O melanoma é uma neoplasia de pele invasivo, com maior taxa de morte, sem tratamento efetivo. Nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico (LNC) tem sido empregadas com sucesso como carreadores de fármacos hidrofóbicos. Como o eugenol é um composto hidrofóbico com atividades antiproliferativas e pró-apoptóticas em células cancerosas, visamos avaliar os efeitos dos tratamentos com acetileugenol (AC), LNC ou LNC contendo acetileugenol (LNC-AC) em modelo de melanoma in vivo em camundongos C57B6, e a citotoxicidade dos mesmos em células endoteliais (HUVEC) e de melanoma (SK-Mel-28) in vitro. Os resultados obtidos mostraram que: 1) tratamentos i.p. com as LNC ou com LNC-AC (50 mg/kg, 3-10 dia de indução do tumor) induziram toxicidade sistêmica e, somente o tratamento com LNC inibiu o desenvolvimento do melanoma. O tratamento com LNC, mas não com a mistura de triglicerídeos de cadeia média, por via oral, inibiu o desenvolvimento tumoral, sem toxicidade. Adicionalmente, os tratamentos com AC, LNC ou LNC-AC não foram eficazes quando administrados em fase tardia de evolução tumoral (50 mg/kg, 7-17 dia de indução do tumor, via oral); 2) os tratamentos agudos com AC, LNC ou LNC-AC (20 mg/kg, 200 µL, e.v.) não alteraram o número de leucócitos circulantes, mas os tratamentos com LNC ou com LNC-AC reduziram o comportamento de rolling dos leucócitos em vênulas póscapilares do músculo cremaster e causaram hemólise, sendo que este último efeito também foi observado após tratamento in vitro em hemácias murinas; 3) Os estudos in vitro mostraram que as LNC e LNC-AC foram captadas pelas células HUVEC e SK-Mel-28 após 1 hora de incubação; que a incubação com LNC-AC induziu apoptose tardia e necrose com maior eficácia em SK-Mel-28 do que em HUVEC; que as incubações com LNC ou LNC-AC exerceram efeitos antiproliferativos, induzindo parada na fase G2/M do ciclo celular das duas linhagens de células avaliadas; que somente a incubação com AC ou LNC-AC inibiu a adesão ao Matrigel® com maior eficácia na linhagem SK-Mel-28 do que HUVEC; que somente a incubação com as LNC reduziram a expressão de VCAM-1 em HUVEC e que as incubações com LNC ou LNC-AC reduziram a expressão de β3 integrina em SK-Mel- 28; que nenhum dos tratamentos alterou a migração celular das HUVEC ou SK-Mel- 28; que somente a incubação com LNC-AC reduziu os níveis de espécies reativas de oxigênio em HUVEC e SK-Mel-28; que a incubação com LNC ou LNC-AC aumentou a produção de óxido nítrico (NO) pelas duas linhagens de células avaliadas; que o tratamento com L-NAME reverteu os níveis de NO e a inibição sobre a proliferação celular induzida pela incubação com LNC ou LNC-AC e; que o tratamento de células de melanoma murino com LNC ou LNC-AC parece alterar a polarizar os neutrófilos para o fenótipo N1. Associados, os resultados obtidos mostram o tratamento oral com LNC inibe o crescimento do melanoma sem induzir efeitos tóxicos, e que este efeito benéfico pode ser dependente, pelo menos em parte, da nanoencapsulação dos triglicerídios de cadeia média e da supraestrutura da formulação, com toxicidade direta sobre as células de melanoma e possível modulação do microambiente tumoral. / Melanoma is the most invasive skin cancer, with high rates of death without effective treatment. Polymeric lipid-core nanocapsules (LNC) has been successfully used as carriers of hydrophobic drugs. As eugenol is an hydrophobic compound with antiproliferative and pro-apoptotic activity in cancer cells, here we aimed to evaluate the effects of treatments with acetyleugenol (AC), LNC or LNC containing acetyleugenol (LNC-AC) in an in vivo melanoma model in C57BL6 mice and the cytotoxicity of the treatments in vitro, using endothelial (HUVEC) and melanoma (SK-Mel- 28) cells. The results obtained showed that: 1) i.p. treatments with LNC or LNCAC (50 mg/kg, 3-10 days of tumor injection) induced systemic toxicity and, only the treatment with LNC inhibited the melanoma development. Treatment with LNC, but not with mix of triglycerides of medium chain, by oral route, inhibited the tumor development, without toxicity. In addition, the treatments with AC, LNC or LNC-AC were not effective when administered in the late stage of tumor evolution (50 mg/kg, 10-20 days of tumor induction, oral route); 2) the acute treatments with AC, LNC or LNC-AC (20 mg/kg, 200 µL, intravenous route) did not altered the number of circulating leukocytes, but the treatments with LNC or LNC-AC reduced the rolling behavior of leukocytes in postcapillary venules of the cremaster muscle and induced hemolysis. The latter effect was also observed after in vitro treatment using murine erythrocytes; 3) In vitro studies showed that the LNC and LNC-AC suffered uptake by HUVEC and SK-Mel-28 cells after 1 hour of incubation; that the incubation with LNC-AC induced late apoptosis and necrosis more effectively in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that the incubation with LNC or LNC-AC presented antiproliferative effects, by inducing G2M arrest in cell cycle in both cells lines evaluated; that only the incubation with AC or LNC-AC inhibited the adhesion in Matrigel® with more efficaccy in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that only incubtion with LNC reduced the VCAM-1 expression in HUVEC and the incubation with LNC or LNC-AC reduced the β3 integrin expression in SK-Mel-28 cells; that any treatment affected the HUVEC or SK-Mel- 28 migration; that only the incubation with LNC-AC reduced the levels of reactive species of oxygen in HUVEC and SK-Mel-28 cells; that the incubation with LNC or LNC-AC increased the nitric oxide (NO) production by both cell lines used; that the treatment with L-NAME reversed the NO levels and the inhibition on cell proliferation induced by incubation with LNC or LNC-AC and; that the in vitro treatment of murine with LNC or LNC-AC altered the neutrophil polarization to N1 phenotype. Together, results obtained show that the oral treatment with LNC inhibit the melanoma growth without any toxic effect, and that the beneficial effect could be dependent, at least in part, of nanoencapsulation of medium chain triglycerides and the supraestrucuture of the formulation, with direct toxicity on melanoma cells and possible modulation of tumor microenvironment.

A grande procura da humanidade por meios que favoreçam uma vida saudável tem impulsionado as pesquisas por novas substâncias capazes de satisfazer tais necessidades, e entre estas substâncias encontram-se os fitoestrógenos. Processos biológicos relacionados a Doenças Cardiovasculares (DCV) e outras doenças podem ser afetados por essas substâncias presentes em plantas. O fitoestrógeno resveratrol é um polifenol especialmente encontrado na uva e seus derivados, e sua ingestão tem sido associada à baixa taxa de mortalidade por câncer e DCV. Os fitoestrógenos das plantas possuem semelhança estrutural e funcional com o estrógeno, com propriedades que beneficiam o metabolismo celular através de ação antioxidante e antiagregante plaquetária. O endotélio é o principal alvo da ação dos estrógenos. Eles promovem a redução do engrossamento da parede vascular, aceleram o processo de reconstrução do endotélio após injúria vascular e favorecem a angiogênese. Os estrógenos diminuem a expressão de moléculas de adesão em resposta à citocinas e possuem efeito anti-apoptótico nas células endoteliais. Polifenóis são fitoestrógenos com alto potencial antioxidante presentes em frutas, grãos, vegetais, nozes e raízes. Estes compostos vêm sendo amplamente estudados por seus efeitos na supressão de tumores e na prevenção de DCV em modelos animais. Neste estudo, temos como objetivo geral avaliar a ação do resveratrol na produção de óxido nítrico e prostaglandina E2 em modelo in vitro de células endoteliais da linhagem ECV 304, bem como atividade antioxidante. O objetivo específico é determinar a melhor concentração do resveratrol em que se observa uma potente liberação de substâncias vasoativas e maior proteção contra radicais livres, conferindo proteção e prevenção de DCV. / The vast search of humanity for ways that favors a healthy life has driven the researches for substances capable of meeting such needs, and among these substances there are the phytoestrogens. Biological processes related to Cardiovascular Disease (CVD) and other illness can be affected by these substances present in plants. The phytoestrogen resveratrol is a polyphenol specially found in grapes and derivates, and its ingestion has been associated to low mortality rates by cancer and CVD. The plants phytoestrogens are similar structurally and functionally with estrogens, with properties that benefit cellular metabolism through their antioxidant and antiplatelet action. The endothelium is estrogen´s major target. They reduce thickening of the vascular wall, accelerate the reconstruction process of vascular endothelial after injury and promote angiogenesis. The estrogens decrease the expression of adhesion molecules in response to cytokines and have antiapoptotic effect on endothelial cells, and promotes raising in nitric oxide (NO) production. Polyphenols are phytoestrogens with high antioxidant effect present in fruits, grains, vegetables, nuts and roots. These compounds have been extensively studied due to their effect on tumors suppression and CVD prevention in animal models. In this study, we evaluated resveratrol´s action in nitric oxide production and prostaglandin E2 in in vitro model of endothelial cells ECV304, as well as it´s antioxidant activity. The specific objective is to determine the best concentration of resveratrol in which observes a potent liberation of vasoactive factors and the best anti free radical activity, leading to protection and prevention of CVD.

Plaquetas e células tumorais interagem em uma reação cruzada com proteínas do plasma, via integrina αIIbβ3 e αvβ3, respectivamente. A integrina αvβ3 também encontra-se presente na angiogênese tumoral. O objetivo desse trabalho foi avaliar a GST-INS, uma disintegrina recombinante do veneno de Bothrops insularis em eventos da progressão tumoral. Em condições estáticas, GST-INS foi capaz de inibir totalmente a adesão de células HUVECs e SK-MEL-28 às plaquetas em comparação ao controle e ao Aggrastat® (inibidor seletivo da integrina αIIbβ3). Além de inibir a TCIPA (agregação plaquetária induzida por células tumorais) a GST-INS também inibiu a invasão de SK-MEL-28 em substrato de matrigel. Células t.End.1 ou SK-MEL-28 pré-incubadas com GST-INS não formaram túbulos no substrato de matrigel. Análise por microscopia confocal mostrou que GST-INS liga-se a integrina αv presente nas células SK-MEL-28. Nossos resultados sugerem que essa disintegrina pode ser utilizada como potencial ferramenta no estudo e desenvolvimento de antiangiogênicos e antimetastáticos. / Platelets and tumor cells interact in a cross-react with plasma proteins via integrin αIIbβ3 and αvβ3 , respectively.The integrin αvβ3 is also strongly stimulated in tumor angiogenesis. The aim of this study was to evaluate the ability of GST-INS, a recombinant disintegrin from Bothrops insularis venom on events of tumor progression. Under static conditions, GST-INS was able to completely inhibit the adhesion of endothelial cells (HUVECs) and melanoma cells (SK-MEL-28) to platelets compared to control and Aggrastat® (selective inhibitor of integrin αIIbβ3). In addition, GST-INS inhibit TCIPA (platelet aggregation induced by tumor cells) GST-INS also inhibited SK-MEL-28 on matrigel invasion substrate. t.End.1 cells or SK-MEL-28 pre-incubated with GST-INS were not able to form tubules in matrigel substrate. Analysis by confocal microscopy showed that GST-INS binds to integrin αv present in SK-MEL-28 cells. The results suggest that disintegrin can be used as a potential tool in the study and development of antiangiogenic and antimetastatic.

Já foi demonstrado que a aminoguanidina (AG), um conhecido inibidor de AGEs (Produtos Finais de Glicação Avançada), aumenta a atividade de NOX2 (Sistema NADPH oxidase fagocítico) em neutrófilos peritoneais de ratos diabéticos. Experimentos adicionais demonstraram que o mesmo efeito ocorre em neutrófilos de ratos não diabéticos. Visando elucidar o mecanismo e a importância deste aumento de NOX2 pela AG em neutrófilos, utilizou-se um modelo experimental de ratos diabéticos e não diabéticos e um modelo in vitro com neutrófilos humanos isolados de sangue periférico ou HUVEC, uma linhagem de células endoteliais. Para isso, ratos machos Wistar diabéticos e não diabéticos foram tratados ou não por gavagem com AG (100mg/kg/dia) por 50 dias. Os neutrófilos foram recrutados e isolados do peritônio após 4 horas da injeção de caseinato de sódio e foram usados para avaliar a produção de superóxido, ERO e as atividades fagocítica e candicida destas células. No modelo in vitro, neutrófilos isolados de sangue periférico ou HUVEC foram ou não incubados com AG ou Metformina (MET) por 18h em estufa de CO2. O tratamento in vivo com a AG, mostrou aumento na produção de superóxido em comparação com grupos tratados com água, em ambos os grupos, diabéticos e não diabéticos. O aumento de atividade e expressão de NOX2 (p47phox e p67 phox) pela AG aumentou as atividades fagocíticas e candicida de Candida albicans, entretanto este aumento foi menos pronunciado no grupo diabético. Adicionalmente, os resultados demonstram a eficácia do tratamento com a AG na prevenção de glicação de proteínas, reduzindo os níveis de HbA1C e AGEs, além de reduzir os níveis de ureia e manter os níveis de creatinina no soro dos animais. O tratamento com AG reduziu a pressão arterial e a produção de nitratos no soro dos animais, mas a atividade das enzimas antioxidantes foi mantida. Verificou-se que as HUVEC tratadas com AG ou MET no estado basal ou estimuladas com LPS, tiveram menor produção de ERO. Neutrófilos humanos incubados com AG aumentaram a produção de ERO e de superóxido, enquanto o tratamento com MET manteve a produção de ambos. Além disso, o tratamento com AG aumentou a fagocitose e a atividade candicida de neutrófilos humanos nos tempos avaliados. O tratamento de neutrófilos humanos com MET manteve a expressão das subunidades avaliadas e o tratamento com AG aumentou a expressão de gp91phox. A liberação de IL-8 foi diminuída nos neutrófilos humanos tratados com a MET, e a AG aumentou a liberação de IFN-y . Em HUVEC a liberação de IL-8 e INF-y foram mantidas com ambos os tratamentos. Pode-se sugerir que a AG aumentou a atividade e a expressão de NOX2 em neutrófilos humanos e de ratos e que isso contribuiu diretamente para o aumento da atividade microbicida dos neutrófilos. Além disso, nos neutrófilos humanos, o aumento da liberação de IFN-y pode ter contribuído para o aumento da expressão de gp91phox. Adicionalmente, a influência da AG em células em processo de diferenciação para um estado mais maduro pode ser diferente dos seus efeitos in vitro, em células já maduras. / It has been showed that aminoguanidine (AG), a known inhibitor of AGE (Advanced Glycation End Products) increases the activity of NOX2 (phagocyte system NADPH Oxidase) peritoneal neutrophils of diabetic rats. Additional experiments demonstrated that the same effect occurs in non-diabetic rat neutrophils. To elucidate the mechanism and significance of NOX2 increase in neutrophils by AG, it was used an experimental model of diabetic and non-diabetic rats and an in vitro model in which human neutrophils isolated from peripheral blood or HUVEC endothelial cell lineage. For this, Wistar rats diabetic and non-diabetic were treated or not with AG by gavage (100 mg / kg / day) for 50 days. Neutrophils were recruited and isolated from the peritoneum 4h after injection of sodium caseinate and were used to evaluate superoxide generation, ROS and phagocytic and candicida activity of these cells. In vitro model, neutrophils isolated from peripheral blood or HUVEC were incubated or not with AG or Metformin (MET) for 18h in CO2 incubator. In vivo treatment with AG showed an increase in superoxide production compared with groups treated with water, in both groups diabetics and non-diabetics. The increased activity and expression of NOX2 (p47phox and p67phox) by AG increased phagocytic and candicida activity of Candida albicans, however this increase was less pronounced in the diabetic group. Additionally, the results demonstrate the effectiveness of treatment with AG on preventing glycation of proteins, reducing HbA1c and AGEs, in addition to reducing levels of urea and maintain the creatinine levels in serum of animals. The treatment with AG reduced the blood pressure and the production of nitrates and antioxidant enzymes activity were maintained in animals. It was found that HUVEC treated with AG or MET at baseline, or stimulated with LPS had lower production of ROS. Human neutrophils incubated with AG increase ROS and superoxide while treatment with MET remained the production of both. In addition, treatment with AG increased phagocytosis and candicidal activity of human neutrophils at times evaluated. In addition, treatment with AG increased phagocytosis and candicida activity of human neutrophils at times evaluated. The MET treatment maintained the expression of subunits assessed, and treatment with AG caused increased expression of gp91. The release of IL-8 by human neutrophils was decreased by treatment with MET, and AG increased the release of IFN-y The release of IL-8 was reduced in human neutrophils treated with MET, and AG increased IFN-y . In HUVEC the release of IL-8 and IFN-y were maintained with both treatments. It can be suggested that the AG used to inhibit the formation of AGEs increased activity and NOX2 expression in human and rat neutrophils and that directly contributed to the increased microbicidal activity by neutrophils. In addition, the human neutrophils the increased of IFN-y may have contributed to the increased expression of gp91phox. In addition, the influence of AG in cells in differentiation process to more mature state may be different of in vitro effects on cells already mature.

O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença autoimune e protótipo das doenças por imunocomplexos (IC). A deposição de IC em tecidos ou órgãos leva a um processo inflamatório crônico, que resulta em lesão tecidual. A fisiopatologia deste processo envolve principalmente o sistema do complemento (SC), receptores de IgG (Fc?R), neutrófilos e moléculas de adesão. Os produtos de ativação SC atraem os neutrófilos para o foco inflamatório e sua interação com os IC depositados resulta na liberação de espécies reativas de oxigênio (ERO) e das enzimas dos neutrófilos sobre os tecidos. As ERO podem levar a danos nas estruturas celulares devido ao estresse oxidativo, resultando na exposição de autoantígenos e sustentação da autoimunidade. Várias anormalidades envolvendo neutrófilos, função e expressão dos Fc?R e CR foram descritas no LES. O objetivo deste estudo foi avaliar se essas alterações podem ter implicações para o dano tecidual através do depósito de IC. Devido à importância das interações neutrófilo-endotélio-SC para a inflamação e lesão tecidual por IC no LES, este estudo propôs avaliar o efeito da ativação de neutrófilos e produtos do SC sobre as células endoteliais in vitro. Os resultados mostram que a exposição das células endoteliais aos neutrófilos/LES ativo, sem estímulo, resulta em maior peroxidação lipídica comparada com o controle espontâneo, o que não foi observado com neutrófilos/saudáveis. Contudo, na presença de IC/SHN, a peroxidação lipídica foi maior quando as células endoteliais foram expostas aos neutrófilos/LES inativo comparada ao controle espontâneo. O efeito da ativação dos neutrófilos, em todos os grupos, sobre a peroxidação lipídica das células endoteliais foi dependente da opsonização dos IC pelo complemento (IC/SHN), uma vez que não foi observado quando as proteínas do complemento foram inativadas (IC/SHI). Não houve diferença na produção de ERO entre os neutrófilos dos grupos estudados. Observou-se menor expressão dos Fc?RIIa (CD32) e CR1 em neutrófilos/LES ativo, quando comparados com o grupo controle. Houve maior liberação de catalase pelos neutrófilos/LES, quando estes foram estimulados via Fc?R, e maior produção de glutationa por neutrófilos/LES inativo quando estas células foram estimuladas via Fc?R e CR. A expressão de ICAM-1 não foi diferente entre os grupos de neutrófilos, entretanto foi menor na ausência de complemento. Não houve diferença na medida da ativação da via clássica do complemento avaliada pelo fragmento C4d. Estes resultados mostram que as células endoteliais são mais suscetíveis à peroxidação lipídica na presença de neutrófilos/LES. Contudo, quando o complemento do soro é inativado, esta suscetibilidade desaparece, bem como há menor liberação de ICAM-1 por todos os grupos de neutrófilos e maior liberação de catalase por neutrófilos/LES. A interação dos neutrófilos/LES com células endoteliais pode ser deletéria para este último e depender da atividade das proteínas do sistema complemento. O modelo desenvolvido neste estudo pode contribuir para a compreensão do envolvimento dos neutrófilos e do SC nas lesões teciduais no LES. / Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease and prototype of immune complex diseases (IC). The deposition of IC in tissues or organs leads to a chronic inflammatory process, which results in tissue injury. The pathophysiology of this process mainly involves the complement system (SC), IgG (Fc?R) receptors, neutrophils and adhesion molecules. SC activation products attract neutrophils to the inflammatory focus and their interaction with deposited IC results in the release of reactive oxygen species (ROS) and neutrophil enzymes into tissues. ROS can lead to damage to cell structures due to oxidative stress, resulting in the exposure of autoantigens and the support of autoimmunity. Several abnormalities involving neutrophils, function and expression of Fc?R and CR have been described in SLE. The aim of this study was to assess whether these changes may have implications for tissue damage through the deposition of IC. Due to the importance of neutrophil-endothelial-SC interactions for inflammation and tissue damage by IC in SLE, this study proposed to evaluate the effect of the activation of neutrophils and SC products on endothelial cells in vitro. The results show that exposure of endothelial cells to active neutrophils / SLE without stimulus results in higher lipid peroxidation compared to spontaneous control, which was not observed with neutrophils / healthy. However, in the presence of IC / complement from normal human serum (NHS), lipid peroxidation was greater when endothelial cells were exposed to inactive neutrophils / SLE compared to spontaneous control. The effect of neutrophil activation in all groups on endothelial cell lipid peroxidation was dependent on IC with complement (IC / NHS), as it was not observed when complement proteins were inactivated (IC / INHS). There was no difference in ROS production among the neutrophils of the studied groups. Lower expression of Fc?RIIa (CD32) and CR1 in active neutrophils / SLE, when compared with the control group, was observed. There was greater release of catalase by neutrophils / SLE, when they were stimulated via Fc?R, and increased production of glutathione by neutrophils / inactive SLE when these cells were stimulated via Fc?R and CR. There was no difference in expression of ICAM-1 between the neutrophil groups, however it was lower in the absence of complement. There was no difference in the extent of the activation of the classical complement pathway evaluated by the C4d fragment. These results show that endothelial cells are more susceptible to lipid peroxidation in the presence of neutrophils / SLE. However, when serum complement is inactivated, this susceptibility disappears, as well as there is a lower release of ICAM-1 by all neutrophil groups and greater release of catalase by neutrophils / SLE. The interaction of neutrophils / SLE with endothelial cells may be deleterious to the latter and depends on the activity of the complement system proteins. The model developed in this study may contribute to the understanding of neutrophil and SC involvement in tissue lesions in SLE.

Orientador: Willian Fernando Zambuzzi / Resumo: As células endoteliais (ECs) e células musculares lisas (AoSMCs) são os principais componentes celulares do endotélio. As interações entre estes tipos celulares desempenham funções na homeostase e na estrutura vascular. Como uma interface entre o sangue e a parede do vaso, as ECs ocupam um local único diretamente exposto ao shear stress (SS), a força mecânica de atrito lateral produzido pelo fluxo de sangue na membrana apical da célula endotelial, que pode influenciar o comportamento de ambas ECs e AoSMCs. Geralmente, AoSMCs não sofrem diretamente às forcas de cisalhamento, no entanto, estas são diretamente expostas ao fluxo sanguíneo quando ocorre alguma injúria vascular, como por exemplo em algumas lesões ateroscleróticas ou por técnicas invasivas, como a angioplastia. As forças hemodinâmicas influenciam as propriedades funcionais do endotélio, porém estas não são profundamente compreendidas quanto aos mecanismos bioquímicos de respostas de células endoteliais e de musculatura lisa. Assim, a proposta desta dissertação foi estabelecer um modelo de cultivo in vitro que mimetize as forças tensionais de cisalhamento (shear stress), buscando compreender mecanismos celulares, bioquímicos e epigenéticos. Cultura de células primárias endoteliais e de musculatura lisa humanas foram obtidas da empresa LONZA e mantidas conforme recomendações do fabricante. Estas células foram mantidas rotineiramente em condições convencionais em incubadora de CO2. Para mimetizar o fluxo sanguíneo, esta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

As doenças cardiovasculares ainda são as principais causas de mortalidade e morbidade em todo o mundo. E a aterosclerose é uma das principais precursoras de vários desfechos clínicos como isquemias e infarto do miocárdio. As placas ateroscleróticas se desenvolvem preferencialmente em regiões de bifurcação ou curvatura dos vasos, onde o shear stress (SS) encontra-se diminuído ou perturbado. A expressão de proteínas pró-aterogênicas em regiões de baixo SS e ateroprotetoras em regiões de SS alto foram relatadas na literatura, porém o mecanismo completo carece de elucidação. Este trabalho teve por objetivo integrar proteômica e metabolômica para um melhor entendimento das alterações moleculares que acontecem nas células endoteliais em situações de alto e baixo SS, que podem resultar no desenvolvimento de lesões e placas ateroscleróticas. Para esta finalidade, células endoteliais foram submetidas a alto e baixo SS em sistema cone plate, seguido de análise proteômica e metabolômica por espectrometria de massas. Nossos dados demonstraram que o metabolismo de lipídio e metabolismo de modificações pós-traducionais de proteínas (N-glicosilações) estavam diminuídos em baixo SS. Em relação ao metabolismo de lipídio, foi identificada diminuição na concentração de ácidos graxos e na expressão de enzimas e proteínas transportadoras de lipídios em células sob baixo SS. O receptor de LDL, proteína importante para a homeostase do colesterol, foi identificado em menor concentração na membrana, bem como com alteração no seu perfil de glicosilação em células após baixo SS. As células submetidas a baixo SS e, portanto, aquelas com perfil pró-aterogênico, quando tratadas com estatina para o aumento da expressão de LDLR, aproximaram seu fenótipo ao de células submetidas a alto SS, adquirindo parte de um fenótipo ateroprotetor, com recuperação dos níveis de aminoácidos, lipídios, açúcares e ácidos carboxílicos. Os dados deste trabalho sugerem que o metabolismo de lipídios é um processo importante na manutenção do perfil ateroprotetor de células submetidas a alto SS. Além disso, as evidências demonstraram que estatinas apresentam uma atividade protetora, não apenas sistêmica, com diminuição do LDL circulante, mas também no microambiente vascular, contribuindo para o bom funcionamento das células endoteliais / Cardiovascular diseases are the main cause of the mortality and morbidity worldwide. Atherosclerotic plaque development is closely associated to the hemodynamic forces applied to endothelial cells (EC). Among these, shear stress (SS) plays a key role in disease development since changes in flow intensity and direction could stimulate an atheroprone or atheroprotective phenotype. EC under low and/or oscillatory SS (LSS) have upregulation of inflammatory proteins, adhesion and cellular permeability molecules. On the contrary, cells under high/laminar SS (HSS) increase their expression of protective and anti-inflammatory factors. The mechanism behind the SS regulating an atheroprotective phenotype is not completely elucidated. Here we used proteomics and metabolomics to better understand the changes suffered by endothelial cells under LSS and HSS that promote the atheroprone and atheroprotective profile and how these modifications can be connected to atherosclerosis development. Our data showed that lipid metabolism and post translational modification protein metabolism were downregulated in cells under LSS. About lipid metabolism, we found the LDLR, one important protein in cholesterol homeostasis, showed significant alterations both at the quantitative expression level, as well as regarding post-translational modifications. Under LSS, LDLR was seem at lower concentrations and with a different glycosylation profile. Finally, modulating LDLR with atorvastatin led to the recapitulation of an HSS metabolic phenotype in EC under LSS. The phenotype was recovery based on increasing of amino acids, lipids, sugars and carboxylic acids. Altogether, our data suggest lipid metabolism is important in atheroprotective phenotype of endothelial cells under HSS. Statins showed benefits not only systemic, decreasing cholesterol level in blood, but also in vascular environment, contributing for protector phenotype of endothelial cells

Os riscos provocados pela Terapia de Reposição Hormonal, levaram à busca de novas terapias, como os fitoestrógenos. São substâncias com ação estrogênica e propriedades que podem retardar a formação de placas ateroscleróticas. Isoflavonas são os fitoestrógenos mais estudados e são encontradas na soja, no red clover e em outras plantas. Avaliamos os efeitos dos fitoestrógenos extraídos da soja Glycine max: genisteína, formononetina, biocanina A e daidzeína; a mistura entre eles (Mix1); o extrato padronizado de red clover (Menoflavon 40mg) e uma segunda mistura com os fitoestrógenos extraídos da Glycine max nas concentrações encontradas no Menoflavon (Mix2), na expressão de moléculas de adesão de leucócitos, VCAM-1, ICAM-1 e E-selectina, em cultura de células endoteliais de cordão umbilical humano (HUVEC), assim como na linhagem modificada de célula endotelial, ECV304, estimuladas com LPS. Resultados: foram padronizados os tempos e concentrações de exposição ao LPS no cultivo de HUVEC de 1ug durante 12 horas de exposição para as três moléculas de adesão; e no cultivo de ECV304 para a expressão de VCAM-1, de 500ng durante 12 horas, para ICAM-1 de 1ug durante 18 horas, para E-selectina 100ng durante 18 horas na superfície celular e 200ng durante 24 horas no sobrenadante de culturas de ECV304, permitindo que este tipo celular seja utilizado como modelo de inflamação. Os fitoestrógenos reduziram VCAM-1, ICAM-1 e E-selectina na superfície celular assim como as formas solúveis dessas moléculas, tanto em ECV304 como em HUVEC, sendo efetivos como agentes preventivos e também para tratamento da aterosclerose. A mistura entre os fitoestrógenos não apresentou maior eficiência na redução das moléculas de adesão na superfície celular, mas apresentou diferenças significativas na produção das formas solúveis. Tanto em ECV304, quanto em HUVEC os fitoestrógenos extraídos do red clover e os extraídos da soja Glycine max reduziram as moléculas de adesão na superfície celular e no sobrenadante, sendo que o Menoflavon, apresentou maior efetividade na redução das moléculas de adesão que os fitoestrógenos extraídos da soja Glycine max, em HUVEC. Ocorreram interações entre os fitoestrógenos e o 17 estradiol, tanto em ECV304 quanto em HUVEC, principalmente quando este se encontrava em baixas concentrações, sugerindo proteção para mulheres na menopausa. Esses efeitos dos fitoestrógenos ocorreram via receptor de estrógeno, como demonstrado pela inibição de suas ações por ICI. Conclusão: tanto os fitoestrógenos extraídos da soja Glycine max quanto os extraídos do red clover apresentaram efeitos anti-aterogênicos, podendo atuar como cardioprotetores para mulheres pós-menopausa. / The risks of hormone replacement therapy have led to a search for new alternatives such as the use of phytoestrogens, plant compounds with estrogen-like biological activity. Isoflavones are the phytoestrogens most extensively studied and can be found in soy, red clover and other plants. Due this estrogen-like activity phytoestrogens can have some effect on atherosclerosis. We evaluated the effects of the phytoestrogens extracts from Glycine max soy: genistein, formononetin, biocanin A and daidzein; a Mix between them (Mix1); a standardized red clover extracts (Menoflavon 40mg) and a second Mix using phytoestrogens from Glycine max with same Menoflavon concentrations (Mix2) on adhesion molecules expression, VCAM-1, ICAM-1 and E-selectin by endothelial cell HUVEC, and by endothelial cell line ECV304, stimulated with LPS. Results: were standardized time and concentration to LPS exposure, being 1ug during 12 hours for the three adhesion molecules expression on HUVEC, and 500ng during 12 hours for VCAM-1 expression, 1ug during 18 hours for ICAM-1 expression and 100ng during 18 hours for E-selectin expression on cell surface as well as 200ng during 24 hours to E-selectin increase on culture supernadant, on ECV 304 cell line. The phytoestrogens decreased VCAM-1, ICAM-1 and E-selectin levels on cell surface and on culture supernadant in HUVEC and ECV304, being useful as preventive agents as well as treatment agents. Mix1 were not most effective than isolated phytoestrogens on cell surface, but presented decreased results on soluble forms. Menoflavon presented more effectiveness than Glycine max on HUVEC. Phytoestrogens interacted with 17 oestradiol mainly, in low concentrations (10pg), showing protection for post menopausal women. These phytoestrogens effects happened by oestrogen receptor activation, this was demonstrated through phytoestrogens inhibition by ICI. Conclusions: the phytoestrogens from Glycine max as well as phytoestrogens from red clover presented antiatherogenic effects, mainly when 17 estradiol is low, being usefull for postmenopausal women.

O melanoma é uma neoplasia de pele invasivo, com maior taxa de morte, sem tratamento efetivo. Nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico (LNC) tem sido empregadas com sucesso como carreadores de fármacos hidrofóbicos. Como o eugenol é um composto hidrofóbico com atividades antiproliferativas e pró-apoptóticas em células cancerosas, visamos avaliar os efeitos dos tratamentos com acetileugenol (AC), LNC ou LNC contendo acetileugenol (LNC-AC) em modelo de melanoma in vivo em camundongos C57B6, e a citotoxicidade dos mesmos em células endoteliais (HUVEC) e de melanoma (SK-Mel-28) in vitro. Os resultados obtidos mostraram que: 1) tratamentos i.p. com as LNC ou com LNC-AC (50 mg/kg, 3-10 dia de indução do tumor) induziram toxicidade sistêmica e, somente o tratamento com LNC inibiu o desenvolvimento do melanoma. O tratamento com LNC, mas não com a mistura de triglicerídeos de cadeia média, por via oral, inibiu o desenvolvimento tumoral, sem toxicidade. Adicionalmente, os tratamentos com AC, LNC ou LNC-AC não foram eficazes quando administrados em fase tardia de evolução tumoral (50 mg/kg, 7-17 dia de indução do tumor, via oral); 2) os tratamentos agudos com AC, LNC ou LNC-AC (20 mg/kg, 200 µL, e.v.) não alteraram o número de leucócitos circulantes, mas os tratamentos com LNC ou com LNC-AC reduziram o comportamento de rolling dos leucócitos em vênulas póscapilares do músculo cremaster e causaram hemólise, sendo que este último efeito também foi observado após tratamento in vitro em hemácias murinas; 3) Os estudos in vitro mostraram que as LNC e LNC-AC foram captadas pelas células HUVEC e SK-Mel-28 após 1 hora de incubação; que a incubação com LNC-AC induziu apoptose tardia e necrose com maior eficácia em SK-Mel-28 do que em HUVEC; que as incubações com LNC ou LNC-AC exerceram efeitos antiproliferativos, induzindo parada na fase G2/M do ciclo celular das duas linhagens de células avaliadas; que somente a incubação com AC ou LNC-AC inibiu a adesão ao Matrigel® com maior eficácia na linhagem SK-Mel-28 do que HUVEC; que somente a incubação com as LNC reduziram a expressão de VCAM-1 em HUVEC e que as incubações com LNC ou LNC-AC reduziram a expressão de β3 integrina em SK-Mel- 28; que nenhum dos tratamentos alterou a migração celular das HUVEC ou SK-Mel- 28; que somente a incubação com LNC-AC reduziu os níveis de espécies reativas de oxigênio em HUVEC e SK-Mel-28; que a incubação com LNC ou LNC-AC aumentou a produção de óxido nítrico (NO) pelas duas linhagens de células avaliadas; que o tratamento com L-NAME reverteu os níveis de NO e a inibição sobre a proliferação celular induzida pela incubação com LNC ou LNC-AC e; que o tratamento de células de melanoma murino com LNC ou LNC-AC parece alterar a polarizar os neutrófilos para o fenótipo N1. Associados, os resultados obtidos mostram o tratamento oral com LNC inibe o crescimento do melanoma sem induzir efeitos tóxicos, e que este efeito benéfico pode ser dependente, pelo menos em parte, da nanoencapsulação dos triglicerídios de cadeia média e da supraestrutura da formulação, com toxicidade direta sobre as células de melanoma e possível modulação do microambiente tumoral. / Melanoma is the most invasive skin cancer, with high rates of death without effective treatment. Polymeric lipid-core nanocapsules (LNC) has been successfully used as carriers of hydrophobic drugs. As eugenol is an hydrophobic compound with antiproliferative and pro-apoptotic activity in cancer cells, here we aimed to evaluate the effects of treatments with acetyleugenol (AC), LNC or LNC containing acetyleugenol (LNC-AC) in an in vivo melanoma model in C57BL6 mice and the cytotoxicity of the treatments in vitro, using endothelial (HUVEC) and melanoma (SK-Mel- 28) cells. The results obtained showed that: 1) i.p. treatments with LNC or LNCAC (50 mg/kg, 3-10 days of tumor injection) induced systemic toxicity and, only the treatment with LNC inhibited the melanoma development. Treatment with LNC, but not with mix of triglycerides of medium chain, by oral route, inhibited the tumor development, without toxicity. In addition, the treatments with AC, LNC or LNC-AC were not effective when administered in the late stage of tumor evolution (50 mg/kg, 10-20 days of tumor induction, oral route); 2) the acute treatments with AC, LNC or LNC-AC (20 mg/kg, 200 µL, intravenous route) did not altered the number of circulating leukocytes, but the treatments with LNC or LNC-AC reduced the rolling behavior of leukocytes in postcapillary venules of the cremaster muscle and induced hemolysis. The latter effect was also observed after in vitro treatment using murine erythrocytes; 3) In vitro studies showed that the LNC and LNC-AC suffered uptake by HUVEC and SK-Mel-28 cells after 1 hour of incubation; that the incubation with LNC-AC induced late apoptosis and necrosis more effectively in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that the incubation with LNC or LNC-AC presented antiproliferative effects, by inducing G2M arrest in cell cycle in both cells lines evaluated; that only the incubation with AC or LNC-AC inhibited the adhesion in Matrigel® with more efficaccy in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that only incubtion with LNC reduced the VCAM-1 expression in HUVEC and the incubation with LNC or LNC-AC reduced the β3 integrin expression in SK-Mel-28 cells; that any treatment affected the HUVEC or SK-Mel- 28 migration; that only the incubation with LNC-AC reduced the levels of reactive species of oxygen in HUVEC and SK-Mel-28 cells; that the incubation with LNC or LNC-AC increased the nitric oxide (NO) production by both cell lines used; that the treatment with L-NAME reversed the NO levels and the inhibition on cell proliferation induced by incubation with LNC or LNC-AC and; that the in vitro treatment of murine with LNC or LNC-AC altered the neutrophil polarization to N1 phenotype. Together, results obtained show that the oral treatment with LNC inhibit the melanoma growth without any toxic effect, and that the beneficial effect could be dependent, at least in part, of nanoencapsulation of medium chain triglycerides and the supraestrucuture of the formulation, with direct toxicity on melanoma cells and possible modulation of tumor microenvironment.

Orientador: Willian Fernando Zambuzzi / Resumo: Com o aumento progressivo da expectativa de vida da população, defeitos ósseos se tornou um problema de saúde pública. Por sua vez, o sistema esquelético abriga um conjunto de células que, de maneira hierárquica, sustentam a formação do osso ao longo da vida, sendo sua capacidade regenerativa comprometida durante o processo de envelhecimento. Com o aumento da expectativa de vida, a população idosa vem crescendo nos últimos anos e com ela o aumento eminente de fraturas ósseas. Sabe-se que o desenvolvimento e regeneração ósseos são eventos complexos e controlados por mecanismos parácrinos de sinalização intercelulares, destacando que a osteogênese está acoplada, principalmente, à angiogênese. Embora relatado, este mecanismo de comunicação entre células endoteliais e células osteoprogenitoras não está bem elucidado, sobretudo considerando o repertório de moléculas tróficas envolvidas. A fim de compreender melhor estes mecanismos, o objetivo deste trabalho foi desenvolver metodologias capazes de mimetizar o microambiente endotelial-ósseo, bem como desvendar eventos acoplados entre os diferentes tipos celulares envolvidos no processo, sobretudo gerando tecido endotelial in vitro, equivalente ao original. Para isso, fizemos uso de células humanas primárias, as quais foram submetidas a diferentes protocolos experimentais, onde a mesma densidade de células endoteliais arterial (HCAEC) e venosa (HUVEC) e de musculatura lisa (AoSMC) (cultivo misto) foi plaqueada em tubos cônicos sem tr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the progressive increase in the life expectancy of the population, bone defects became a public health problem. In turn, the skeletal system houses a set of cells that, in a hierarchical way, support the formation of the bone throughout life, and its regenerative capacity is compromised during the aging process. With the increase in life expectancy, the elderly population has been increasing in recent years and with it the eminent increase of bone fractures. It is known that bone development and regeneration are complex events and controlled by paracrine mechanisms of intercellular signaling, emphasizing that osteogenesis is mainly coupled with angiogenesis. Although reported, this mechanism of crosstalk between endothelial cells and osteoprogenitor cells is not well elucidated, especially considering the repertoire of involved trophic molecules. In order to better understand these mechanisms, the objective of this work was to develop methodologies capable of mimicking the endothelial-bony microenvironment, as well as unveiling the coupled events between the different cell types involved in the process, especially generating endothelial tissue in vitro, equivalent to the original one. For this, we used primary human cells, which were submitted to different experimental protocols, where the same density of arterial (HCAEC) and venous (HUVEC) endothelial cells and smooth muscle cell (AoSMC) (mixed culture) were plated in tubes (s), and after 72 hours the generated spheroid... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre