allow to determine the role of GJs in the antitumoral response. In example, previous publications of our group have demonstrated that Cx43 participates in the direct transfer of tumoral antigens between dendritic cells (DCs) and that polarizes to the synapsis between DCs and CD4+ T lymphocytes, forming functional channels that allow bidirectional communication required for the DCs mediated activation of LT. Besides this, we have found that Cx43 plays a role in the activation of natural killer (NK) cells mediated by DCs, and in the regulation of the cytotoxicity of NK cells against tumor cells. Likewise, unpublished data indicate that Cx43 polarizes to the contact site between cytotoxic CD8+ T cells (CTLs) and melanoma cells, suggesting that Cx43 participates in the cytotoxicity of these cells. These backgrounds suggest that GJs may participate in the transport of molecules or signals that may be involved in the process of DC mediated activation of CD8+ T cells, subject that hasn’t been studied by the actual investigations. In previous studies our group has worked with human cellular models, however, given that obtaining naïve T cells from healthy donors is unlikely and difficult, in this work we decided to use the melanoma specific murine model pMEL-1 and valid and optimize it’s use for studies of the participation of GJs in the DCs 4 activation of T cells. Our results indicate that the pMEL-1 model doesn’t have alterations in the Cx43 expression levels compared with the wild type background and that it is a very sensible model, in which we can evaluate the activation of T cells even an hour after co-culture. Besides, it was determined the existence of calcein transfer between moDCs and CD8+ pMEL-1 T cells in a strictly antigen specific context. However, we could not elucidate if the GJs participate or not in the CD8+ T cell activation process, as our inhibition method, which is a Cx43 mimetic peptide, presented technical problems, phenomenon that was proven in models where GJ mediated communication has previously been determinate. We propose in the future to use a different inhibition method, as the use of anti-Cx43 siRNA, in order to determine if these channels play a role in this process.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência clínica e experimental de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Recentes estudos clínicos e experimentais têm mostrado que as estatinas têm "efeitos pleiotrópicos", além da modulação lipídica. Estudos têm avaliado os efeitos das estatinas sobre a progressão da doença renal crônica, mas os resultados são controversos. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções GAP dentro de todas as células do glomérulo e os podocitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina na estrutura e ultra-estrutura renal e a expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). O foco do estudo foi avaliar os efeitos pleiotrópicos da rosuvastatina em rins de animais hipertensos normocolesterolêmicos. Os ratos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS. Os animais dos grupos SHR-C e SHR-ROS apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C e WKY-Ros. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Em conclusão, podemos supor que o efeito pleiotrópico renal da rosuvastatina pode ser uma ferramenta terapêutica para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos. / The incidence of chronic renal diseases is increasing worldwide, and there is a great need to identify therapies capable of arresting or reducing disease progression. There is growing clinical and experimental evidence that statins could play a therapeutic role. Recent clinical and experimental studies have shown that statins have pleiotropic effects, besides modulating lipid. Studies have evaluated the effects of statins on the progression of chronic kidney disease but the results are controversial. Ultrastructural studies in both humans and rats have shown the presence of gap junctions within all the cells of the glomerulus and podocytes have been found to contain primarily connexin-43 (Cx-43). The present study aims to observe the effects of rosuvastatin on structural and ultrastructural renal morphology and on glomerular Cx-43 expression in normotensive rats and SHR. The focus of the study was to evaluate the pleiotropic action of rosuvastatin upon kidney in hypertensive normocholesterolemic animals. Rats were randomly allocated into four groups (n=8 each): WKY-C: normotensive animals no receiving rosuvastatin; WKY-ROS: normotensive animals receiving rosuvastatin 20mg/kg/day by orogastric gavage; SHR-C: hypertensive animals no receiving rosuvastatin; SHR-ROS: hypertensive animals receiving rosuvastatin, as described for WKY-ROS group. The SHR-C and SHR-ROS had increased blood pressure levels. The body mass of the animal groups did not differ significantly throughout the experiment. There were no differences in blood urea, creatinine, uric acid and CPK levels between the groups. However, there was an increasing of 24 hour protein excretion in SHR-C. There was an increasing in capsular area in SHR-C. By transmission electron microscopy it was observed that in SHR-C animals the glomerular filtration barrier, the slit diaphragm and the podocyte foot processes are altered exhibiting the vacuoles in the podocytes and the pedicels are shorter and thicker. By scanning electron microscopy the SHR-C animals shows the thinner, shorter and more tortuous pedicels. Increased Cx-43 immunofluorescence was observed at visceral epithelial cells of the glomeruli of WKY-ROS and at parietal and visceral epithelial cells of the glomeruli SHR-ROS groups if compared with WKY-C and SHR-C groups. In conclusion, we hypothesize that renal pleiotropic effect of rosuvastatin can be a therapeutic tool for improving kidney ultrastructure and, consequently, renal function in hypertensive individuals.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência clínica e experimental de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Recentes estudos clínicos e experimentais têm mostrado que as estatinas têm "efeitos pleiotrópicos", além da modulação lipídica. Estudos têm avaliado os efeitos das estatinas sobre a progressão da doença renal crônica, mas os resultados são controversos. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções GAP dentro de todas as células do glomérulo e os podocitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina na estrutura e ultra-estrutura renal e a expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). O foco do estudo foi avaliar os efeitos pleiotrópicos da rosuvastatina em rins de animais hipertensos normocolesterolêmicos. Os ratos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS. Os animais dos grupos SHR-C e SHR-ROS apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C e WKY-Ros. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Em conclusão, podemos supor que o efeito pleiotrópico renal da rosuvastatina pode ser uma ferramenta terapêutica para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos. / The incidence of chronic renal diseases is increasing worldwide, and there is a great need to identify therapies capable of arresting or reducing disease progression. There is growing clinical and experimental evidence that statins could play a therapeutic role. Recent clinical and experimental studies have shown that statins have pleiotropic effects, besides modulating lipid. Studies have evaluated the effects of statins on the progression of chronic kidney disease but the results are controversial. Ultrastructural studies in both humans and rats have shown the presence of gap junctions within all the cells of the glomerulus and podocytes have been found to contain primarily connexin-43 (Cx-43). The present study aims to observe the effects of rosuvastatin on structural and ultrastructural renal morphology and on glomerular Cx-43 expression in normotensive rats and SHR. The focus of the study was to evaluate the pleiotropic action of rosuvastatin upon kidney in hypertensive normocholesterolemic animals. Rats were randomly allocated into four groups (n=8 each): WKY-C: normotensive animals no receiving rosuvastatin; WKY-ROS: normotensive animals receiving rosuvastatin 20mg/kg/day by orogastric gavage; SHR-C: hypertensive animals no receiving rosuvastatin; SHR-ROS: hypertensive animals receiving rosuvastatin, as described for WKY-ROS group. The SHR-C and SHR-ROS had increased blood pressure levels. The body mass of the animal groups did not differ significantly throughout the experiment. There were no differences in blood urea, creatinine, uric acid and CPK levels between the groups. However, there was an increasing of 24 hour protein excretion in SHR-C. There was an increasing in capsular area in SHR-C. By transmission electron microscopy it was observed that in SHR-C animals the glomerular filtration barrier, the slit diaphragm and the podocyte foot processes are altered exhibiting the vacuoles in the podocytes and the pedicels are shorter and thicker. By scanning electron microscopy the SHR-C animals shows the thinner, shorter and more tortuous pedicels. Increased Cx-43 immunofluorescence was observed at visceral epithelial cells of the glomeruli of WKY-ROS and at parietal and visceral epithelial cells of the glomeruli SHR-ROS groups if compared with WKY-C and SHR-C groups. In conclusion, we hypothesize that renal pleiotropic effect of rosuvastatin can be a therapeutic tool for improving kidney ultrastructure and, consequently, renal function in hypertensive individuals.

As conexinas são as principais proteínas componentes das junções do tipo GAP no fígado. Existem poucos estudos sobre o papel das junções GAP nas lesões hepáticas, principalmente nas células não-parenquimatosas. O processo de isquemia e de reperfusão (IR) é um fenômeno complexo que está muito presente na prática clínica e envolve inúmeras vias metabólicas, e acredita-se que a comunicação celular parece ser uma via importante de interação entre células hepáticas, que respondem às alterações da homeostase e insultas. O objetivo da pesquisa foi comprovar a participação da conexina Cx43 na lesão de IR hepática, em um modelo experimental em roedores. A utilização de animais deficientes para Cx43 (\"Knockout\" heterozigotos Cx43+/-) permitiu verificar a evolução da lesão de IR, na deficiência desta conexina. A lesão de IR foi induzida pelo clampeamento do pedículo hepático durante uma hora. Realizou-se então a comparação dos níveis de enzimas hepáticas entre os animais \"Knockout\" e o grupo controle. Com isso se comprovou que a presença da Cx43 melhora o prognóstico em lesões hepáticas. Atualmente, com medicações capazes de bloquear ou aumentar a presença da Cx43 e, tendo em vista os altos índices de doenças hepáticas no Brasil e no mundo, esta é uma importante contribuição nesta área do conhecimento / Connexins are the main protein components of the gap junctions in the liver. There are few studies on the role of gap junctions on liver injury, and they are mainly on non-parenchymal cells. The process of ischemia and reperfusion (IR) is a complex phenomenon that involves many metabolic processes, and we believe that cellular communication is an important interaction mechanism between hepatic cells that respond to alteration of homeostasis and insults. The aim of the project was to prove that connexin Cx43 plays an important role in lesions in hepatic IR in experimental rodent models. The use of Cx43 deficient models (knockout heterozygous Cx43+/-) allowed us to verify the evolution of the liver injury from IR in the deficiency of this connexin. The IR lesion was induced by clamping the hepatic pedicle for one hour. We then carried out a comparison of the levels of hepatic enzymes between the knockout mice and the control group. This demonstrated that the presence of Cx43 altered the prognosis for liver injury. Given that there are medications capable of blocking or increasing the presence of Cx43 selectively or not, and bearing in mind the high rates of hepatic pathologies in Brazil and the rest of the world, this article contributes to understanding of the participation of connexin 43 in liver injury during ischemia and reperfusion

As conexinas são as principais proteínas componentes das junções do tipo GAP no fígado. Existem poucos estudos sobre o papel das junções GAP nas lesões hepáticas, principalmente nas células não-parenquimatosas. O processo de isquemia e de reperfusão (IR) é um fenômeno complexo que está muito presente na prática clínica e envolve inúmeras vias metabólicas, e acredita-se que a comunicação celular parece ser uma via importante de interação entre células hepáticas, que respondem às alterações da homeostase e insultas. O objetivo da pesquisa foi comprovar a participação da conexina Cx43 na lesão de IR hepática, em um modelo experimental em roedores. A utilização de animais deficientes para Cx43 (\"Knockout\" heterozigotos Cx43+/-) permitiu verificar a evolução da lesão de IR, na deficiência desta conexina. A lesão de IR foi induzida pelo clampeamento do pedículo hepático durante uma hora. Realizou-se então a comparação dos níveis de enzimas hepáticas entre os animais \"Knockout\" e o grupo controle. Com isso se comprovou que a presença da Cx43 melhora o prognóstico em lesões hepáticas. Atualmente, com medicações capazes de bloquear ou aumentar a presença da Cx43 e, tendo em vista os altos índices de doenças hepáticas no Brasil e no mundo, esta é uma importante contribuição nesta área do conhecimento / Connexins are the main protein components of the gap junctions in the liver. There are few studies on the role of gap junctions on liver injury, and they are mainly on non-parenchymal cells. The process of ischemia and reperfusion (IR) is a complex phenomenon that involves many metabolic processes, and we believe that cellular communication is an important interaction mechanism between hepatic cells that respond to alteration of homeostasis and insults. The aim of the project was to prove that connexin Cx43 plays an important role in lesions in hepatic IR in experimental rodent models. The use of Cx43 deficient models (knockout heterozygous Cx43+/-) allowed us to verify the evolution of the liver injury from IR in the deficiency of this connexin. The IR lesion was induced by clamping the hepatic pedicle for one hour. We then carried out a comparison of the levels of hepatic enzymes between the knockout mice and the control group. This demonstrated that the presence of Cx43 altered the prognosis for liver injury. Given that there are medications capable of blocking or increasing the presence of Cx43 selectively or not, and bearing in mind the high rates of hepatic pathologies in Brazil and the rest of the world, this article contributes to understanding of the participation of connexin 43 in liver injury during ischemia and reperfusion