Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-05-14T14:37:21Z No. of bitstreams: 2 Ana Flavia Redolfi Oliota.pdf: 2744199 bytes, checksum: 689d4a405f74de0a6404747f7071ae29 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-14T14:37:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ana Flavia Redolfi Oliota.pdf: 2744199 bytes, checksum: 689d4a405f74de0a6404747f7071ae29 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Polymyxins are polypeptide antibiotics, discovered in 1947, but with interrupted use in the 1980s due to many reports of adverse reactions, mainly neurological and renal reactions. With the increase in number of diseases caused by multidrug-resistant Gram-negative bacteria and the lack of new antibiotics capable of combating them, interest in this class of drugs has been resumed. Currently, only colistin and polymyxin B are used because of the high toxicity of the other components of this class. As a result, these antibiotics are being studied again according to current standards, in order to better understand their characteristics, especially on nephrotoxicity, wich is one of the major limitations of use. Objectives: This work aims to collect evidence on the prevalence of nephrotoxicity in patients treated with colistin and polymyxin B by conducting a systematic review and meta-analysis of observational studies and from this to verify which polymyxin is safer to be used in clinic. Methods: The search was carried out in the Pubmed, Scopus and DOAJ databases in September 2016. The elaboration of this work followed Cochrane's methodology and the PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) recommendations. Two reviewers performed the search independently and a third reviewer was consulted in case of divergence. Longitudinal observational cohort studies which provided treatments with polymyxins and several patients who developed nephrotoxicity were included. The quality of the articles was evaluated using the NOS (New Castle Ottawa) instrument. The meta-analyzes were performed using CMA (Comprehensive Meta-Analysis) software, using the event rate as an effect measure, with a 95% confidence interval. It was also used the inverse-variance as a statistical method and the random effects model due to the design of the studies included. The Higgins inconsistency (I2) test was used to investigate heterogeneity, and also, the cumulative meta-analysis and sensitivity analyzes through the hypothetical removal of each study, meta-regression and meta-analysis of subgroups were performed. Results: The database search resulted in 489 articles. After applying the inclusion and exclusion criteria, 95 articles composed the systematic review and the meta-analysis of prevalence, with a total of 7,911 individuals evaluated for nephrotoxicity. Through meta-analyzes, it can be verified that the prevalence of nephrotoxicity was 26.7% [95% Confidence Interval (CI): 22.8-30.9%] for colistin, 29.8% (CI 23.8-36.7%) for polymyxin B; however, there was no significant difference (p = 0.720) among the groups treated, indicating that there is no superiority of one drug over another in terms of renal damage. But, it can be observed that nephrotoxicity was underestimated in earlier studies, in which only creatinine dosages were used to classify nephrotoxicity and in those whose renal damage was assessed as a secondary outcome. The lack of report standardization was the greatest limitation. Conclusions: The prevalence of nephrotoxicity was similar between colistin and polymyxin B, evidencing that both are nephrotoxic. In order to increase the quality of the nephrotoxicity reports, it is important to standardize these studies through the use of criteria to assess renal damage and the adequate report of this outcome, which allows a more accurate estimation of renal damage and, therefore, a greater control of this adverse reaction. / As polimixinas são antibióticos polipeptídicos, descobertas em 1947, mas com uso interrompido nos anos 80, devido a muitos relatos de reações adversas, principalmente neurológicas e renais. Com o aumento das doenças causadas por bactérias Gram-negativas multirresistentes e a falta de novos antibióticos capazes de combatê-las, o interesse por esta classe de medicamentos foi retomado. Atualmente apenas colistina e polimixina B são utilizadas devido à alta toxicidade dos demais componentes desta classe. Em virtude disso, estes antibióticos estão sendo estudados novamente, de acordo com os padrões atuais, para se conhecer melhor suas características, principalmente sobre a nefrotoxicidade, um dos maiores limitantes do uso. Objetivos: Reunir evidências sobre a prevalência de nefrotoxicidade em pacientes tratados com colistina e polimixina B, por meio da condução de revisão sistemática e meta-análise de estudos observacionais e, a partir disto, verificar qual a polimixina mais segura para ser utilizada na clínica. Metodologia: A busca foi realizada nas bases de dados Pubmed, Scopus e DOAJ, em setembro de 2016. A elaboração deste trabalho seguiu a metodologia da Cochrane e as recomendações PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). Foi realizada por dois revisores de maneira independente e um terceiro revisor foi consultado em caso de divergência. Foram incluídos estudos observacionais, longitudinais, analíticos de coorte, que trouxessem tratamentos com polimixinas e número de pacientes que desenvolveram nefrotoxicidade. A qualidade dos artigos foi avaliada utilizando o instrumento NOS (New Castle Ottawa). As meta-análises foram realizadas utilizando o software CMA (Comprehensive Meta Analysis), utilizando a taxa de eventos como medida de efeitos, com um intervalo de confiança de 95%. Utilizou-se também o inverso da variância como método estatístico e o modelo de efeitos randômicos, devido ao delineamento dos estudos incluídos. O teste de inconsistência de Higgins (I2) foi utilizado para investigar a heterogeneidade, e ainda, realizou-se a meta-análise cumulativa e análises de sensibilidade por meio da remoção hipotética de cada estudo, meta-regressão e meta-análise de subgrupos. Resultados: A busca nas bases de dados resultou em 489 artigos. Após serem aplicados os critérios de inclusão e exclusão, 95 artigos compuseram a revisão sistemática e a meta-análise de prevalência, com total de 7.911 indivíduos avaliados para nefrotoxicidade. Através das meta-análises, pode-se verificar que a prevalência de nefrotoxicidade foi de 26,7% [Intervalo de Confiança de 95% (IC): 22,8 – 30,9%] para colistina, 29,8% (IC 23,8 – 36,7%) para polimixina b, no entanto não houve diferença significativa (p=0,720) entre os grupos tratados, o que indica que não há superioridade de um medicamento em relação a outro em termos de dano renal. Porém, pode-se observar que a nefrotoxicidade foi subestimada nos estudos mais antigos, nos que utilizaram apenas as dosagens de creatinina para classificar a nefrotoxicidade e naqueles que o dano renal foi avaliado como desfecho secundário. A falta de padronização dos relatos foi a maior limitação encontrada. Conclusões: A prevalência de nefrotoxicidade foi semelhante entre colistina e polimixina B, evidenciando que ambas são nefrotóxicas. A fim de aumentar a qualidade dos relatos de nefrotoxicidade nota-se a importância da padronização destes estudos, através da utilização dos critérios para avaliar o dano renal e do relato adequado deste desfecho, o que permite uma estimação mais precisa do dano renal e com isso um maior controle desta reação adversa.

O ergosterol é um componente responsável por manter a integridade e a fluidez das membranas de Leishmania spp. A partir de uma metodologia que consiste em seleção por superexpressão gênica, foram isolados nove diferentes loci de L. (L.) major relacionados com a resistência a dois inibidores da via de biossíntese do ergosterol: Terbinafina (TBF) e Itraconazol (ITZ). Análises funcionais individuais desses nove loci na presença de TBF e ITZ (ou do análogo Cetoconazol - CTZ) apresentaram níveis significantes de resistência após transfecção em células selvagens de L. (L.) major. Nesse trabalho apresentamos a metodologia de isolamento de um desses loci (cItz2), bem como a análise in silico das regiões cromossômicas correspondentes aos insertos dos nove cosmídios no genoma de L. (L.) major / Ergosterol is an important compound responsible to maintain integrity and fluidity of Leishmania spp. membranes. Starting from an overexpression/selection method, our group has isolated nine different loci of L. (L.) major related to resistance against two inhibitors of the ergosterol biosynthesis pathway, Terbinafine (TBF) and Itraconazole (ITZ). Individual functional analysis of these nine loci in the presence of TBF and/or ITZ (or the ITZ analog Ketoconazole, CTZ), have showed significant levels of resistance after transfection into L. (L.) major wild-type cells, followed by over expression induction. In this work, we show the insert mapping and chromosomal identification of one of these loci (cItz2), as well as discuss the in silico chromosomal analysis of the nine correspondent inserts in the L. (L.) major genome

O objetivo deste trabalho foi estudar a utilização de uma nanoemulsão lipídica (LDE) como vetor de oligonucleotídeos antissenso (OAS). A LDE é uma nanoemulsão constituída por 48% de éster de colesterol, 47,8% de fosfolipídeos, 2,3% de triglicérides e 1,9% de colesterol não-esterificado. É capaz de adquirir apoE de HDL e, desta forma, a emulsão pode interagir com o receptor B/E. O comportamento metabólico da LDE se assemelha ao da LDL. OAS agem como inibidores da função de genes, ligando-se à fita oposta (complementar) do RNA mensageiro (mRNA) ou à dupla fita do DNA. Previnem que o mRNA codifique uma proteína funcional. Os mecanismos celulares de resistência a drogas representam diversas formas de proteção da célula e do organismo e estão presentes na maioria das células normais, exercendo funções fisiológicas. Infelizmente, muitos tumores utilizam esses mecanismos para sua própria proteção. A proteína codificada pelo gene MDR1 (ABCB1), a P-gp, é uma glicoproteína de membrana com peso molecular de 170Kda, que funciona como uma bomba orgânica catiônica. Neste trabalho foi observado que o OAS se ligam à LDE, sendo a constante de ligação de 4,2 X 10-3M-1. O complexo OAS/LDE foi capaz de se ligar especificamente ao receptor de LDL e através desta via ser internalizado, pelas células de sarcoma uterino resistentes a doxorrubicina. Os OAS apresentaram após 24 horas distribuição citoplasmática e nuclear e após 48 horas, somente distribuição citoplasmática. Utilizando-se dois diferentes OAS, verificou-se que ambos foram capaz de inibir (70%) a expressão do gene de resistência a múltiplas drogas após 48 horas de incubação, tornando as células mais susceptíveis à ação da doxorrubicina. Assim, o complexo OAS/LDE é um sistema potencialmente promissor para ser utilizado em terapia gênica. / The objective of this study was to evaluate the usefulness of a nanolipid emulsion (LDE) as a vector to carry antisense oligonucleotides (OAS). LDE is a nanoemulsion consisting of 48% cholesterol esters, 47,8% phospholipid, 2,3% triglycerides and 1,9% unesterified cholesterol. It is able to obtain apoE from HDL and interact with B/E receptor. The metabolic behavior of LDE is similar to LDL. OAS are able to inhibit specific gene expression since they bind to a complementary sequence in the mRNA or in the DNA. This binding impairs the synthesis of a functional protein. The cell resistance mechanisms are present in most of normal cells, been involved in physiological process. Tumors are able to use these mechanisms to their own protection. The protein P-gp (MDR1 gene) is a glycoprotein with 170Kda that works as an organic cationic pump. We have observed that LDE was able to bind to the OAS; the binding constant was 4,2 X 10-3M-1. The complex was shown to bind to LDL receptors and then been internalized into a human sarcoma cell line resistant to doxirrubicine. After 24 hours the complex have shown citoplasmatic and nuclear distribution, after 48 hours only citoplasmatic distribution was observed. Two OAS were used. Both OAS strongly inhibited (by 70%) the cell MDR-1 gene expression after 48 hours of incubation and cells turned out to be more susceptible to doxorrubicine action. Therefore, OAS/LDE is promising complex to be used in gene therapy studies.

O melanoma cutâneo é um tipo de tumor formado a partir dos melanócitos, células de origem neuroectodérmica que habitam a epiderme, sendo responsáveis por sua pigmentação. Embora este tumor seja o tipo menos frequente de câncer de pele, ele está associado com altas taxas de mortalidade, principalmente devido a seu comportamento agressivo (alta capacidade metastática) e quimiorresistência aos tratamentos (quimioterapia e radioterapia). Os processos da quimiorresistência em melanoma ainda não são totalmente conhecidos. Estudos prévios de nosso grupo evidenciaram que a expressão da proteína Proibitina (PHB) encontra-se aumentada em células de melanoma frente à exposição a certos quimioterápicos, executando sua função de molécula anti-apoptótica, quando localizada no citoplasma, e/ou supressora tumoral quando no núcleo. Adicionalmente, foi visto que a repressão de PHB sensibiliza as células de melanoma, enquanto a sua superexpressão protege da morte celular induzida por cisplatina. Além disso, estudos de associação genótipo-fenótipo revelaram que o alelo menos frequente/raro do SNP rs6917 (C1703T) na região 3\'UTR do gene da PHB foi associado com o risco aumentado de desenvolvimento do melanoma. O objetivo do nosso trabalho foi avaliar o envolvimento do SNP rs6917 da 3\'UTR do gene PHB em linhagens de melanoma humano e sua resposta celular frente ao tratamento com agentes quimioterápicos indutores de estresse celular como temozolomida, cisplatina e vemurafenib. Para avaliar a contribuição do polimorfismo rs6917 no desenvolvimento de melanoma, foi desenvolvido um estudo tipo caso-controle numa população brasileira. O estudo analisou 198 pacientes com melanoma e 200 controles. Em ensaios in vitro as linhagens celulares de melanoma humano SK-Mel 05 e UACC-62 (BRAFV600E mutadas) foram transfectadas com as variantes polimórficas UTR/C e UTR/T clonadas no plasmideo pmirGLO Dual-Luciferase nos sítios de restição NheI/XhoI. A Geneticina (G418) foi utilizada para seleção estável das células, ensaios de western Blot, qRT-PCR e luminiscencia confirmaram a expresão do transgene. As diferentes doses de cisplatina, temozolomida e vemurafenib foram definidas para o tratamento das células. Para avaliar a morte celular foi realizada a técnica de citometria de fluxo após incorporação com iodeto de propidio. Após os tratamentos, foram realizados ensaios clonogênicos e de imunofluorescencia para determinar sobrevivencia celular e localização subcelular da proibitina, respectivamente. Nossos resultados revelaram que variáveis clinicas como a presença de cabelos claros (loiros ou ruivos), mais de 20 pintas, exposição solar intermitente, queimaduras solares na infância e adolescência são fatores de risco para o aparecimento de melanoma. Nos casos, os portadores do alelo T mostraram um risco aumentado em 5,6 vezes para o desenvolvimento de melanoma de crescimento vertical em comparação com os pacientes com genótipo CC. Ensaios in vitro, mostraram que células de melanoma humano superexpressando o alelo raro 3\'UTR/T após tratamento com cisplatina, temozolomida e vemurafenib apresentavam um fenotipo mais proliferativo e clonogênico com menor morte celular quando comparadas com as células 3\'UTR/C e vetor vazio. Ensaios de Western blot e bioluminescência mostraram, respectivamente, um aumento na expressão e atividade do gene da luciferase nas células 3\'UTR/T. Estes resultados mostram que o SNP rs6917 modula a expressão de PHB e que o alelo raro T representa um polimorfismo funcional promovendo a quimiorresistência em melanoma / Melanoma is a type of skin tumor formed from melanocytes, cells of neuroectodermal origin that inhabit the epidermis, being responsible for its pigmentation. Although its low incidence, melanoma is associated with high rates of mortality due to its resistance to chemotherapy. The mechanisms involved in melanoma chemoresistance are not well fully understood yet, therefore, the comprehension of this phenomenon may be useful for the development of new treatment strategies. Previous results from our laboratory showed that Prohibitin (PHB), a protein with diverse functions including regulation of cell cycle progression and apoptosis, was overexpressed in human melanoma cells lines when exposed to high-doses of the chemotherapy drug, cisplatin. PHB knockdown sensitized melanoma cells, meanwhile PHB recombinant overexpression protected melanoma cells to cisplatin-induced cell death. Studies of genotype-phenotype association revealed that the Single Nucleotide Polymorphism rs6917 at the portion 3\'UTR of the PHB gene showed an association with some risk factors for the development of melanoma. The aim of this study was to investigate if the SNP rs6917 affects PHB protein function by modulating cell proliferation and chemoresistance in human melanoma cell lines when exposed to stress inductors agents such as cisplatin, temozolomide and vemurafenib. A hospital-based case-control study was carried out in a Brazilian sample to evaluate the contribution of rs6917 polymorphism in melanoma development. The study comprised 198 melanoma patients and 200 controls. For invitro assays SK-Mel 05 and UACC-62 human melanoma cell lines (both BRAFV600E mutated) were used. The 852bp of PHB-3\'UTR harboring wild-type (3\'UTR/C) or the rare allele (3\'UTR/T) were cloned at pmirGLO Dual-Luciferase plasmid at NheI/XhoI restriction sites and stable cell lines were generated. Geneticin (G418) was used for stable selection, qRT-PCR, Western Blot and luciferase assays confirmed the transgene expression. Different doses of cisplatin, temozolomide and vemurafenib were defined to treat the cells. Cell death was evaluated using flow cytometry after propidium iodide incorporation. Cell survival was assessed by clonogenic assay after cells undergone treatment. Our results revealed that clinical variables like presence of light hair, more than 20 moles, intermintent sun expossure and sunburns at childhood are risk factors for melanoma development. We also showed that T allele carriers have a 5,6 times increased risk to develop vertical growth melanoma in comparison with the CC genotype patients. In vitro assays with transfected melanoma cells, SK-Mel 05 and UACC-62, overexpressing the rare allele 3\'UTR/T showed a more proliferative and clonogenical phenotype and less induced cell death after cisplatin, temozolomide and vemurafenib treatment when compared to cells overexpressing the wild-type allele 3\'UTR/C and empty vector. Westernblot and bioluminiscence assays showed respectively an increase in the expresion and activity of the luciferase gene of the 3\'UTR/T cells in comparison with the 3\'UTR/C and empty vector cells. All together these results showed that the SNP rs6917 modulates the expression of PHB and that the rare allele T represents a functional polymorphism by promoting a chemoresistance phenotype in melanoma

O melanoma é o tipo de câncer de pele mais letal, apesar de ser o menos incidente. Em virtude de sua alta letalidade e de sua crescente incidência, estudos sobre melanoma são de fundamental importância nos dias de hoje. Assim como células tumorais em geral, células de melanoma apresentam características metabólicas diferenciadas, como, por exemplo, altos níveis de espécies reativas de oxigênio e alta taxa de síntese proteica. Essas modificações no metabolismo dispararam vias de resposta a estresse, como a \"Unfolded Protein Response\" (UPR), contudo, essas células se adaptam a esse estresse constante, que não culmina com a morte das mesmas. Além disso, o padrão de glicosilação em células tumorais também é sabidamente alterado, entre outros motivos, pela expressão diferencial de enzimas da via de glicosilação, como a N-acetilglicosaminiltransferase 5 (MGAT5). Relacionando essas duas características de células de melanoma, propusemo-nos a avaliar se a alta expressão de MGAT5A ( e/ou MGAT5B) funcionaria como uma resposta adaptativa de células de melanoma ao estresse de retículo endoplasmático, e seria, portanto, responsável por manter o equilíbrio diferenciado nessas células. Durante o desenvolvimento desse estudo, foi possível comprovar que a indução de estresse de retículo por meio de tratamento com tunicamicina, um inibidor da N-glicosilação e indutor clássico de UPR, sensibilizou as células de melanoma ao posterior tratamento com cisplatina. Contudo, o tratamento com swainsonina, um inibidor do processamento dos N-glicanos que ocorre no complexo de Golgi, não foi capaz nem de disparar \"Unfolded Protein Response\" nem de induzir morte nessas células e, talvez por esse motivo, não apresentou efeito sensibilizador frente à cisplatina. Além disso, foi observado que as linhagens tumorigênicas apresentam maior expressão de MGAT5A em comparação à linhagem não-tumorigênica melan-a. As tentativas de realização de silenciamento de MGAT5A não foram exitosas. Informações relacionando estresse de retículo e N-glicosilação aberrante em células tumorais ainda serão foco de estudo em nosso grupo. Com os resultados apresentados, é possível concluir que o equilíbrio diferencial dos níveis de estresse de retículo em que se encontram as linhagens tumorigênicas do nosso modelo é importante para a sobrevivência das mesmas. Além disso, é de nosso interesse avaliar a dependência de células tumorais das vias ativadas pela superexpressão de MGAT5A, caso ela realmente exista / Melanoma is the most lethal skin cancer, despite being the least prevalent. Due to its lethality and resistance to a variety of known chemotherapeutic drugs, studies on melanoma are paramount. Tumor cells in general, and melanoma cells particularly, commonly present a disturbed metabolic rate, e.g., altered metabolism of reactive oxygen species and increased rates of protein synthesis. Altogether these perturbations trigger the Unfolded Protein Response (UPR); however, tumor cells are adapted to these conditions and are able to survive. Besides, glycosylation of tumor cells is commonly altered, due to differentiated expression rates of N-glycosylation enzymes, like N-acetylglucosaminyltransferase 5 (MGAT5). Considering these information together, we proposed that the sustained overexpression of MGAT5A (and/or MGAT5B) observed in Tm1 and Tm5 melanoma cells is part of an adaptive response to reticulum stress, maintaining an unstable equilibrium in tumor cells. In this work, we observed that the induction of endoplasmic reticulum stress caused by tunicamycin treatment, a N-glycosylation inhibitor and UPR inducer, sensitized melanoma cells to further cisplatin treatment. In contrast, swainsonine treatment, an inhibitor of Golgi N-glycan processing pathway, did not cause cell death nor UPR signaling, and this may be the reason why this treatment did not sensitize cells to cisplatin treatment. MGAT5A silencing was not successful yet. Altogether, the results above show that the unstable equilibrium under which Tm1 and Tm5 tumor cells are seems necessary for their survival. Therefore, it seems that upon malignant transformation, melanoma cells present dependence of MGAT5A expression. Its our interest exploit this melanoma model to understand the concept of oncogenic dependence for MGAT5A expression in the case of melanomas, if it exists

A galectina-3, um membro da família das proteínas de ligação a glicanas, tem sido objeto de intensa pesquisa nos últimos anos devido ao seu importante papel na biologia tumoral, como a proliferação, transformação, apoptose, angiogênese, adesão, invasão e metástase tumoral. As diferentes funções de galectina-3 nas células tumorais resultam das suas diversas localizações inter- e subcelulares que lhe permite interagir com diferentes proteínas. Esta tese teve como objetivo identificar um papel específico de galectina-3 na regulação da via de sinalização Notch, que cada vez mais tem sido associada com a progressão tumoral e angiogênese. Inicialmente, demonstramos que galectina-3 interage com o receptor Notch-1 e modula diferencialmente a ativação da via pelos ligantes DLL4 e Jagged1. A galectin-3 regulou a expressão dos ligantes de Notch assim como o receptor Notch-1 e extracelularmente recuperou a ativação de Notch na ausência de galectina-3 endógena. Em câncer gástrico humano, a galectina-3 encontrou-se positivamente correlacionada com a expressão de Jagged1, enquanto que a galectina-1, um outro membro da família das galectinas, foi positivamente correlacionado com DLL4. De seguida estudou-se o papel biológico da regulação da via Notch pela galectina-3 na angiogênese. Demonstramos que nas células endoteliais, galectina-3 liga e aumenta a meia vida de Jagged1 promovendo a ativação preferencial da Jagged1/Notch em vez de DLL4/Notch de uma forma independente de VEGF. Verificamos que condições de hipóxia alteraram a expressão de galectina-3 assim como o status de glicosilação das células endoteliais de forma a promover a ativação de Jagged1/Notch e o aumento de angiogênese. A superexpressão de Jagged1 num modelo de carcinoma de pulmão de Lewis, acelerou o crescimento tumoral in vivo que foi inibido em camundongos Lgals3-/-. Por fim, avaliou-se o papel de galectina-3 na resistência das células tumorais a quimioterápicos. Observamos que a expressão de sialil-Tn, um produto biossintético da ST6GalNAc-I, diminuiu in vitro como in vivo a presença e os sítios de ligação de galectina-3 na superfície da células levando à sua acumulação no meio intracelular. Extracelularmente, galectina-3 não levou à indução de morte celular, no entanto contribuiu para a morte induzida por quimioterápicos. As células expressando sialil-Tn encontraram-se protegidas. Em amostras de tumor gástrico, os sítios de ligação de galectina-3 encontraram-se negativamente correlacionados com a expressão de sialil-Tn. Este conhecimento possui implicações diretas no desenvolvimento de estratégias visando o controle do crescimento tumoral e angiogênese e abre novas perspectivas no combate à resistência tumoral à terapia / Galectin-3, a member of a family of glycan binding proteins has been the subject of an intense research over the past few years due to its important role in cancer biology, such as cancer cell growth, transformation, apoptosis, angiogenesis, adhesion, invasion and metastasis. The different roles of galectin-3 on cancer cells behavior appears to have originated from its diverse inter- and subcellular localizations where it interacts with several different binding partners. The aim of this thesis was to pinpoint a specific role for galectin-3 in regulating Notch signaling pathway in cancer. Notch signaling has emerged as an important pathway in carcinogenesis, and activated Notch-1 signaling has being associated with cancer progression and angiogenesis. Initially, we found that galectin-3 was able to interact with Notch-1 receptor and to differentially modulate Notch signaling activation by DLL4 and Jagged1 ligands. Galectin-3 was found to regulate the expression of the Notch ligands and Notch-1 receptor and its extracellular form was able to rescue Notch activation in the absence of endogenous galectin-3. In human gastric cancer, galectin-3 was positively correlated with the expression of Jagged1 whereas galectin1, another member of the galectin family, was positively correlated with DLL4. Furthermore, we studied the biological role of Notch regulation by galectin-3 in angiogenesis. We showed that, in endothelial cells, galectin-3 binds to and increases Jagged1 protein half-life promoting Jagged1/Notch over DLL4/Notch signaling in a VEGF independent way. Hypoxic conditions changed galectin-3 expression and the glycosylation status of endothelial cells, acting in concert to promote Jagged1/Notch activation and sprouting angiogenesis. Jagged1 overexpression in Lewis lung carcinoma accelerated tumor growth in vivo that was prevented in Lgals3-/- mice. Finally, we evaluated the role of galectin-3 in cancer cell resistance to therapy. We found that the expression of sialyl-Tn, a biosynthetic product of ST6GalNAc-I, was able to decrease cell surface galectin-3 and galectin-3-binding sites both in vitro and in vivo leading to an intracellular accumulation of this protein. Exogenously added galectin-3 was found to have no effect on cancer cell death but contributed to chemotherapy-induced apoptosis. Sialyl-Tn expressing cells were protected. In human gastric cancer samples, galectin-3 binding sites were negatively correlated with the expression of sialyl-Tn. This knowledge has direct implications for the development of strategies aimed at controlling tumor growth and angiogenesis and open novel perspectives to overcome tumor resistance to therapy

INTRODUÇÃO: Nas últimas décadas, a resistência antimicrobiana tornou-se um problema de saúde pública em nível global. A interação entre o consumo de antibióticos e o desenvolvimento de resistência é de particular interesse com relação aos bacilos Gramnegativos (BGN), cuja crescente resistência aos antibióticos disponíveis tem representado um grande desafio ao tratamento das infecções por eles causadas. OBJETIVO: Avaliar o impacto da restrição ao uso da cefepima sobre o perfil de sensibilidade a antimicrobianos dos BGN envolvidos em infecções hospitalares em um hospital ortopédico terciário. MÉTODOS: Em maio de 2007, o uso da cefepima foi restrito no IOTHCFMUSP. Foram analisados e comparados os dados relativos a ocupação, mortalidade hospitalar e taxas gerais de infecção hospitalar em ambos os períodos, além dos dados relativos ao consumo de antimicrobianos e perfil de resistência dos BGN relacionados a infecções hospitalares de dois períodos: de maio de 2005 a maio de 2007 (24 meses anteriores à restrição ao uso da cefepima primeiro período) e maio de 2007 a maio de 2009 (24 meses posteriores à restrição segundo período). RESULTADOS: Não houve diferenças entre os dois períodos na média de permanência hospitalar em dias e na taxa de mortalidade hospitalar. Não houve diferença significante nas taxas gerais de infecção hospitalar entre os períodos. O consumo de amicacina, aztreonam, ertapenem e levofloxacino aumentou de forma estatisticamente significante (p<0,05) no segundo período, enquanto o consumo de cefepima, colistina e imipenem/cilastina diminuiu de forma significante (p<0,05). Não houve diferença na incidência de BGN como causadores de infecção hospitalar entre os dois períodos estudados. A. baumanii, P. aeruginosa, K. pneumoniae e Enterobacter spp. foram os BGN mais freqüentes em ambos os períodos. Após a restrição da cefepima, a sensibilidade de A. baumanii melhorou frente à gentamicina (p=0,001) e piorou frente ao imipenem (p<0,001). Não houve diferença no perfil de sensibilidade aos antimicrobianos testados para P. aeruginosa entre os dois períodos. No segundo período do estudo, a sensibilidade de K. pneumoniae melhorou frente ao ciprofloxacino (p=0,049). Após a restrição da cefepima, a sensibilidade de Enterobacter spp. melhorou de forma frente ao ciprofloxacino (p=0,043). Não houve alteração significativa na incidência de enterobactérias produtoras de betalactamase de espectro estendido (ESBL). CONCLUSÕES: Após a implantação da restrição à cefepima, não houve diferenças na incidência geral dos BGN como causadores de infecção. Para A. baumanii, após a restrição, houve melhora no perfil de sensibilidade frente à gentamicina e piora frente ao imipenem. Para P. aeruginosa, não houve alterações significantes no perfil de sensibilidade. Com relação a K. pneumoniae e Enterobacter spp. houve melhora significante na sensibilidade frente ao ciprofloxacino. Não houve diferenças nas incidências de K. pneumoniae e E. coli produtoras de ESBL entre os dois períodos estudados / BACKGROUND: In recent decades, antimicrobial resistance has become a public health problem globally. The interaction between antibiotic consumption and resistance development is of particular interest with respect to the Gramnegative bacilii (GNB), whose growing resistance to available antibiotics has represented a great challenge for the treatment of infections caused by them. OBJECTIVE: To evaluate the impact of the restriction on the use of cefepime on the profile of antimicrobial susceptibility of GNB involved in nosocomial infections in a orthopaedic tertiary hospital. METHODS: In May 2007, the use of cefepime was restricted at our hospital. We compared the data on occupation, hospital mortality rates and general hospital infection in two periods: from May 2005 to May 2007 (24 months prior to the restriction on the use of cefepime first period) and May 2007 to May 2009 (24 months after this restriction second period). Data on antimicrobial consumption and antimicrobial resistance profile of GNBrelated nosocomial infections in both periods were also analyzed and compared. RESULTS: There were no differences between the two periods in the average hospital stay in days and in hospital mortality rate. There was no significant difference in overall rates of nosocomial infection between periods. The use of amikacin, aztreonam, ertapenem and levofloxacin increased statistically significant (p <0.05) in second period, while consumption of cefepime, imipenem/cilastin and colistin decreased significantly (p <0.05). There was no difference in the incidence of GNB as agents in cases of nosocomial infection in the two periods studied. A. baumanii, P. aeruginosa, K. pneumoniae and Enterobacter spp. were the most frequent GNB in both periods. After the restriction of cefepime, the susceptibility of A. baumanii improved to gentamicin (p = 0.001) and worsened to imipenem (p <0.001). There was no difference in susceptibility to antimicrobials for P. aeruginosa between the two periods. In the second period of this study, the susceptibility of K. pneumoniae improved to ciprofloxacin (p = 0.049). After the restriction of cefepime, the susceptibility of Enterobacter spp. improved to ciprofloxacin (p = 0.043). There was no significant change in the incidence of Extented spectrum beta lacmamasis (ESBL)producing Enterobacteriaceae. CONCLUSIONS: After implementation of the restriction to cefepime, there was no difference in overall incidence of GNB as cause of infection. For A. baumanii, after the restriction, there was an improvement in the susceptibility to gentamicin and worsening to imipenem. For P. aeruginosa, no significant changes in susceptibility were observed. Regarding K. pneumoniae and Enterobacter spp. significant improvement in sensitivity to ciprofloxacin was observed. There were no differences in the incidence of ESBLproducing K. pneumoniae and E. coli between the two periods studied

La résistance aux médicaments constitue un obstacle majeur pour le traitement du cancer. Les systèmes nanoparticulaires de délivrance de médicaments (nanoparticule drug delivery system, NDDS) sont pressentis pour apporter un nouvel espoir dans le traitement du cancer afin de surmonter la résistance aux médicaments en délivrant spécifiquement l’agent anticancéreux dans la lésion tumorale par effet EPR. Cela aura pour effet d’augmenter la concentration locale en médicaments et par conséquent d’améliorer l'efficacité thérapeutique tout en épargnant les tissus sains afin d'éviter les effets secondaires liés à la thérapie. Dans la mesure où la tumeur a souvent un microenvironnement acide, nous souhaiterions en outre doter nos nanoparticules NDDS d’une sensibilité pH-dépendante afin de permettre une délivrance spécifique dans la tumeur. Au cours de cette thèse, nous avons élaboré différents NDDSs sensibles aux variations de pH en employant des stratégies différentes. Ces NDDSs peuvent spécifiquement libérer le médicament au niveau du tissu tumoral et dans les cellules elles-mêmes à des valeurs de pH acides. En augmentant la concentration intracellulaire de médicament, l'objectif de surmonter la résistance aux médicaments pourrait ainsi être atteint. La présente étude a permis de fournir de nouvelles connaissances sur la conception de nano-transporteurs pour surmonter la résistance multidrogue par l’élaboration de NDDS sensibles au pH et constitue donc un exemple illustrant parfaitement le fait que les progrès des nanotechnologies peuvent être avantageusement mis en œuvre pour développer de nouvelles perspectives thérapeutiques. / Drug resistance presents a great hurdle to cancer treatment. Nanotechnology-based drug delivery systems (NDDSs) are widely expected to bring new hope for cancer therapy to overcome drug resistance by specifically delivering anticancer drugs to tumor lesions via the EPR effect, hence increasing local drug concentrations and consequently enhancing therapeutic efficacy, and at the same time, sparing healthy tissues to avoid side effects. As tumors often have an acidic microenvironment, we would like to further endow the NDDS with a pH-responsive drug releasing property for specific tumor targeting. In this thesis, we established different pH-responsive NDDSs by employing different strategies. These NDDSs could specifically control drug release at tumor tissues and within tumor cells in response to acidic pH. By increasing the intracellular drug concentration, the goal of circumventing drug resistance in cancer was achieved. The present study provides new insights into the design of nanocarriers to overcome drug resistance through pH-responsive drug delivery, and illustrates how advances in nanotechnology can be advantageously implemented to enhance therapeutic outcomes.

The Major Facilitator Superfamily groups a vast number of secondary transporters that import or export distinct substrates. Among these, multidrug antiporters constitute a peculiar class of transporters, both because of their multispecificity, recognizing structurally very diverse substrates, and because of their transport mechanism, that relies on bilayer-mediated extrusion of cytotoxic compounds. An accurate and detailed description of the conformational changes that underlie the transport cycle is still lacking and the structural basis for energetic coupling in these transporters has not been elucidated, with so far only limited crystallographic evidence available. We investigate the molecular basis of secondary multidrug transport with biochemical and biophysical studies on LmrP, a Major Facilitator Superfamily multidrug transporter from Lactococcus lactis. We used extensive continuous-wave electron paramagnetic resonance and double electron-electron resonance measurements on a library of spin-labeled LmrP mutants to uncover the conformational states involved in transport and to investigate how protons and ligands shift the equilibrium between conformers to enable transport. We find that the transporter switches between outward-open and outward-closed conformations depending on the protonation states of specific acidic residues forming a transmembrane protonation relay. We observe that substrate binding restricts the conformational freedom of LmrP and induces localized conformational changes. Our data allows to build a model of secondary multidrug transport wherein substrate binding initiates the transport cycle by opening the extracellular side to protons. Subsequent protonation of membrane-embedded acidic residues induces substrate release to the extracellular side and triggers a cascade of conformational changes that culminates in a proton release to the intracellular side. Parallel to this, we have optimized our purification and expression protocol in order to set up crystallization trials on LmrP. Through extensive screening and optimization of the lipidation state of LmrP, using ad hoc methods for sample preparation, we were able to obtain low-resolution diffracting crystals. By improving our lipidation technique and modifying the lipid composition we further improved crystal quality. Other factors such as ligand addition, the presence of secondary detergent and additives for controlling phase separation and nucleation were tested, paving the way to high resolution structure determination of LmrP. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Malgré la disponibilité d’un traitement curatif et un vaccin largement utilisé, l’OMS estime qu’approximativement un tiers de la population mondiale est infectée par Mycobacterium tuberculosis, l’agent étiologique de la tuberculose, et qu’environ 2 millions de personnes en meurent chaque année. La compréhension de l’épidémiologie de la tuberculose et les actions de contrôle de la maladie ont été, récemment, compliquées par l’émergence de bacilles tuberculeux résistants aux antibiotiques et par la synergie fournie par la co-infection avec le VIH. Une tendance alarmante pour la santé publique est l’émergence de souches résistantes à plusieurs antibiotiques (multi-résistantes, MDR), définies comme des isolats résistants au moins à l’isoniazide (INH) et la rifampicine (RIF), les deux agents anti-tuberculeux les plus puissants.<p><p>La sélection de mutants résistants se produit chez le patient lorsque les taux d’antibiotiques présents dans le corps sont sub-thérapeutiques ou lorsque la thérapie est inappropriée. Un des facteurs favorisant est l’exceptionnelle durée de la chémothérapie. Le besoin de maintenir des taux élevés d’antibiotiques pendant des mois, combiné avec la toxicité inhérente des agents, résultent en une observance incomplète du traitement par le patient et le risque d’acquérir des résistances. La résistance aux antibiotiques chez M. tuberculosis résulte d’altérations dans des gènes chromosomiques spécifiques. Les causes génétiques de la résistance ont été définies pour certains antibiotiques bien que plusieurs inconnues persistent. <p><p>Le présent travail a consisté en l’étude du problème de la résistance aux antibiotiques anti-tuberculeux par différentes approches :l’analyse génétique des mécanismes de résistance, l’évaluation de l’activité thérapeutique de nouvelles molécules et la caractérisation du profil de résistance de souches cliniques. <p><p>L’acide p-aminosalicylique (PAS) est un antibiotique bactériostatique de deuxième ligne dont le mécanisme d'action sur le bacille tuberculeux est incompris. Récemment, en utilisant la mutagenèse par transposon, la résistance au PAS fut associée à des mutations de la thymidylate synthase encodée par le gène thyA. Suite à cette découverte, nous avons entrepris une étude moléculaire de souches cliniques et de mutants spontanés résistants au PAS. Des mutations du gène thyA furent identifiées chez seulement 37% des souches. En tout, vingt-quatre mutations différentes furent identifiées dans le gène thyA. Les séquences nucléotidiques de cinq autres gènes de la voie de synthèse du folate et de la thymine (dfrA, folC, folP1, folP2, et thyX) ainsi que de 3 gènes encodant des N-acétyltransférases (nhoA, aac1 et aac2) furent également analysées mais aucune mutation associée à la résistance au PAS n’a pu être mise en évidence. L’utilisation de techniques bioinformatiques de prédiction structurelle révèle que les mutations identifiées affectent soit la structure soit le site fonctionnel de ThyA. L’étude des profils de croissance des organismes résistants au PAS nous permit de constater que les organismes porteurs d’une mutation de la protéine ThyA présentent un profil de croissance constant en présence de concentrations croissantes de PAS. Les organismes résistants au PAS possédant une protéine ThyA sauvage répondent, quant à eux, aux concentrations croissantes de PAS de façon dose-dépendante, indiquant que le(s) mécanisme(s) alternatif(s) de résistance au PAS est (sont) dose-dépendant(s).<p><p>La thymidylate synthase est également une des cibles du 5-fluorouracil (5-FU), l’agent chimiothérapeutique le plus largement utilisé pour le traitement du cancer colorectal avancé. Etant donné l’augmentation du nombre de souches résistantes de M. tuberculosis, de nouveaux composés anti-tuberculeux sont nécessaires de façon urgente. Ici, nous avons évalué l’efficacité in vitro et in vivo du 5-FU sur M. tuberculosis. La concentration minimale inhibitrice du 5-FU fut déterminée sur une collection de souches cliniques sensibles et multi-résistantes ainsi que sur des mutants spontanés résistants au PAS. Tous les isolats montrèrent une sensibilité au 5-FU à des concentrations allant de 0.4 à 1.8 µg/ml, et ce indépendamment de leur profil de sensibilité/résistance aux agents anti-tuberculeux actuels. Les études in vivo du 5-FU (sur un modèle murin de tuberculose active) montrèrent une efficacité de celui-ci durant les deux premières semaines de traitement puis une perte d’activité à la troisième semaine, vraisemblablement engendrée par les effets secondaires du 5-FU.<p><p>L’éthionamide (ETH) est un autre antibiotique de deuxième ligne dont l’utilisation est limitée aux tuberculoses multi-résistantes étant donné les effets secondaires qu’il engendre. Ces dernières années, les études ont montré que l’ETH est un pro-médicament, transformé en forme active par l’enzyme monooxygénase EthA dont l’expression est contrôlée par le répresseur transcriptionnel EthR. Notre étude décrit l’élaboration d’inhibiteur d’EthR capable d’augmenter la sensibilité de M. tuberculosis à l’ETH suite à l’amélioration de son activation. Les composés synthétisés et sélectionnés pour leur capacité à inhiber l’interaction EthR-ADN furent co-cristallisés avec EthR. Les structures tridimensionnelles des complexes furent utilisées pour la synthèse d’analogues capables d’améliorer la puissance de l’ETH en culture. Les molécules les plus prometteuses furent testées sur un modèle murin de tuberculose. Pour un des inhibiteurs d’EthR testés, nous avons montré que sa co-administration avec l’ETH permet une réduction de la dose d’ETH utilisée de 3 fois, pour l’obtention d’une même réduction de charge mycobactérienne pulmonaire. Ce travail démontre la possibilité d’augmenter l’index thérapeutique de l’éthionamide en agissant pharmacologiquement sur le mécanisme régulateur de son activation.<p><p>Dans certaines régions du monde, le problème de la multi-résistance devient très présent. Nous avons étudié l’état de la situation à Mourmansk (Fédération russe), une région à haute incidence de tuberculose. La résistance aux antibiotiques et l’épidémiologie moléculaire de la tuberculose furent étudiées sur des isolats collectés en 2003 et 2004 dans cette région. Une extrêmement haute prévalence de tuberculose multi-résistante (MDR-TB) fut constatée à la fois pour les nouveaux cas (primaires) (26%) et les cas précédemment traités (72.9%). Le typage des souches MDR primaires révèle une appartenance au génotype Beijing pour la plupart des isolats (79.8%) et l’homogénéité génétique des souches suggère une transmission active au sein de la population. L’analyse moléculaire des gènes impliqués dans la résistance à l’INH et à la RIF montre la présence des mutations katG codon 315 et rpoB codon 531 chez, respectivement, 98,2% et 76,3% des isolats MDR-TB primaires. La haute fréquence de ces mutations « communes » suggère la possible utilisation de tests moléculaires ciblant spécifiquement ces mutations pour détecter rapidement la plupart des cas de MDR-TB.<p><p>Nos travaux illustrent les différentes voies à suivre pour maitriser le problème de la résistance aux antibiotiques :l’élucidation des mécanismes de résistance, le développement de nouveaux médicaments et la détection rapide des cas de résistance.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished