O quelóide é um processo cicatricial, com freqüência aumentada em regiões com maior tensão na pele ou onde a pele é mais espessa, caracterizado por exceder-se além dos limites da lesão que o originou e pela tendência à recidiva após sua ressecção. Ambos os sexos são acometidos, com maior incidência entre a primeira e a terceira década de vida e em indivíduos de etnia negra. A relação familial é sugerida como herança autossômica dominante. O quelóide apresenta características moleculares distintas da pele normal envolvendo uma variedade de sinalizações ainda pouco compreendidas e um aumento da expressão de componentes da matriz extracelular, como o colágeno, os glicosaminoglicanos e os proteoglicanos. Este estudo analisou a expressão gênica dos proteoglicanos de superfície celular sindecam-2 e sindecam-4 e dos de matriz extracelular decorim e versicam no tecido derivado de quelóide de indivíduos não tratados em comparação com a pele clinicamente normal. Participaram desse estudo 10 indivíduos portadores de quelóides (grupo Q) e 10 indivíduos não portadores dessa cicatriz (grupo N). A expressão gênica dos proteoglicanos foi amplificada pela reação em cadeia da polimerase por transcrição reversa e analisada através de eletroforese em gel de agarose. Foi realizada a localização dos proteoglicanos nos tecidos através de reação imunohistoquímica com anticorpos para os sindecans-2 e 4. Os grupos foram comparados pelo teste t de Student. Os proteoglicanos de superfície celular mostraram-se aumentados no grupo Q (93% para o sindecam-2 e 152,5% para o sindecam-4) em comparação com o grupo N (P<0,01). Não foram observadas diferenças significativas para os proteoglicanos de matriz extracelular entre os dois grupos. A análise imunohistoquímica mostrou uma distribuição marcante dos sindecans-2 e 4 no componente epitelial, conectivo, vascular e nervoso de toda a casuística. Concluímos que o quelóide apresenta aumento significativo da expressão gênica de sindecam- 2 e sindecam-4, mas não apresenta aumento significativo da expressão gênica de decorim e versicam, em relação à pele normal. / Keloid is a cicatricial process, with frequency increased in regions with bigger tension in the skin or where the skin is thicker, characterized for exceeding beyond the limits of the injury that originated it and for the tendency to relapse after its ressection. Its occurs in both genders, with bigger incidence between the first and the third decade of life and in individuals of black ethnia. The familial relation is consistent with an autosomal dominant inheritance. The keloid presents distinct molecular characteristics of the normal skin involving a variety of still little understood signallings and an increase of the expression of components of the extracellular matrix, as the collagen, the glicosaminoglycans and the proteoglycans. This study analyzed the gene expression of the proteoglycans of cell surface syndecan-2 and syndecan-4 and the ones of extracellular matrix decorin and versican in the keloid tissue from not treated individuals in comparison with the normal skin. Tissue samples was obtained from 10 individuals with keloid (Q group) and 10 individuals with normal skin (N group). The gene expression of the proteoglycans was amplified by reverse transcription polymerase chain reaction and analyzed through agarose gel electrophoresis. The localization of the proteoglycans in the tissues was performed through immunohistochemical reaction using panels of antibodies for syndecans-2 and 4. The groups was compared by the Student?s t test. The proteoglycans of cell surface revealed increased in Q group (93% for sydecan-2 and 152,5% for syndecan-4) in comparison with N group (P<0,01). Significant differences for the proteoglycans of extracellular matrix between the two groups was not observed. The immunohistochemical analysis showed a major distribution of syndecans-2 and 4 in epithelial, connective, vascular and neural components in both groups. We conclude that keloid reveal significant increase of the gene expression of syndecan-2 and syndecan-4, but does not present significant increase of the gene expression of decorin and versican, in relation to the normal skin.

As interações entre as células neoplásicas e o estroma têm um papel central na progressão tumoral Crescimento e invasão das neoplasias depende de modificações controladas dos componentes da matriz extracelular. A fronte de invasão tem sido considerada a região mais agressiva das neoplasias malignas, pois suas células são as que apresentam a maior habilidade de invadir os tecidos adjacentes. Por essa razão, a região da fronte de invasão é a área mais crucial da interface tumorhospedeiro. O objetivo deste trabalho é investigar, através de imunoistoquímica, a expressão e distribuição das proteínas da membrana basal laminina e colágeno tipo IV e da matriz extracelular colágeno tipo III, fibronectina e tenascina, na região de fronte de invasão do carcinoma epidermóide de lábio, a neoplasia maligna mais freqüente na cavidade oral. Os achados foram comparados à graduação histológica de malignidade da fronte de invasão. Vinte casos de carcinoma epidermóide de lábio, todos apresentando elastose solar ? que evidencia a participação da radiação ultravioleta do sol no processo ? foram estudados. A graduação histológica de malignidade da fronte de invasão foi feita de acordo com os critérios propostos por Bryne et al. (1989), usando-se cortes de 5 ?m corados por hematoxilina e eosina. As reações imunoistoquímicas foram realizadas em cortes de 3 ?m obtidas a partir de material fixado em formol e emblocado em parafina e usando-se o método da estreptavidina-bioina e anticorpos apropriados. Dos 20 casos estudados, 10 foram graduados como bem diferenciados (BD), 7 moderadamente diferenciados (MD) e 3 pobremente diferenciados (PD). Tanto laminina quanto colágeno tipo IV tiveram resultados semelhantes, apresentando descontinuidade da marcação com freqüência. Quase todos os casos mostraram algum grau de descontinuidade na fronte de invasão para esses dois antígenos. Alguns poucos casos revelaram, inclusive, a perda total da marcação nessa área. Não foi possível relacionar-se a graduação histológica de malignidade com o grau de descontinuidade da membrana basal. Dezessete casos mostraram perda total do colágeno tipo III na região da fronte de invasão. Dentre os 3 casos que apresentaram marcação para a proteína , dois eram BD e 1 MD. A fibronectina foi muito abundante em todos os casos estudados. Essa proteína estava presente em uma área espessa de marcação iniciando-se na região de membrana basal. A marcação para a tenascina foi muito variável dentre os casos e não estava relacionada com a graduação histológica de malignidade ou com a intensidade da resposta inflamatória. Em conclusão: os resultados para laminina, colágeno IV e III sugerem uma importante atividade invasiva na fronte de invasão da neoplasia. Embora o padrão de expressão das proteínas estudadas estava alterada na região de fronte de invasão em comparação com o epitélio normal da região, não houve correlação com o grau histológico de malignidade. / Interaction between tumor cells and stroma plays a central role in cancer progression. Local growth and invasion of neoplasms depend on the controlled modification of components of the extracellular matrix. The invasive front has been considered the most aggressive part of a tumor whose cells have the greatest ability to invade surrounding tissue. Therefore, this is the most crucial area at the tumourhost interface. The aim of this study was to investigate the immunohistochemical expression and distribution of the basement membrane proteins laminin and collagen type IV, and the extracellular matrix proteins collagen type III, fibronectin and tenascin, in the invasive front region of lip SCC, the most frequent malignancy of the oral cavity, and compare the findings to the histological malignancy grading of the invasive front. Twenty cases of lip SCC, all showing solar elastosis, were studied. Histological grading of the invasive front was carried out according to the criteria proposed by Bryne et al. (1989), using 5?m sections stained with H&E. Immunohistochemistry reactions were performed in 3?m sections obtained from formalin-fixed, paraffin-embedded tissue, using the streptavidin-biotin-peroxidase method and appropriate antibodies. Of the 20 cases studied, 10 were graded welldifferentiated (WD), 7 moderately-differentiated (MD) and 3 poorly-differentiated (PD). Both laminin and collagen IV had similar results presenting frequent discontinuity. Almost every case showed at least some discontinuity in the invasive front. A few cases have showed a total loss of immunostaining in the area. It was not possible to determine a correlation between histological grade and degree of basement membrane discontinuity. Seventeen cases have shown total loss of collagen III expression in the invasive front. The three cases that presented positivity were represented by 2 WD and 1 MD SCC. Fibronectin was very abundant in all cases. It was present in a thick area starting from the basement membrane. Staining for tenascin was very variable among the cases and it was not correlated to the histological grading or intensity of inflammatory response. The results for laminin, collagen IV and III suggest invasive activity in the tumoral invasive front. Although the pattern of the proteins were altered in the invasive front of lip SCC in comparison to normal lining epithelium, these changes were not correlated to histological malignancy grade.

Les protéoglycanes (PGs) sont des protéines présentes au niveau de la matrice extracellulaire et à la surface des cellules. Ils sont constitués d’une protéine sur laquelle sont attachées des chaînes de glycosaminoglycanes. Ils jouent un rôle essentiel dans plusieurs processus biologiques. Des mutations au niveau des gènes codant pour la protéine porteuse ou les enzymes impliquées dans la biosynthèse des GAGs sont associées à plusieurs syndromes et pathologies chez l’homme. L’initiation de la synthèse des GAGs est catalysée par la xylosyltransférase I (XT-I). La XT-I joue un rôle clé dans la régulation de la synthèse des PGs au niveau du cartilage et il a été montré récemment que les mutations hypomorphiques de la XT-I sont associées au syndrome du Desbuquois de type II (DBQD2) caractérisé par des anomalies squelettiques (ostéochondrodysplasie). Afin d’élucider le rôle de la XT-I dans le développement ostéoarticulaire, nous avons généré une souris transgénique conditionnelle Col2α1-CreERTM ;XylT1flox/flox permettant l’invalidation de la XT-I au niveau du cartilage. De façon intéressante, l’invalidation de la XT-I induit des anomalies du développement ostéoarticulaire caractérisées par un nanisme important et des défauts des éléments squelettiques. Des études histologiques et la microscopie SHG (génération de seconde harmonique) de la plaque de croissance ont permis de montrer l’importante de la XT-I dans la formation de la matrice extracellulaire (MEC), la fibrillation du collagène II, la maturation des chondrocytes et leur organisation en colonne dans la plaque de croissance. L’analyse des mécanismes moléculaires impliqués indique la perturbation de la voie de signalisation du TGF-β dans la plaque de croissance. D’autre part, des études histomorphométriques et histologiques des os ont révélé que la déficience en XT-I entraîne une accélération du processus d’ossification avec une stimulation de l’activité des ostéoclastes au niveau de l’os spongieux conduisant à une résorption osseuse importante et à une ossification accrue de l’os cortical. Ces travaux ont permis de révéler le rôle de la XT-I dans le développement ostéoarticulaire et dans le maintien de l’homéostasie du cartilage et du tissu osseux et ont mis en évidence le rôle de la voie du TGF-β dans les anomalies du développement. Ces travaux ouvrent également la voie pour le développement de thérapeutiques potentielles pour le traitement des patients atteints du syndrome de Desbuquois type II / Proteoglycans (PGs) are proteins present in the extracellular matrix and on the surface of cells. They consist of a protein to which chains of glycosaminoglycans (GAGs) are attached. PGs play an essential role in many biological processes and in the homeostasis of different tissues including cartilage, bone and skin. Mutations in the genes encoding PG core proteins or the enzymes involved in GAG biosynthesis are associated with several syndromes and pathologies in human. Initiation of GAG synthesis is catalyzed by xylosyltransferase I (XT-I). XT-I plays a key role in the regulation of the synthesis of PGs in cartilage and it has been shown recently that hypomorphic mutations of XT-I are associated with the Desbuquois syndrome type II (DBQD2), characterized by skeletal abnormalities (osteochondrodysplasia). To elucidate the role of XT-I in skeletal development, we generated a conditional transgenic mouse, Col2α1-CreERTM; XylT1flox/flox allowing the invalidation of XT-I gene in the cartilage. Interestingly, the invalidation of XT-I induces skeletal developmental abnormalities characterized by significant dwarfism, and defects in many skeletal elements. Histological studies and SHG microscopy (second harmonic generation) of the growth plate showed the importance of XT-I in extracellular matrix formation, fibrillation of collagen type II, maturation of chondrocytes and their organization in column in the growth plate. The analysis of the molecular mechanisms involved indicates the disruption of the TGF-β signaling pathway in the growth plate. On the other hand, histomorphometric and histological studies of the bones revealed that the XT-I deficiency causes an acceleration of the ossification process with a stimulation of the osteoclasts activity in spongy bone leading to bone resorption, and increased ossification of the cortical bone. This work revealed the role of XT-I in skeletal development and in the maintenance of cartilage and bone homeostasis and highlighted the role of the TGF-β pathway in developmental abnormalities. This work also paves the way for the development of potential therapeutics for the treatment of patients with Desbuquois syndrome type II

Neste estudo avaliou-se os efeitos do diabetes mellitus (DM) sobre dois sistemas: glândula parótida de ratos e células cultivadas in vitro. Foram avaliados respectivamente a composição da matriz extracelular e a migração de células expostas a elevada concentração de glicose. Na parótida observou-se aumento de colágenos III, IV e V, laminina e fibronectina, mediado por TGFb2. Em células isoladas observou-se que a glicose dificultou a polarização celular, reduziu a velocidade e direcionalidade de migração, reduziu a persistência e estabilidade das protrusões celulares e a maturação de adesões. Estas alterações estão relacionadas à ativação da GTPase Rac1, dependente de estresse oxidativo. Este estudo sugere, pela primeira vez, que: 1) a hipofunção salivar pode envolver um espessamento da lâmina basal de capilares e parênquima por mecanismos previamente observados em outros orgãos-alvo de complicações diabéticas e 2) que a glicose exerce um efeito direto sobre a migração celular, fator que pode contribuir para a cicatrização deficiente em indivíduos diabéticos. / In this study we evaluated the effects of DM on two different systems: the rat parotid gland and in vitro cultured cells. Extracellular matrix composition and the migratory behavior of cells exposed to a high glucose concentration (HG) were evaluated, respectively. In the parotid, DM led to an increase in collagens III, IV and V, laminin and fibronectin, through a TGFb2-dependent mechanism. In cultured cells, HG impaired cell polarization, reduced migration velocity and directionality, reduced the persistence and stability of protrusive cellular processes, as well as adhesion maturation. These effects were related to Rac1 GTPase activation, dependent on the oxidative stress promoted by HG. This study suggests, for the first time, that: 1) salivary hypofunction in DM might involve the thickening of capillary and parenchyma basal lamina, through mechanisms already described in other target organs for diabetic complications and 2) that glucose directly impairs cell migration, and this effect may contribute to the chronic wound healing observed in diabetic patients.

O câncer de mama representa importante problema de saúde pública. O microambiente tumoral tem participação no câncer. Peptídeos derivados da laminina estão envolvidos com progressão tumoral. O peptídeo C16 (KAFDITYVRLKF), da cadeia gama-1 da laminina, estimula adesão, migração e invasão celular, metástase e angiogênese. Para avaliar o efeito deste peptídeo na expressão gênica de células de câncer de mama (MDA-MB-231), células foram tratadas com C16 ou peptídeo controle (FKLRVYTIDFAK) por 24 horas. Após tratamento, a expressão gênica foi avaliada por microarray. C16 regulou a expressão de 80 genes em células MDA-MB-231, incluindo genes associados ao câncer. Os genes FGFR3, GPNMB e SPOCK1 tiveram suas expressões aumentadas após tratamento com C16, como confirmado por PCR quantitativo. Ensaios de invasão em câmaras de Boyden também indicam que C16 estimula invasão de células MDA-MB-231, porém C16 não mostrou efeito sobre proliferação e apoptose. Nossos dados sugerem que o peptídeo C16 regula expressão gênica e estimula invasão de células de câncer de mama MDA-MB-231. / Human breast cancer constitutes a worldwide health care problem. During cancer progression, tumor cells are engaged in an interplay with their microenvironment. Studies have shown that peptides derived from laminin are involved in tumor progression. Among them, C16 (KAFDITYVRLKF), derived from laminin gamma-1 chain, is a cell-adhesive peptide that increases cell migration, invasion, metastasis and angiogenesis. This prompted us to analyze whether C16 would regulate gene expression in human breast cancer cells (MDA-MB-231). Cells were treated with C16 or scrambled peptide control (FKLRVYTIDFAK) for 24 hours and gene expression was analyzed by microarray. Eighty genes were regulated by C16, including genes associated with cancer. Among them, FGFR3, GPNMB and SPOCK1 expression was increased by C16, as confirmed by qPCR. C16 also increased MDA-MB-231 cell invasion. However, no effect on cell proliferation and apoptosis was observed. Concluding, our data suggest that C16 regulates gene expression and enhances invasion of metastatic MDA-MB-231 breast cancer cells.

O microrganismo gram-negativo Aggregatibacter actinomycetemcomitans, fortemente associado a quadros de periodontite agressiva, coloniza a cavidade oral, aderindo e invadindo as células epiteliais e participando da formação de biofilme nas superfícies do hospedeiro. A. actinomycetemcomitans expressa Aae, uma proteína de superfície, relacionada com a adesão às células epiteliais. Este estudo avaliou o papel de Aae na adesão a outros substratos tais como proteínas extracelulares colagenosas e não-colagenosas, hidroxiapatita recoberta por saliva (SHA) e na formação de biofilme. Um mutante nulo em aae foi construído e o fenótipo comparado com o da linhagem selvagem (VT1169). O mutante nulo exibiu significativa redução na adesão às células epiteliais e a SHA, na formação de biofilme, além de apresentar-se menos hidrofóbico que a linhagem parental. A capacidade de adesão ao colágeno V e a fibronectina foi fracamente afetada pela interrupção do gene aae. Entretanto, o mutante nulo em aae exibiu uma capacidade diminuída na adesão à laminina e colágenos I, III e IV. Estes dados sugerem que Aae desempenha um importante papel na colonização da cavidade oral, não somente promovendo sua adesão às células epiteliais, mas também a outros substratos. / The gram-negative organism Aggregatibacter actinomycetemcomitans, associated with aggressive periodontitis, colonizes the oral cavity by binding to and invading epithelial cells and by participating in biofilms formed in host surfaces. A. actinomycetemcomitans express Aae, a surface protein, implicated in the adhesion to epithelial cells. This study evaluated the role of Aae in adhesion to other substrates such as collagen and non-collagen extracellular matrix proteins and saliva coated hydroxyapatite (SHA) and in biofilm formation. A null mutant in aae was constructed and its behavior was compared with the wild type strain VT1169. The null mutant exhibited a decreased ability to bind to epithelial cells and to SHA, formed less biofilm and was less hydrophobic than the parental strain. The abilities to bind to collagen V and fibronectin were very poorly affected by aae interruption. However, the null aae mutant exhibited a decreased ability to adhere to laminin, collagen I, III and IV. These data suggest that Aae may play an important role in the colonization of the oral cavity by A. actinomycetemcomitans, not only by promoting its adhesion to epithelial cells, but by mediating adhesion to other substrates.

A cirrose hepática é um processo irreversível caracterizado pelo desequilíbrio entre a deposição e a degradação de componentes da matriz extracelular (MEC), acarretando disfunção hepatocelular e aumento da resistência ao fluxo sanguíneo, resultando em insuficiência hepática e na hipertensão portal. A cirrose em cães, muitas vezes é identificada nos estágios finais, já que o estágio inicial é assintomático. Em humanos, no estágio final da cirrose, o transplante é o único tratamento. Desta forma, a busca por tratamentos alternativos torna-se imprescindível. A administração de fatores hepatotróficos (FH) tem sido estudada como uma alternativa de tratamento. Este estudo objetivou avaliar os efeitos dos FHs na cirrose hepática murina induzida pela tioacetamida (TAA), imediatamente após o tratamento, e 60 dias pós o seu término. 75 ratas Wistar foram subdivididas em quatro grupos; FH (n=15) e o seu grupo controle (CT, n=30), e FH+60d (n=15) e seu controle (CT, n=15); todos os animais foram induzidos à cirrose hepática pela administração TAA (200mg/Kg), ip, 3 vezes/semana, por 14 semanas. Após a indução, dois grupos receberam a solução de FHs por 12 dias. Um foi eutanasiado imediatamente após o tratamento e o outro, 60 dias após o seu término. Foram realizadas análises bioquímica sérica e histopatológica; a quantificação do colágeno; avaliação da proliferação celular e da ativação das células estreladas. Ainda, foram avaliadas a expressão gênica de proteínas envolvidas na fibrogênese, como, colágeno tipo 1, TGF-1, TIMP-1, MMP-2, MMP-13 e PLAU. Os resultados obtidos imediatamente após o tratamento mostraram que os FHs melhoraram as funções hepáticas, reduziram a deposição de colágeno e a ativação das células estreladas; alterando os mecanismos moleculares envolvidos na fibrogênese pela redução da expressão do colágeno tipo 1, aumento de TIMP-1, MMP-13 e PLAU. A maioria destes efeitos se manteve após o término do tratamento. Os resultados indicam que os FHs auxiliam no restabelecimento das funções e arquitetura hepáticas, atuando sobre os mecanismos de deposição e degradação da MEC, e que o tratamento com os FHs têm ação prolongada, não desaparecendo imediatamente após o tratamento. / Hepatic cirrhosis is an irreversible process characterized by an imbalance between deposition and degradation of extracellular matrix components (ECM). This disease leads to hepatocellular dysfunction and increased resistance to blood flow resulting in liver failure and portal hypertension. The cirrhosis, in dogs, is often identified in the final stages whereas the early stage is asymptomatic. In humans, in the final stage of the cirrhosis, transplantation is the only treatment. Thus, the search for alternative treatments becomes essential. The administration of hepatotrophic factors (HF) has been studied as a treatment alternative. This study evaluated the effects of HFs in murine liver cirrhosis induced by thioacetamide (TAA) immediately after treatment, and 60 days after it ends. 75 female Wistar rats were distributed into four groups: HF (n=15) and control group (n=30), and HF+60d (n=15) and control group (n=15). Hepatic cirrhosis was induced in all animals by TAA administration (200 mg/kg), ip, 3 times a week for 14 weeks. After induction, two groups received the HFs solution for 12 days. One group was euthanized immediately after treatment and another group was euthanized 60 days after treatment. The following analyzes were performed: serum biochemistry, histopathologic, collagen quantification, cell proliferation, and stellate cells activation. In addition, the gene expression of proteins involved in fibrogenesis such as type 1 collagen, TGF-1, TIMP-1, MMP-2, MMP-13, and PLAU was evaluated. The results found immediately after treatment showed that HFs improved liver function, and reduced collagen deposition and stellate cells activation. Alterations of the molecular mechanisms involved in fibrogenesis were observed by reducing the expression of collagen type 1 and increased expression of TIMP-1, MMP-13 and PLAU. Most of these effects remained after the treatment. The results indicate that the HFs assist in restoration of liver function and architecture, acting on the mechanisms of deposition and degradation of ECM. Furthermore, the treatment with HFs showed prolonged action, remaining during the post-treatment.

O Lopap é um ativador de protrombina da lagarta L. obliqua, pertence à família das lipocalinas e apresenta atividade antiapoptótica. O Lopap foi obtido na forma recombinante (rLopap), na levedura P. pastoris, por metodologia escalonável, e sua atividade foi avaliada in vitro e in vivo. O tratamento com rLopap reduziu o tempo de sangramento em animais anticoagulados com enoxaparina. Por outro lado, um peptídeo derivado do Lopap, designado antiapoptotic peptide (AP), foi capaz de induzir a síntese de colágeno em cultura de fibroblastos e na derme de animais. A região correspondente a AP apresentou propriedades físicas e estruturais semelhantes a seqüências relacionadas em outras lipocalinas com atividade antiapoptótica. Estes resultados abrem perspectivas para aplicações do Lopap, como uma molécula procoagulante, e de AP, através de sua ação na modulação celular, como um componente cosmético, no reparo e remodelamento tecidual e em disfunções que envolvem morte celular e perda de colágeno. / Lopap is a prothrombin activator from the L. obliqua caterpillar, belongs to the lipocalin family, and displays antiapoptotic activity. Lopap was obtained in the recombinant form (rLopap) in the P. pastoris yeast, by a scaled up methodology, and its activity was evaluated in vitro and in vivo. Treatment with rLopap reduced the bleeding time in animals anticoagulated with enoxaparin. On the other hand, a Lopap-derived peptide, designated antiapoptotic peptide (AP), was able to induce collagen synthesis in fibroblast culture and in the animal dermis. The region corresponding to AP had similar physical and structural properties when compared with other antiapoptotic lipocalins. These results open perspectives for the use of Lopap, as a procoagulante molecule, and the use of AP, based on its cell modulation effects, as a cosmetic component, aiding tissue repair and in dysfunctions involving cell death and loss of collagen.

Myostatin is a secreted growth factor of the transforming growth-factor $\beta$ (TGF$\beta$) superfamily, and a powerful negative regulator of muscle mass in vertebrates. As such, there is considerable interest in developing pharmacological agents which inhibit myostatin signalling in order to stimulate muscle growth in the context of pathological muscle wasting. Like other TGF$\beta$ family proteins, myostatin is biosynthesised as an inactive (latent) precursor protein which requires proteolytic processing to liberate the mature bioactive growth factor. To examine the molecular basis of pro-myostatin latency and the mechanism by which it is activated in the extracellular space, I have determined the crystal structure of unprocessed human pro-myostatin and studied the properties of the protein at various stages of activation. Crystallographic analysis of pro-myostatin reveals a unique domain-swapped dimeric structure, with an open V-shaped conformation distinct from the prototypical family member, TGF$\beta$1. Following cleavage of the prodomains by furin, pro-myostatin persists as a stable non-covalent complex which is resistant to the natural inhibitor follistatin and exhibits significantly weaker bioactivity than the mature growth factor. A number of distinct structural features combine to stabilise the interaction between pro and mature domains and in doing so confer latency to the pro-complex. This facilitates a controlled, step-wise process of activation in the extracellular space and contributes to a complex network of regulatory control. The results presented here provide a structural basis for understanding the effect of natural polymorphisms on myostatin function and a starting point for structure-guided development of next generation myostatin inhibitors. As a proof-of-concept, I present preliminary data on prodomain derived stapled peptides as inhibitors of myostatin signalling.

O crescimento gengival induzido por ciclosporina-A (CG) é caracterizado por uma variedade de sinalizações que envolvem fatores de crescimento e proteoglicanos, porém pouco compreendidas. Investigamos a expressão gênica dos proteoheparans sulfato de superfície celular sindecam-2 (SDC-2), -4 (SDC-4) e betaglicam nesse CG. A quantidade total e relativa de glicosaminoglicanos sulfatados (GAGs) e a distribuição de SDC-2 e SDC-4 no tecido gengival também foram analisadas. Métodos: A expressão de mRNA dos proteoglicanos SDC-2, SDC-4 e betaglicam foi analisada pela reação de polimerase em cadeia e transcrição reversa (RT-PCR) em amostras gengivais de 9 indivíduos com CG (grupo CsA) e 6 com gengiva normal (grupo controle). Os GAGs foram extraídos e purificados dos tecidos gengivais e analisados tanto por eletroforese em gel de agarose quanto por espectrofotometria. Foi realizada uma avaliação imunohistoquímica dos tecidos com anticorpos para SDC-2 e SDC-4, para sua localização nos tecidos. Os grupos foram comparados pelo teste t de Student. Resultados: Todos os proteoglicanos estudados mostraramse aumentados no grupo CsA (165% para SDC-2, 308% para SDC-4 e 42% para betaglicam), comparativamente ao grupo controle (P < 0.0001). Não foram observadas diferenças significativas na quantidade total e relativa de GAGs. A imunohistoquímica mostrou uma distribuição marcante de SDC-2 e SDC-4 no componentes epitelial, conjuntivo, vascular, nervoso e inflamatório, incluindo os compartimentos celulares e matriciais de toda a casuística. Nossos resultados revelam expressão aumentada de mRNA de SDC-2, SDC-4 e betaglicam no crescimento gengival induzido pela ciclosporina-A, porém não se observaram diferenças na quantidade de glicosaminoglicanos sulfatados em relação ao tecido gengival não exposto ao fármaco. / Cyclosporin-induced gingival overgrowth (CIGO) comprises a variety of signaling pathways including growth factors and proteoglycans that remains not fully understood. We investigated the gene expression of the cell-surface heparan sulfate proteoglycans syndecan-2 (SDC-2), -4 (SDC-4) and betaglycan in CIGO. Total and relative amounts of sulfated glycosaminoglycans (GAGs) and the distribution of SDC-2 and SDC-4 in the gingival tissue were also analyzed. Methods: mRNA expression of the proteoglycans SDC-2, -4 and betaglycan was analyzed by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) in gingival samples obtained from 9 individuals with CIGO and 6 with a normal gingiva (control group). GAGs were extracted and purified from gingival tissues and analyzed by agarose gel electrophoresis and spectrophotometry. An immunohistochemical evaluation using panels of antibodies for SDC-2 and -4 was performed for localization in the tissues. Groups were compared by the Student's t test. Results: All proteoglycans expressions revealed increase in the CIGO group (165% for SDC-2, 308% for SDC-4 and 42% for betaglycan) compared to the control group (P < 0.0001). No significant differences were observed for the total and relative amounts of GAGs. Immunohistochemistry showed a marked distribution of SDC-2 and SDC-4 in gingival epithelial, connective, vascular, neural and inflammatory components comprising cellular and matrix environments in both groups. Our results reveal increased mRNA expression of SDC-2, SDC-4 and betaglycan in CIGO, but no significant differences in the sulfated glycosaminoglycans component in situ.