Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T18:01:57Z No. of bitstreams: 1 DIS_KEILA_ABREU_DA_SILVEIRA_PARCIAL.pdf: 1040292 bytes, checksum: 89e950465b4a1448b10bb99039287e7a (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T18:02:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DIS_KEILA_ABREU_DA_SILVEIRA_PARCIAL.pdf: 1040292 bytes, checksum: 89e950465b4a1448b10bb99039287e7a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-30T18:02:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_KEILA_ABREU_DA_SILVEIRA_PARCIAL.pdf: 1040292 bytes, checksum: 89e950465b4a1448b10bb99039287e7a (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Background: asthma is a heterogeneous disease characterized by chronic inflammation of the lower airways. The inflammatory process is associated with bronchial hyperresponsiveness, resulting in recurrent episodes of wheezing, coughing, dyspnea and chest tightness. Asthma affects around 300 million people worldwide, with high prevalence, mainly in children. Chronic inflammation in the airways of patients with asthma is complex and involves a range of cells from the immune system, including T lymphocytes, granulocytes, epithelial cells, among others. Granulocytes are considered key cells to maintain inflammation. Neutrophils and eosinophils have different characteristics and functions for the immune response in asthma. Both type of cells release a variety of mediators that contribute to chronic inflammation and changes in the structure of the airways, secondary to external agents. In this context, it was demonstrated that after activation neutrophils and eosinophils are able to release extracellular DNA "traps" with specific proteins that kill extracellular pathogens. On the other hand, it is possible that these DNA "traps" contribute to immunopathology in chronic inflammatory diseases, such as asthma. Therefore, it has recently been shown that neutrophils and eosinophils generate extracellular DNA traps in the airways of asthmatics, possibly contributing to tissue damage. Objective: to verify whether there is extracellular DNA traps and the presence of inflammatory cells in sputum samples of children and adolescents with asthma. Methods: this cross-sectional study selected children and adolescents with asthma, between 6 and 18 years of age, in a regular follow-up at a reference center from southern Brazil. We have performed lung function (spirometry), allergen skin test, and induced sputum to identify the inflammatory cells profile, formation of extracellular DNA traps, and quantification of extracellular DNA. To visualize the extracellular DNA traps, the cells were stained with Hoechst 33342. The images were captured on a fluorescence confocal microscope. Results: 18 children and adolescents were included, 13 with severe asthma and 5 with non-severe asthma. Of these, 17 (94.4%) had a positive skin test for some type of allergens and all patients presented pulmonary function within the limits of normality. Patients with inflammatory cell profiles in sputum (7,12 [4,41,45,23]) showed a significant increase (p = 0.01) in extracellular DNA concentrations compared to patients with pauci-granulocytic profile (2.31 [1.47-3.56]). The extracellular DNA levels correlated positively (r = 0.73, p = 0.004) with the total granulocytic cells in the sputum of these patients. Likewise, there was a significant positive correlation between extracellular DNA and absolute sputum neutrophil counts (r = 0.71, p = 0.008) and absolute sputum eosinophils counts (r = 0.69; p = 0.0013) in the sputum samples. Conclusion: Our results show the presence of extracellular DNA traps in sputum with inflammatory pattern of children and adolescents with asthma suggesting that these traps are released by granulocytic cells, specifically neutrophils and eosinophils. / Base te?rica: a asma ? uma doen?a heterog?nea, caracterizada pela inflama??o cr?nica das vias a?reas inferiores. O processo inflamat?rio est? associado ? hiper-responsividade br?nquica, tendo como consequ?ncia, epis?dios recorrentes de sibil?ncia, tosse, dispneia e opress?o tor?cica. A doen?a atinge em torno de 300 milh?es de pessoas no mundo, sendo considerada uma doen?a com elevada preval?ncia, principalmente na popula??o infantil. A inflama??o cr?nica presente nas vias a?reas de indiv?duos com asma ? complexa e envolve um conjunto de c?lulas provenientes do sistema imunol?gico, incluindo linf?citos T, granul?citos, c?lulas epiteliais, entre outras. Os granul?citos s?o considerados c?lulas fundamentais para sustentar a inflama??o. Os neutr?filos e os eosin?filos apresentam caracter?sticas e fun??es diferentes para a resposta imune na asma. Ambos liberam uma variedade de mediadores que contribuem para inflama??o cr?nica e altera??es na estrutura das vias a?reas, com est?mulos externos. Neste contexto, foi demonstrado que os neutr?filos e eosin?filos, ap?s ativa??o, s?o capazes de liberar ?armadilhas? de DNA extracelular com prote?nas espec?ficas, que combatem agentes patog?nicos extracelularmente. Por outro lado, ? poss?vel que essas ?armadilhas? de DNA contribuam para a imunopatologia em doen?as inflamat?rias cr?nicas, como na asma. Portanto, recentemente, foi identificado que neutr?filos e eosin?filos geram redes extracelulares de DNA nas vias a?reas de asm?ticos adultos. Objetivo: verificar se existe forma??o de redes extracelulares de DNA com a presen?a de c?lulas inflamat?rias em amostra de escarro de crian?as e adolescentes com asma. M?todos: nosso estudo transversal selecionou crian?as e adolescentes com asma, entre 6 e 18 anos de idade, em acompanhamento regular em um centro de refer?ncia do sul do Brasil. Foram coletados dados relativos a fun??o pulmonar (espirometria), teste cut?neo para al?rgenos, e escarro induzido para identifica??o do perfil de c?lulas inflamat?rias, forma??o das redes extracelulares de DNA, e quantifica??o do DNA extracelular. Para a visualiza??o das redes extracelulares de DNA, as c?lulas foram coradas com Hoechst 33342. As imagens foram capturadas em microsc?pio confocal de fluoresc?ncia. Resultados: foram inclu?dos 18 crian?as e adolescentes, sendo 13 com asma grave e 5 n?o grave. Destes, 17 (94,4%) obtiveram o teste cut?neo positivo para algum tipo de al?rgenos e todos apresentaram fun??o pulmonar dentro dos limites da normalidade. Os pacientes com perfil de c?lulas inflamat?rias (7,12 [4,41-45,23]) obtiveram um aumento significativo (p=0,01) nas concentra??es extracelulares de DNA quando comparados com pacientes com perfil pauci-granuloc?tico (2,31[1,47-3,56]). Os n?veis de DNA extracelular correlacionaram-se positivamente (r=0,73; p=0, 0004) com as c?lulas granuloc?ticas totais no escarro destes pacientes. Do mesmo modo, houve uma correla??o positiva entre o DNA extracelular com a contagem absoluta de neutr?filos (r=0,71; p=0,008) e contagem absoluta de eosin?filos (r=0,69; p=0,0013) nas amostras de escarro. Conclus?o: nossos resultados mostram a presen?a de redes extracelulares de DNA no escarro com padr?o inflamat?rio em crian?as e adolescentes com asma sugerindo que estas redes s?o liberadas por c?lulas granuloc?ticas, especificamente neutr?filos e eosin?filos.

A cirrose é caracterizada por fibrose e por nódulos regenerativos que resultam na desorganização da arquitetura tecidual, sendo considerado um estágio irreversível. A administração de fatores hepatotróficos exógenos (FHE) poderia estimular a proliferação celular de células hepáticas e reduzir a cirrose induzida em ratos. Deste modo, os FHE atuariam na remodelação da matriz extracelular (ECM). Os objetivos desse trabalho foram avaliar os efeitos dos FHE em ratos cirróticos induzidos experimentalmente por tioacetamida. Foram realizadas análises histopatológicas, imunoistoquímica para BrdU, mensuração de colágeno, microscopia eletrônica de varredura, análises bioquímicas de função hepática e avaliação da expressão gênica de colágeno α1, TGFβ1, TIMP I, MMP 2 e Plau, por PCR em tempo real. Após administração de FHE obteve-se diminuição da expressão gênica dos genes fibrogênicos: colágenoα1, TGFβ1, TIMP I e MMP 2. Durante a remodelação da ECM foram observadas melhoras morfofuncionais, com diminuição do número de nódulos regenerativos parenquimais, diminuição da espessura dos septos fibrosos e reaparecimento de veias centrolobulares. Foi observado aumento do peso e volume do fígado dos ratos, assim como aumento na relação fígado/carcaça. Os animais tratados com FHE apresentaram redução de 29,62% do colágeno parenquimal total, quando comparados com sua própria biópsia antes do tratamento. Animais não submetidos ao tratamento com FHE tiveram um acréscimo de 8,7% de colágeno. Os índices de função hepática revelaram decréscimo significante nos níveis de gamaglutamiltranspeptida (GGT), alanina aminotransferase e aspartato aminotransferase. Desta forma, os FHE atuaram na remodelação da matriz extracelular hepática em fígados cirróticos pela diminuição da expressão de genes fibrogênicos e não necessariamente pelo aumento da expressão de genes fibrolíticos. Ademais, animais cirróticos apresentaram em seu fígado e intestino progranulina, um novo fator de crescimento. Propomos, dessa forma, a utilizalção da progranulina como um possível marcador clínico e alvo terapêutico para doenças hepáticas. / Cirrhosis is characterized by fibrosis and regenerative nodules, which result in the disorganization of the hepatic architecture, being considered an irreversible situation. The administration of exogenous hepatotrophic factors (EHF) could stimulate hepatic regeneration in hepatocytes cells and reduce the cirrhosis induced in rats. The aim of this work was to evaluate the effect of EHF in rat cirrhosis induced experimentally by thioacetamide. It was carried out histopathologics analysis; BrdU imunoperoxidase, collagen measurement, scanning electron microscopy; biochemical analysis for hepatic function and analysis on genic expression for collagen α1, TGFβ 1, TIMP I, MMP 2, and Plau by real time PCR. After the EHF administration, it was observed a reduction in the expression of fibrogenics genes as: collagenα1, TGFβ1, TIMP I and MMP 2. During the extracellular matrix (ECM) remodelation morphofuntional improvements were observed, with decrease of regenerative nodules and fibrous septs thickness as well as reappearance of central vein. It was observed increase in liver weight, volume and in the relation liver/carcass. The animals treated with EHF had a reduction of 29.62% in the total collagen when compared with their own biopsy before treatment, while the non-treated animals had an increase of 8,7%. The index of hepatic functions had significant improvement in the levels of gamaglutamiltranspeptida (GGT), alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase. Therefore, the EHF acts on the extracellular matrix remodelation though reduction of fibrogenics gene expression and not necessarily by fibrolitics genes expression increase. In addiction, we have found progranulin, a new growth factor, in liver and intestine of cirrhotic animals. Hence, we propose the utilization of progranulin as a clinical marker and a therapeutic target for hepatic deseases.

A utilização descontrolada de pesticidas tem provocado no decorrer dos anos a intoxicação de milhares de pessoas no mundo, uma vez que, seus resíduos têm sido depositados em alimentos, em solos e em ambientes aquáticos. Assim, a construção de duas novas plataformas sensoras para a detecção de pesticidas é o objetivo desse trabalho. Na primeira plataforma foi utilizado o polieletrólito catiônico polietilenoimina (PEI) em conjunto com o polissacarídeo extracelular algal (PSE) produzido pela microalga criptofícea Cryptomonas tetrapirenoidosa preparados através da técnica de deposição \"spin-coating\". E a segunda plataforma foi produzida por eletrodeposição pulsada, entre um potencial de redução e um de oxidação, utilizando nanoestruturas de óxido de zinco (ZnO). Para caracterizar as plataformas, foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (FEG-SEM), difração de raios X (XRD), espectroscopia de absorção ultravioleta-visível (UV-Vis), microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia de reflexão-absorção no Infravermelho com modulação da polarização (PM-IRRAS). Através da imobilização da enzima polifenol oxidase na forma de extrato bruto em sua fonte natural (fruto abacate), as plataformas de PEI/PSE e ZnO, foram avaliadas como biossensores de catecol e do inseticida carbaril. De modo comparativo, as plataformas de PEI/PSE sem a presença imobilizada da enzima também foram estudadas para a detecção do catecol e do carbaril. A simplicidade na formação e na construção dessas plataformas vem qualificá-las como viáveis a serem produzidas em escala industrial e com baixo custo de processamento. E diante dos resultados obtidos no desenvolvimento desses biossensores destaca-se a eficiência e a rapidez de detecção, o que os tornam economicamente promissores e competitivos em termos de aplicações ambientais. / The uncontrolled use of pesticides has resulted over the years the intoxication of thousands of people in the world, since their waste has been deposited in food, in soil and aquatic environments. Thus, the construction of two new sensors platforms for pesticide detection is the objective of this work. At first platform was used cationic polyelectrolyte polyethyleneimine (PEI) along with the extracellular algal polysaccharide (EPS) produced by microalgae criptofícea Cryptomonas tetrapirenoidosa prepared by deposition technique \"spin-coating\". The second platform was produced by pulsed electrodeposition between a reduction and an oxidation potential using nanostructures zinc oxide (ZnO). To characterize the platforms, we used the techniques of field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM), X-ray diffraction (XRD), ultraviolet visible absorption spectroscopy (UV-Vis), atomic force microscopy (AFM), and polarization modulation infrared reflection-absorption spectroscopy (PM-IRRAS). By immobilization of the polyphenol oxidase enzyme as a crude extract in their natural source (avocado fruit), platforms PEI/PSE and ZnO, they were evaluated as catechol and carbaryl insecticide biosensors. In a comparative way, the platforms PEI/PSE without the presence of immobilized enzyme were also studied for detection of catechol and carbaryl. The simplicity in the formation and construction of these platforms comes qualify them as viable to be produced on an industrial scale and low cost processing. And on the results obtained in the development of such biosensors stand out the efficiency and speed of detection, which make them economically promising and competitive in terms of environmental applications.

Metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs) são uma família de endopeptidases zinco-dependentes conhecidas por degradar componentes do tecido conjuntivo em processos fisiológicos e patológicos. A regulação da atividade das MMPs pode ser feita pelos inibidores teciduais de metaloproteinases (TIMPs). A doença periodontal (DP) é a inflamação crônica em que atividade excessiva das MMPs e mieloperoxidase (MPO) são apontadas como responsáveis pela destruição dos tecidos suporte dos dentes. Os componentes da saliva são derivados da vascularização local sendo possível encontrar neste fluido o reflexo de muitas moléculas presentes no plasma. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram: 1) Comparar os níveis de MMPs, TIMPs e MPO na saliva total estimulada (STE) e plasma de pacientes com DP antes (DA) e após (DT) o tratamento periodontal não cirúrgico, e em voluntários saudáveis no início do estudo (CA) e após 3 meses (CT); 2) Avaliar se existe correlação entre os resultados. Foram realizadas as dosagens de MMP-8, MMP-9, TIMP-1 e TIMP-2 pelo método de ELISA; a atividade gelatinolítica das formas da MMP-9 por zimografia; e a atividade da MPO por ensaio colorimétrico. Houve uma menor atividade gelatinolítica, assim como menores concentrações de MMP-8 e TIMP-2 na STE de DT quando comparadas a DA (p < 0,05). A atividade de MPO foi superior no grupo DA em relação a CA (p < 0,05). Foram encontradas correlações moderadas e estatisticamente significantes entre a MMP-9 quantificada por ELISA no plasma e todos os parâmetros resultantes da zimografia de STE, isto é, MMP-9 de massa molecular de 92 kDa (r = 0,37, p = 0,002), 130 kDa (r = 0,35, p =0,003 ), a soma da sua atividade gelatinolítica (130 + 92 kDa) (r = 0,43, p = 0,0002), gelatinase de 180 kDa (r = 0,35, p = 0,003), e soma da atividade gelatinolítica total (180+130+92 kDa ) (r = 0,37, p = 0,002). A MMP-8 plasmática apresentou correlação com a atividade gelatinolítica das bandas de 92 kDa (r = 0,30 e p = 0,01) e soma da atividade gelatinolítica (130 + 92 kDa) (r = 0,24 e p= 0,04) presentes na STE. Também foi possível observar uma correlação fraca entre a atividade gelatinolítica da MMP-9 de 92 kDa do plasma e a atividade gelatinolítica da banda de 180 kDa (r = 0,26 e p = 0,03), e uma correlação moderada entre o TIMP-2 do plasma e o TIMP-2 da STE (r = 0,32 e p =0,04). Os resultados mostram que a atividade gelatinolítica da STE pode estar refletindo as concentrações de marcadores inflamatórios sistêmicos tais como a MMP-8 e MMP-9, assim como a concentração de TIMP-2 na STE pode estar refletindo a concentração de TIMP-2 circulante. A avaliação conjunta destes resultados sugere que existe uma atenuação de alguns dos marcadores inflamatórios analisados na STE e no plasma após o tratamento da DP, e que os níveis salivares e plasmáticos de alguns destes marcadores se correlacionam. Como a coleta de saliva é menos invasiva, mais estudos sobre a correlação destes marcadores nestes dois fluidos pode ser muito interessante. / Matrix metalloproteinases (MMPs) are a family of zinc-dependent endopeptidases known to cleave components of the connective tissue in physiological and pathological processes. The regulation of MMP activities is done by the tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs). Periodontal disease (PD) is a chronic inflammation with excessive activity of MMPs, which degrade the tooth supporting tissues. The saliva components are derived from the local blood supply, and this fluid may therefore reflect the plasma. So, the objectives of this study were: 1) to compare the levels of MMPs, TIMPs and MPO in stimulated whole saliva (SWS) and plasma of PD patients before (PB) and 3 months after (PT) the non-surgical periodontal treatment, and in healthy volunteers at baseline (CB) and 3 months after baseline (CT), and 2) to evaluate the correlations between the results found. Measurements of MMP-8, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 were performed by ELISA. Gelatinolitic activity of MMP-9 forms were determined by zymography, and the MPO activity was determined by colorimetric assay. There was lower gelatinolitic activity, and lower concentrations of MMP-8 and TIMP-2 in SWS on PT group compared with PB group (p <0.05). MPO activity was higher in PB compared to CB (p <0.05). Statistically significant moderate correlations were observed in all associations between MMP-9 performed by ELISA in plasma and gelatinolitic activity bands of STE: MMP-9 molecular form of 92 kDa (r = 0,37, p = 0,0017), MMP-9 molecular form of 130 kDa (r = 0,35, p = 0,003), the sum of its gelatinase activity (130 +92 kDa) (r = 0,43, p = 0,0002), gelatinase of 180 kDa (r = 0,35, p = 0,003), and the sum of total gelatinase activity (180+130+92 kDa) (r = 0,37, p = 0,002). Circulating MMP-8 levels correlate with salivary gelatinase activity bands of 92 kDa (r = 0,30, p = 0,01) and the sum of gelatinase activity (130 +92 kDa) (r = 0,24, p = 0,04). In addition, a weak correlation between gelatinase activity of plasmatic 92 kDa MMP-9 and gelatinase of 180 kDa in SWS (r= 0,26 p = 0,03) was found, and a moderate correlation between plasmatic TIMP-2 and TIMP-2 of SWS (r = 0,32, p = 0,004). The results show that the gelatinase activity of SWS may reflect the concentrations of systemic inflammatory markers such as MMP-8 and MMP-9, also the concentration of TIMP-2 in the SWS may reflect the circulating concentration of TIMP-2. The evaluation of these results suggests that there is an attenuation of some inflammatory markers analyzed in the SWS and in plasma after treatment of PD. Furthermore, there are correlations between salivary and plasma levels in some of these markers. Because saliva sampling is less invasive, more studies about the correlations between these markers in these two fluids are necessary.

Submitted by Alessa Costa (alessa@ufpa.br) on 2018-02-09T13:39:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ExpressaoMetalotioneinaInfluencia.pdf: 2455431 bytes, checksum: 6ff6d5a5d93f372759d3362b5fa58810 (MD5) / Approved for entry into archive by Alessa Costa (alessa@ufpa.br) on 2018-02-09T13:45:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ExpressaoMetalotioneinaInfluencia.pdf: 2455431 bytes, checksum: 6ff6d5a5d93f372759d3362b5fa58810 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-09T13:45:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ExpressaoMetalotioneinaInfluencia.pdf: 2455431 bytes, checksum: 6ff6d5a5d93f372759d3362b5fa58810 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O carcinoma mucoepidermoide (CME) é a neoplasia maligna de glândula salivar mais prevalente, demonstrando índices relevantes de recorrência e metástases à distância, em virtude da elevada capacidade invasiva de suas células, provavelmente favorecida pela atuação da metalotioneína (MT), uma proteína armazenadora de zinco, responsável em fornecer esse elemento para a atuação de proteases e para a ocorrência da síntese de proteínas e ácidos nucléicos. Dessa forma, objetivou-se caracterizar uma linhagem celular derivada dessa neoplasia, assim como correlacionar a expressão de MT com o Fator de Crescimento Transformador-α (TGF-α), com o Fator de Necrose Tumoral-α (TNF-α) e com as Metaloproteinases da Matriz (MMPs). O ensaio de imunofluorescência indireta foi realizado para detectar a expressão de marcadores epiteliais e mesenquimais na linhagem. Adicionalmente, uma análise citogenética foi feita para verificar as alterações cromossômicas celulares. A diminuição na expressão do gene metalotioneína-2A foi alcançada por RNA de interferência, e posteriormente, realizou-se Western Blot para correlacionar o silenciamento da metalotioneína com a expressão dos fatores de crescimento e MMPs. A linhagem derivada de CME expressou as citoqueratinas 19 e AE1/AE3, fibronectina, vimentina e α-actina-músculo liso. Avaliação citogenética evidenciou diversas alterações estruturais e numéricas, dentre as quais a translocação t(11;19) (q21;p13), característica do CME. Após RNA de interferência, visualizou-se uma expressão diminuída de TGF-α e MMP-9, enquanto que o TNF-α tornou-se mais expresso e a MMP-2 manteve sua expressão inalterada. Com os resultados, sugerimos que a MT apresenta papel relevante na invasão tumoral do CME, visto que interfere na expressão de proteínas envolvidas nesse mecanismo. / The Mucoepidermoid Carcinoma (MEC) is the most common tumor of salivary glands, presenting considerable rates of recurrence and distant metastasis due to high invasive capacity of tumor cells, probably favored by metallothionein (MT) actuation, an zinc storage protein that supply this element to protease activity and synthesis of proteins and nucleic acids. So, the aim of this paper was to characterize a cell line from MEC and to correlate expression of MT with the Transforming Growth Factor-α (TGF-α), Tumor Necrosis Factor-α (TNF-α) and Matrix Metalloproteinases (MMPs). Indirect Immunofluorescence assay was realized to detect expression to epithelial and mesenchymal markers. Besides, it was realized cytogenetic analysis to verify cellular chromosomal alterations. The metallothionein2A (MT2A) gene silencing was obtained by small-interference RNA (siRNA) assay, and then, western blot technique was performed to correlate the expression of growth factors and MMPs studied with MT-2A silencing. Indirect immunofluorescence revealed expression to cytokeratines 19 and AE1/AE3, fibronectin, vimentin andα-smooth muscle actin. Cytogenetic evaluation demonstrated several structural and numerical alterations, among which the translocation t(11;19) (q21;p13), characteristic of MEC. After siRNA assay, a decreased expression of TGF-α and MMP-9 was visualized, while TNF-α became more expressed and MMP-2 kept its expression unaltered. Our findings suggest that MT presents important role in tumor invasion mechanism in MEC, because it interferes with expression of proteins directly involved in this process.

The extracellular matrix (ECM) is secreted by the host tissue and is an important key for mechanisms of cell responses. The main properties of the ECM materials include biodegradability, biocompatibility, and nanostructured in a 3D fibre network. In addition, ECM is composed of important molecules like growth factors, glycosaminoglycans (GAGs), collagens, fibronectin, and lamin, while final composition depends on the native tissue. We have selected for this study ECMs from cortical bone (B-ECM) and pericardium (P-ECM) tissue. These ECMs were digested by collagenase, pepsin and trypsin. Each of these digested ECMs was used to produce PLLA-ECM based electrospun scaffolds by two different methodologies (1) non-crosslinked (NCLK) hybrid electrospun scaffolds composed of PLLA and digested ECMs and (2) PLLA-collagen electrospun scaffolds crosslinked with digested ECMs (CLK scaffolds). This research proposes the characterization of the digestion promoted by collagenase, pepsin and trypsin on the ECMs, followed by the evaluation of the potential of the digested ECMs and of the PLLA-ECM scaffolds for bone regeneration. The proteinaceous mixture, produced from the ECM digestion, had compositions, which were dependent on the type of ECM, and on the enzymatic treatment, as shown by protein quantification, GAGs quantification, TGA, SDS-page and TPEF-SHG. All the results point to an extensive digestion caused by collagenase and pepsin and a milder digestion caused by trypsin. The digested ECMs were incorporated into nanofibrous scaffolds, and the products were characterized by SEM, TGA, DSC and TPEF-SHG. The porous nanofibrous mesh from non-crosslinked scaffolds exhibited fibres without beads and a uniform diameter. However, the crosslinked scaffolds presented non-organized agglomerates around the fibres making a less porous surface. TGA and DSC suggest the incorporation of the ECMs on the scaffolds. However, the distribution of the protein on the polymer was mostly dependent on the incorporation method, as showed by TPEF-SHG. To access the biomaterial ability for bone regeneration, bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs) were cultured on the scaffolds over 21 days. Osteogenic markers such as ALP activity, mineral nodule formation by ARS staining, col1a2 immunostaining, and gene expression were analysed to access how the materials could induce BMMSCs osteodifferentiation. Comparing NCLK to CLK scaffolds the key factor for osteogenesis is the release of soluble factors, showing NCLK scaffolds with a higher ability to induce mineralization than CLK scaffolds. However, when comparing the effect of the enzymatic digestion on the mineralization of the scaffolds over the days, it is possible to establish that the effect of the enzymatic treatment is also related to the type of ECM. Despite all those differences, some PLLA-ECM scaffolds exhibited potential to induce earlier mineralization, observed by the analysis of bglap, runX2, Osx, sparc and col1a2 genes as osteogenic markers. / A matriz extracelular (ECM) é secretada pela células no tecido nativo e reúne propriedades chave para respostas celulares. Entre suas principais propriedades destacam-se: biodegradabilidade, biocompatibilidade e nanoestruturada tridimensionalmente. Além disso, é rica em sinalizadores celulares tais como: fatores de crescimento, glicosaminaglicanas (GAGs), colágeno, fibronectina e laminina, no entanto sua composição depende do tecido na qual se encontra. Para este estudo, foram selecionadas ECMs provenientes de osso cortical e de pericárdio. Estas ECMs foram digeridas por colagenase, pepsina e tripsina. Cada um dos produtos de digestão foi utlizado para a produção de suportes eletrofiados de PLLA-ECM, utilizando-se dois diferentes métodos de incorporação, (1) Suportes eletrofiados híbridos de PLLA-ECM obtidos a partir da eletrofiação da co-solução em 1,1,1,3,3,3-hexafluor-2-propanol, e (2) imobilização das ECM digeridas sobre suportes eletrofiados de PLLA-colágeno. O presente trabalho propõe-se a caracterizar as ECMs digeridas e a avaliar o potencial dos suportes eletrofiados de PLLA-ECM para a regeneração óssea. A mistura proteinácea obtida a partir da digestão das ECMs, mostrou que a sua composição é dependentes do tipo de ECM e da digestão enzimática, resultado este confirmado através da quantificação de proteínas, quantificação de glicosaminoglicanas, TGA, SDS-page e TPEF-SHG. A partir destes, foi observada que a colagenase é a enzima que promove a maior degradação das ECMs, enquanto que a tripsina promove uma degradação em menor escala. As matrizes digeridas foram incorporadas no material nanoestruturado, estes foram caraterizados por SEM, TGA, DSC e TPEF-SHG. Observou-se que a malha eletrofiada a partir da co-solução de PLLA-ECM exibiu a formação de fibras de diâmetro uniforme, enquanto que os suportes imobilizados apresentaram a formação de aglomerados sólidos ao redor das fibras, originando uma malha menos porosa. As análises de TGA e DSC confirmaram a incoporação das ECMs nas malhas eletrofiadas, e através da técnica de TPEF-SHG observou-se a distribuição das proteinas no polímero. O potencial dos materiais para a regeneração óssea foi avaliado através da cultura de células tronco mesenquimais de medula óssea sobre os suportes eletrofiados durante 21 dias, e em seguida, medidas de ALP, quantificação de coloração com vermelho de alizarina, imunofluorescência com anticorpo col1a2, e expressão de gênica foram analisadas para a avaliação de como os materiais eletrofiados de PLLA-ECM induzem a osteodiferenciação. Comparando-se materiais produzidos por co-solução e os materiais imobilizados foi possível observar que a resposta osteogênica é maior nos materiais híbridos devido a liberação de fatores solúveis dos suportes eletrofiados. No entanto, comparando-se o efeito da digestão enzimática na capacidade de mineralização dos suportes , é possível observar que o efeito da digestão enzimática é dependente do tipo de ECM. Em geral, foi possível observar que os suportes eletrofiados de PLLA-ECM exibem potencial para uso em engenharia de tecidos, em específico, regeneração óssea, uma vez que apresentaram-se regulados o conjunto de genes bglap, RunX2, Osx, sparc e col1a2.

O presente estudo teve como objetivo caracterizar a expressão da família SIBLING (Small Integrin-Binding Ligand, N-linked Glycoproteins) após tratamento regenerativo de furca com enxerto de tecido reparativo de alvéolos dentários. Para isto, os 2os e 3os pré-molares superiores foram extraídos em quatro cães s.r.d. Cinco dias após as extrações, defeitos padronizados de furca classe II foram criados nos 2os, 3os e 4os pré-molares inferiores, bilateralmente. Estes defeitos foram tratados imediatamente com raspagem, alisamento e polimento corono-radicular (RAPCR) e retalho deslocado coronariamente (RDC) (Grupo Controle) ou com RAPCR + RDC + enxerto de tecido reparativo de alvéolos dentários (Grupo Teste) em um experimento de boca-dividida. Após um período de 6 semanas de reparação, os animais foram sacrificados e foi realizada análise imuno-histoquímica para avaliar a localização dos membros da família de proteínas SIBLING, composta pelas seguintes proteínas nãocolágenas da matriz extracelular: osteopontina (OPN), sialoproteína óssea (BSP), proteína da matriz dentinária 1 (DMP1), sialofosfoproteína da dentina (DSPP) e fosfoglicoproteína da matriz extracelular (MEPE). Não foram encontradas diferenças na expressão da família SIBLING entre os grupos teste e controle. Todas as proteínas foram expressas no novo osso, novo cemento e novo ligamento periodontal, em ambos os grupos. Os osteoclastos demonstraram imunolocalização intracelular intensa somente para a OPN. Cementócitos e o novo ligamento periodontal demonstraram, particularmente, marcação intensa para a MEPE. Houve uma diferença evidente entre o padrão de marcação entre o lado tratado (vestibular) e o não-tratado (lingual) de todos os espécimes, com presença de maior marcação do lado vestibular, para todos os anticorpos testados. Podemos concluir que não houve diferenças no padrão de expressão da família SIBLING após o uso do enxerto de tecido reparativo de alvéolos dentários. A família de proteínas SIBLING é expressa durante o processo de reparação de defeitos de furca, indicando possíveis papéis e funções para as proteínas OPN, BSP, DMP1, DSP e MEPE como moléculas alvo em terapias de regeneração periodontal. / The present study aimed in characterizing the expression of the SIBLING (Small Integrin- Binding Ligand, N-linked Glycoproteins) family in a regenerative treatment of furcation defects with a reparative tissue graft obtained from extraction sockets. The second and third upper premolars were extracted in four mixed breed dogs. Five days later, standardized class II furcation defects were created in the second, third and fourth mandibular premolars, bilaterally. The defects were immediately treated with either debridement and root planning (DRP) combined with a coronally positioned flap (CPF) (Control Group), or with DRP+CPF + a reparative tissue graft derived from the second and third premolar extraction sockets (Experimental Group) in a split-mouth design. After 6 weeks period of healing, the animals were sacrificed and immunohistochemistry was carried out to assess the localization of members of the SIBLING family of noncollagenous extracellular matrix proteins, namely osteopontin (OPN), bone sialoprotein (BSP), dentin matrix protein 1 (DMP1), dentin sialophosphoprotein (DSPP) and matrix extracellular phosphoglycoprotein (MEPE). No differences in the SIBLING family of proteins expression were noted between the control and experimental group. All proteins were expressed in new bone, new cementum and new periodontal ligament in both groups. Osteoclasts exhibited intense intracellular localization only for OPN. Cementocytes and the newly formed periodontal ligament demonstrated particularly intense staining for MEPE. There was an evident difference between the staining pattern between the treated (buccal side) and non-treated (lingual) side of the specimens, with a more intense staining pattern in the buccal side, for all the tested antibodies. In conclusion, there were no differences in the pattern of SIBLING expression following the use of a reparative tissue graft obtained from extraction sockets. The SIBLING family of proteins is expressed during the healing process of furcation defects indicating possible roles and functions of OPN, BSP, DMP1, DSPP and MEPE as target molecules in periodontal regeneration therapies.

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A Engenharia de Tecidos tem como objetivo desenvolver alternativas para o tratamento de doenças degenerativas e regeneração de tecidos lesionados. O princípio básico da Engenharia de Tecidos é promover o crescimento de células sobre um substrato. Esse substrato deve reproduzir a matriz extracelular, influenciando a diferenciação e as funções celulares. Para isso, neste trabalho, nanopartículas poliméricas de poli(3-hidroxibutirato-co- 3-hidroxivalerato) (PHBHV), com diferentes diâmetros hidrodinâmicos, foram sintetizadas pelo método de emulsão-evaporação do solvente. A concentração do surfactante, a velocidade de agitação durante a emulsificação e o tempo de agitação foram variados a fim de se analisar a influência desses parâmetros no diâmetro hidrodinâmico, índice de polidispersidade e estabilidade coloidal das emulsões. Os parâmetros que mais influenciaram no diâmetro hidrodinâmico e no índice de dispersidade foram a concentração de surfactante e a amplitude de sonicação da emulsão, respectivamente. Após a obtenção das dispersões com estabilidade coloidal, realizou-se a modificação química da superfície dessas partículas utilizando os aminosilanos, 3-aminopropiltrimetoxisilano (APTMS) e 3- aminopropiltrietoxisilano (APTES). Essa modificação química na superfície das nanopartículas teve como objetivo a mimetização da matriz extracelular, permitindo a adesão e proliferação das células. As partículas modificadas foram caracterizadas por espalhamento de luz dinâmico (DLS), microscopia de força atômica (AFM), calorimetria exploratória diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN 1H). Os resultados de FTIR mostraram o aparecimento de pico referente ao grupo amino, que foi indicativo da modificação química da superfície das nanopartículas. Os resultados de RMN 1H mostraram o sinal dos grupos CH3 do silano APTMS no espectro das nanopartículas modificadas por APTMS, e nas partículas modificadas por APTES, foi possível identificar o sinal referente aos grupos CH2 do APTES. A partir desses resultados comprovou-se a modificação química da superfície das nanopartículas pelos aminosilanos. / Tissue engineering aims to develop alternatives to treat damaged tissues by promoting tissue regeneration. The basic principle of Tissue Engineering is to promote the growth of cells on a substrate. This substrate must reproduce the extracellular matrix, influencing particular cell functions and differentiation fate. For this purpose, at the present work, polymeric nanoparticles of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBHV) with different hydrodynamic diameters were synthesized by emulsion-solvent evaporation technique. The concentration of the surfactant, stirring speed during emulsification and stirring time were varied in order to analyze the influence of these parameters on hydrodynamic diameter, polydispersity and colloidal stability. The parameters that most influenced the hydrodynamic diameter and polydispersity index were the variation in the surfactant concentration and the variation of emulsion sonication amplitude, respectively. After that, the nanoparticles had their surface modified by 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) and 3- aminopropyltriethoxysilane (APTES). The aim of this chemical modification was to mimic the extracellular matrix, allowing the adhesion and proliferation of cells. The modified particles were characterized by dynamic light scattering (DLS), atomic force microscopy (AFM), differential scanning calorimetry (DSC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and proton nuclear magnetic resonance (1H NMR). The FTIR results showed a peak of the amino group, which was an indicative of the nanoparticles surface chemical modification. 1H NMR results showed the signal of the CH3 groups of the APTMS silane in the spectrum of the APTMS-modified nanoparticles and in the APTES-modified particles it was possible to identify signal relating to the CH2 groups of the APTES. From these results, it was verified the nanoparticles surface chemical modification by the aminosilanes.

A conversão da proteína príon celular (PrPc) em sua isoforma anormal PrPsc está associada a uma série de doenças neurodegenerativas, genericamente designadas por doenças priônicas. Embora a literatura tenha enfatizado o estudo do PrPsc e o mecanismo de propagação das doenças de príon, pouco tem sido feito para o entendimento do papel fisiológico do PrPc. Em 1997 nosso grupo descreveu um receptor/ligante para o PrPc utilizando o princípio da hidropaticidade complementar. Neste trabalho isolamos e identificamos este ligante de PrPc como sendo a STI-1 (Stress Inducible Protein-1). In vitro, a STI-1interage com o PrPc de maneira específica, saturável e com alta afinidade (Kd=8x10-8M). Paralelamente, mostramos que o PrPc se liga ao domínio RNIAEIIKDI da laminina (Ln) (Kd=2x10-8M). O bloqueio de PrPc na superfície de neurônios hipocampais de embriões de ratos e camundongos, reduziu a neuritogênese induzida por Ln. Além disso, neurônios provenientes de animais PrP -/- são incapazes de estender neuritos sobre o peptídeo RNIAEIIKDI, sugerindo que o PrPc é o único receptor celular para este domínio da Ln. Estes dados indicam que a interação PrPc-Ln seja relevante nos fenômenos de adesão e diferenciação neuronais. A caracterização das interações PrPc-Ln e PrPc-STI-1 representa contribuições importantes para a elucidação do papel biológico do PrPc. / Conversion of the cellular prion protein (PrPc) to its abnormal isoform PrPsc is associated with some neurodegenerative and fatal diseases called prion diseases. Although the literature has been emphasizing the mechanism of PrPsc conversion and illness propagation, little attention has been given to the PrPc physiological role. In 1997, our group described a PrPc receptor/ligand based on the complementary hydropathy theory. Herein, we identify the PrPc receptor/ligand as STI-1, the Stress Inducible Protein-1. In vitro studies showed that STI-1 is a specific, saturable and high affinity ligand for PrPc (Kd=8x10-8M). In parallel, we demonstrated that PrPc interacts with RNIAEIIKDI domain of laminin (Ln) (Kd=2x10-8M). The blockage of PrPc, both from embryonic rats and mice hippocampal neuros, inhibited Ln-induced neurite outgrowth. In addition, neurons from PrPc null mice are unable to extend neurites on RNIAEIIKDI, suggesting that PrPc is the unique cellular receptor for this Ln domain. These data indicate that PrPc-Ln interaction is relevant for neuronal adhesion and differentiation. The characterization of PrPc-Ln and PrPc-STl-1 interactions represents important contributions for the elucidation of the PrPc physiological role.