A desnutrição acomete 925 milhões de pessoas em todo o mundo, independentemente da idade e classe social, os mais acometidos são indivíduos hospitalizados, crianças e idosos. A desnutrição causa alterações fisiológicas em diversos tecidos. O tecido hematopoiético é afetado na desnutrição protéica, por ser um tecido de elevada e constante necessidade de proteínas, levando a alterações hematológicas como anemia e leucopenia. Estudos do nosso laboratório têm demonstrado in vivo, alterações do microambiente hematopoiético, em camundongos submetidos à desnutrição protéica, bem como hipoplasia medular, mudanças quantitativas da matriz extracelular (MEC) como o aumento do deposito de fibronectina na região subendosteal (local da fixação das células tronco/ progenitoras hematopoiéticas), alterações do ciclo celular das células tronco/ progenitoras hematopoiéticas e alteração na expressão de VLA5; principal integrina na interação das células a fibronectina. Sendo assim propõe-se neste projeto avaliar possíveis isoformas da molécula de fibronectina, para melhor compreender o seu papel biológico no ciclo celular as células tronco/ progenitoras hematopoiéticas em um modelo de desnutrição protéica. Para isso foram utilizados camundongos C57BLI/6J machos, adultos, mantidos em gaioleiros metabólicos, separados em dois grupos. O grupo controle recebeu uma ração normoproteíca com 12% de proteína e o grupo desnutrido, uma ração hipoprotéica com 2% de proteína, num período de 5 semanas. Após este período os animais foram sacrificados para avaliação hematológica, celularidade da medula óssea, quantificação e pesquisa de isoformas da fibronectina, análise do perfil protéico no estroma medular em culturas de longa duração bem como a análise do estabelecimento do estroma medular em culturas de longa duração. Os animais desnutridos apresentaram uma menor celularidade e uma diminuição significativa de células jovens na medula óssea. O estroma medular estabelecido em culturas de longa duração dos animais do grupo desnutrido apresentaram uma menor confluência em relação ao grupo controle. Também foi observado nas culturas de longa duração um aumento significativo da fibronectina no 28° dia de cultura, mas com uma diminuição da fibronectina no 35° dia, porém com uma menor quantidade de região EDA nos dois períodos analisados (sítio de ligação das integrinas a fibronectina) quando comparados aos animais do grupo controle. A pesquisa de isoformas de fibronectina no estroma medular, por meio de RT-PCR, revelou que tanto os animais do grupo controle quanto os animais do grupo desnutrido apresentaram diferentes isoformas de fibronectina, porém não foi possível fazer uma análise quantitativa das regiões de splicing alternativo. O perfil protéico das culturas de longa duração analisado por meio de eletroforese bidimensional demonstrou que os animais do grupo desnutrido possuem um perfil protéico diferente dos animais do grupo controle, também foi observado uma diferença do perfil protéico entre os 28° e 35° dias de cultura. Portanto a alteração quantitativa da molécula de fibronectina e da região EDA, bem como a presença de diferentes isoformas de fibronectina, juntamente com as alterações do perfil protéico podem ser devido a um aumento e ou degradação das proteínas de matriz extracelular. E estas alterações podem ser responsáveis pela hipoplasia medular e alteração do ciclo celular das células tronco/ progenitoras hematopoiéticas e estromais, talvez pela menor interação com as integrinas, sendo esta interação fundamental para a modulação de diversas funções celulares tais como proliferação e diferenciação e para a regulação do remodelamento da matriz extracelular. Mas ainda se faz necessário a quantificação das regiões de splicing alternativo, seqüênciamento das proteínas da matriz extracelular e a identificação das possíveis metalaproteinases presentes no estroma medular para melhor elucidar as funções da fibronectina e outras proteínas da matriz extracelular na manutenção da hemopoese. / Malnutrition affects 925 million people worldwide, regardless of age and social class, the most affected individuals are hospitalized, children and elderly.Malnutrition causes physiological changes in various tissues.The hematopoietic tissue is affected in protein malnutrition, because it is a tissue of high and constant need of proteins, leading to hematological abnormalities such as anemia and leucopenia. Studies from our laboratory have demonstrated in vivo changes in the hematopoietic microenvironment in mice submitted to protein malnutrition, and bone marrow hypoplasia, quantitative changes of the extracellular matrix (ECM) as the increase in deposit fibronectin in the region subendosteal (site of attachment of the cells stem / progenitor), changes in cell cycle of stem cells / progenitor and changes in the expression of VLA5; main integrin interaction of cells to fibronectin. Therefore this project proposes to evaluate possible isoforms of fibronectin molecule, to better understand its biological role in cell cycle stem cells / progenitor in a model of protein malnutrition. Mice were used for this C57BLI/6J male adults were kept in metabolic gaioleiros, separated into two groups. The control group received a ration normoproteíca with 12% protein and the malnourished group, a low protein diet with 2% protein over a period of 5 weeks. After this period the animals were sacrificed for hematological evaluation, bone marrow cellularity, and quantification of fibronectin isoforms research, analysis of protein profiles in marrow stroma in long-term cultures and analysis of the establishment of bone marrow stroma in long-term cultures. The malnourished animals showed a lower cellularity and a significant decrease of young cells in the bone marrow.The bone marrow stromal cultures established in long-term animal malnourished group had a lower convergence in the control group. It was also observed in cultures long term a significant increase in fibronectin on the 28th day of culture, but with a decrease in fibronectin 35 th day, but with a smaller amount of EDA region in both periods analyzed (binding site of integrins to fibronectin) compared to the control group.The survey of isoforms of fibronectin in bone marrow stroma, by RT-PCR revealed that both control animals and animals in the malnourished group presented different isoforms of fibronectin, but it was not possible to make a quantitative analysis of the regions of alternative splicing.The protein profile of long-term cultures analyzed using two-dimensional electrophoresis showed that animals of the malnourished group have a protein profile different from the control group was also observed a difference in protein profile between 28° and 35° day of culture. Therefore, the quantitative change of the molecule fibronectin and the region of EDA, as well as the presence of different isoforms of fibronectin, together with changes in protein profile may be due to an increase, or degradation of extracellular matrix proteins. And these changes may be responsible for bone marrow hypoplasia and alteration of the cell cycle of stem cells / progenitor and stromal cells; perhaps because of less interaction with integrins, this interaction is essential for the modulation of various cellular functions such as proliferation and differentiation and to regulation of extracellular matrix remodeling. But it is still necessary to quantify the areas of alternative splicing, sequencing of the extracellular matrix proteins and identification of possible metalaproteinases present in bone marrow stroma to better elucidate the roles of fibronectin and other extracellular matrix proteins in maintaining hemopoese.

O estudo de macrointeraçães na matriz extracelular (ECM) foi abordado em três modelos; a interação colágeno/colagenase, a interação colágeno/fibronectina e finalmente, a evolução da família enzimática das metaloproteinases de matriz (MMP). As MMP se caracterizam por sua notável especificidade contra componentes da ECM. As colagenases intersticiais, os membros mais estudados, clivam os colágenos intersticiais em um único ponto da molécula produzindo dois fragmentos característicos. Usando a hipótese da hidropaticidade complementar, a qual estipula que peptídeos codificados por sequências nucleotídicas complementares podem interagir entre si, foi possível caracterizar a sequência SQNPVQP em colagenase de fibroblasto ou SSNPIQP em colagenase de neutrófilo como importantes na interação das respectivas enzimas com o colágeno nativo. O fato da fibronectina, outro componente da ECM, ligar-se no mesmo domínio do colágeno clivado pelas colagenases possibilitou a utilização da mesma abordagem acima (hidropaticidade complementar) no estudo da interação colágeno/fibronectina. Sendo assim, foi possível caracterizar a sequência TNEGVMY da fibronectina como importante na interação com o colágeno. Adjacente a este sítio na fibronectina, existe uma sequência (AAHEEIC) que é homóloga ao sítio de ligação ao zinco presente nas MMP. Isto originou a possibilidade de que zinco pudesse modular a interação colágeno/fibronectina. De fato, zinco aumentou especificamente a ligação entre colágeno e fibronectina. Finalmente, abordou-se alguns aspectos filogenéticos da família das MMP. Foi caracterizada uma relação filogenética entre o núcleo enzimático das MMP e o domínio correspondente tanto na protease de Serratia como na protease B de Erwinia chrysanthemi, membros da mesma família de metaloproteinases bacterianas. Sendo assim, a atividade catalítica das MMP pode ter sido herdada das metaloproteinases bacterianas, enquanto a especificidade ao substrato talvez se constitua em uma aquisição das MMP eucarióticas. / The study of extracellular matrix (ECM) macrointeractions was approached in three models: the collagen/collagenase interaction, the collagen/fibronectin interaction and the molecular evolution of the matrix metalloproteinase (MMP) family of enzymes. MMP is characterized by its remarkable specificity against ECM components. Interstitial collagenases, the best studied members, attack interstitial collagens at a unique site producing two fragments. Using the complementary hydropathy hypothesis that states that peptides encoded by complementary nucleotide sequence can interact one to another, it was possible to characterize the sequence SQNPVQP (in fibroblast collagenase) or SSNPIQP (in neutrophil collagenase) as important in the interaction of the respective enzymes with collagen. The fact that fibronectin, another ECM component, binds at the same domain on collagen that is cleaved by collagenases arose the possibility of using the same approach (complementary hydropathy) in the study of collagen/fibronectin interaction. It was possible to characterize the fibronectin sequence TNEGVMY as important in the interaction with collagen. Adjacent to this site, there is a sequence (AAHEEIC) that shows an homology to the zinc-binding site present in several MMP. Therefore, zinc could be a modulator the collagen/fibronectin interaction. Finnaly, some phylogenetic aspects of the MMP family were studied. It was characterized a phylogenetic relationship between the catalytic core of MMP and the corresponding domain in Serratia protease and protease B from E. chrysanthemi, members of the same family of bacterial metalloproteinases. The catalytic activity of MMP can have evolved from the bacterial metaloproteinases whereas the substrate specificity is an acquisition of eukaryotic MMP

Estudamos a ação das proteases bothropasina e Bothrops protease A, do veneno da serpente Bothrops jararaca, sobre o fibrinogênio (FBG), fibronectina (FN) e cininogênio (HK), como ferramenta para geração de peptídeos bioativos. As sequências primárias dos produtos de digestão foram identificadas por espectrometria de massas, com as buscas direcionadas por peptídeos em comum gerados pelas duas proteases. Foram encontradas oito sequências em comum provenientes do FBG e onze, da FN. Apenas a bothropasina clivou o HK, liberando desArg9BK. Foram sintetizados peptídeos derivados do FBG (FBG1-6) e da FN (FN1-4), além de des-Arg9-BK. Oito peptídeos apresentam potencial atividade antiangiogênica predita in silico. Observamos a inibição da elastase (28-20%) causada por FBG1-2-5-6. A melhor inibição da trombina foi de 17%, por FBG1. Contudo, a maioria dos peptídeos intensificou sua atividade. Por fim, este trabalho sugere que as proteases de veneno de serpentes podem ser usadas como ferramentas para processar componentes do plasma, visando à busca por peptídeos bioativos. / We studied the action of the proteases bothropasin and Bothrops protease A purified from the venom of snake Bothrops jararaca upon fibrinogen (FBG), fibronectin (FN) and kininogen (HK), as a tool to generate bioactive peptides. The primary sequences of the digestion products were identified by mass spectrometry and we focused the search for common peptides released by both proteases simultaneously. Sequences in common released by both proteases were found, being eight peptides from FBG, and 11 from FN. Only bothropasin was able to cleave HK releasing des-Arg9-BK. Peptides from fibrinogen (FBG1-6) and from fibronectin (FN1-4), as well as the des-Arg9-BK were synthetized. Eight peptides have potential antiangiogenic predicted in silico. We observed the inhibition of elastase (28-20%) caused by FBG1-2-5-6. The best inhibition of thrombin was 17% by FBG1. However, most of the peptides intensified its activity. Finally, this work suggests that the snake venom protease can be used as tools to process plasma components in order to search for bioactive peptides.

Estudamos a ação das proteases bothropasina e Bothrops protease A, do veneno da serpente Bothrops jararaca, sobre o fibrinogênio (FBG), fibronectina (FN) e cininogênio (HK), como ferramenta para geração de peptídeos bioativos. As sequências primárias dos produtos de digestão foram identificadas por espectrometria de massas, com as buscas direcionadas por peptídeos em comum gerados pelas duas proteases. Foram encontradas oito sequências em comum provenientes do FBG e onze, da FN. Apenas a bothropasina clivou o HK, liberando desArg9BK. Foram sintetizados peptídeos derivados do FBG (FBG1-6) e da FN (FN1-4), além de des-Arg9-BK. Oito peptídeos apresentam potencial atividade antiangiogênica predita in silico. Observamos a inibição da elastase (28-20%) causada por FBG1-2-5-6. A melhor inibição da trombina foi de 17%, por FBG1. Contudo, a maioria dos peptídeos intensificou sua atividade. Por fim, este trabalho sugere que as proteases de veneno de serpentes podem ser usadas como ferramentas para processar componentes do plasma, visando à busca por peptídeos bioativos. / We studied the action of the proteases bothropasin and Bothrops protease A purified from the venom of snake Bothrops jararaca upon fibrinogen (FBG), fibronectin (FN) and kininogen (HK), as a tool to generate bioactive peptides. The primary sequences of the digestion products were identified by mass spectrometry and we focused the search for common peptides released by both proteases simultaneously. Sequences in common released by both proteases were found, being eight peptides from FBG, and 11 from FN. Only bothropasin was able to cleave HK releasing des-Arg9-BK. Peptides from fibrinogen (FBG1-6) and from fibronectin (FN1-4), as well as the des-Arg9-BK were synthetized. Eight peptides have potential antiangiogenic predicted in silico. We observed the inhibition of elastase (28-20%) caused by FBG1-2-5-6. The best inhibition of thrombin was 17% by FBG1. However, most of the peptides intensified its activity. Finally, this work suggests that the snake venom protease can be used as tools to process plasma components in order to search for bioactive peptides.

O estudo de macrointeraçães na matriz extracelular (ECM) foi abordado em três modelos; a interação colágeno/colagenase, a interação colágeno/fibronectina e finalmente, a evolução da família enzimática das metaloproteinases de matriz (MMP). As MMP se caracterizam por sua notável especificidade contra componentes da ECM. As colagenases intersticiais, os membros mais estudados, clivam os colágenos intersticiais em um único ponto da molécula produzindo dois fragmentos característicos. Usando a hipótese da hidropaticidade complementar, a qual estipula que peptídeos codificados por sequências nucleotídicas complementares podem interagir entre si, foi possível caracterizar a sequência SQNPVQP em colagenase de fibroblasto ou SSNPIQP em colagenase de neutrófilo como importantes na interação das respectivas enzimas com o colágeno nativo. O fato da fibronectina, outro componente da ECM, ligar-se no mesmo domínio do colágeno clivado pelas colagenases possibilitou a utilização da mesma abordagem acima (hidropaticidade complementar) no estudo da interação colágeno/fibronectina. Sendo assim, foi possível caracterizar a sequência TNEGVMY da fibronectina como importante na interação com o colágeno. Adjacente a este sítio na fibronectina, existe uma sequência (AAHEEIC) que é homóloga ao sítio de ligação ao zinco presente nas MMP. Isto originou a possibilidade de que zinco pudesse modular a interação colágeno/fibronectina. De fato, zinco aumentou especificamente a ligação entre colágeno e fibronectina. Finalmente, abordou-se alguns aspectos filogenéticos da família das MMP. Foi caracterizada uma relação filogenética entre o núcleo enzimático das MMP e o domínio correspondente tanto na protease de Serratia como na protease B de Erwinia chrysanthemi, membros da mesma família de metaloproteinases bacterianas. Sendo assim, a atividade catalítica das MMP pode ter sido herdada das metaloproteinases bacterianas, enquanto a especificidade ao substrato talvez se constitua em uma aquisição das MMP eucarióticas. / The study of extracellular matrix (ECM) macrointeractions was approached in three models: the collagen/collagenase interaction, the collagen/fibronectin interaction and the molecular evolution of the matrix metalloproteinase (MMP) family of enzymes. MMP is characterized by its remarkable specificity against ECM components. Interstitial collagenases, the best studied members, attack interstitial collagens at a unique site producing two fragments. Using the complementary hydropathy hypothesis that states that peptides encoded by complementary nucleotide sequence can interact one to another, it was possible to characterize the sequence SQNPVQP (in fibroblast collagenase) or SSNPIQP (in neutrophil collagenase) as important in the interaction of the respective enzymes with collagen. The fact that fibronectin, another ECM component, binds at the same domain on collagen that is cleaved by collagenases arose the possibility of using the same approach (complementary hydropathy) in the study of collagen/fibronectin interaction. It was possible to characterize the fibronectin sequence TNEGVMY as important in the interaction with collagen. Adjacent to this site, there is a sequence (AAHEEIC) that shows an homology to the zinc-binding site present in several MMP. Therefore, zinc could be a modulator the collagen/fibronectin interaction. Finnaly, some phylogenetic aspects of the MMP family were studied. It was characterized a phylogenetic relationship between the catalytic core of MMP and the corresponding domain in Serratia protease and protease B from E. chrysanthemi, members of the same family of bacterial metalloproteinases. The catalytic activity of MMP can have evolved from the bacterial metaloproteinases whereas the substrate specificity is an acquisition of eukaryotic MMP

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elaine Baldissera_TESE.pdf: 2456356 bytes, checksum: eaccf33a07294f70b9babaa3140cc017 (MD5) Previous issue date: 2006-07-06 / Aim Based on the great importance of the extracellular matrix (EM) in tissue development and repair, the aim of this study was to investigate the expression of their major glycoproteins, tenascin (TN) and fibronectin(FN) in the human pulp repair. Methodology Using immunohistochemistry, the expression of TN and FN was analyzed in forty-two human teeth, which were taken from a previous study. TN and FN profiles were evaluated after 7, 30, and 90 days after pulp capping with calcium hydroxide, being used three different haemostatic agents (0.9% salin solution, 5.25% sodium hypoclorite and 2% chlorhexidine digluconate) before pulp capping. Results There was no difference in the expression of TN and FN among the distinct haemostatic agents being all the time intervals taken into consideration. Both glycoproteins were found in all the pulp tissue, accomplishing the collagen fiber, and they were absent in all the mineralized tissues. Within 7 days post-treatment, it was observed a slightly more pronounced immunostaining on the exposure pulp site. Within 30 days, TN and FN demonstrated a stronger expression around the dentin barrier. TN also showed focal staining inside the reparative dentin, which was in mineralization. Within 90 days, it was observed a thin and linear expression of TN and FN delimitating the reparative dentin. In the predentin, TN showed strong immunostaining, and FN had a variable expression. Conclusions Based on the results, it may be concluded that there was no difference in the expression of TN and FN among the distinct haemostatic agents being all the time intervals taken into account. Moreover, TN and FN were present in pulp repair,confirming their active participation in this event. It might also be suggested that both glycoproteins are responsible for the odontoblastic differentiation and for the maintenance of the cell shape. It can also be concluded that TN and FN are important factors in the mineralization of the newly-formed dentin matrix. / O controle do sangramento frente a uma exposição pulpar é de fundamental importância no sucesso do capeamento direto. As soluções de hipoclorito de sódio e de gluconato de clorexidina têm sido utilizadas como agentes de limpeza e hemostasia na terapia pulpar conservadora. Alguns estudos têm indicado para o controle da hemorragia e sucesso do capeamento pulpar adesivo o hipoclorito de sódio (COX et al, 1998; COX et al., 1999). Além de ser bom agente antimicrobiano, o hipoclorito possui elevado Ph, o que implicaria na solubilização de fatores de crescimento da dentina, e conseqüentemente, na estimulação à formação de dentina (SMITH et al., 2002). No entanto, pesquisas também demonstram a atividade de dissolução tecidual do hipoclorito quando empregado a 5.25%. Porém esta é limitada às células superficiais pulpares sem efeitos adversos sobre o tecido pulpar subjacente (SENIA et al., 1971; ROSENFELD et al., 1978). Pouco se sabe a respeito da biocompatibilidade da clorexidina (THOMAS et al., 1995). Cox et al. (1998) sugeriram que esta substância poderia ser a causa de desastrosos resultados encontrados no estudo de Pameijer & Stanley (1998). Em contrapartida, a clorexidina a 0,2% utilizada no capeamento pulpar direto como agente hemostático e de limpeza, tem demonstrado boa performance em estudos em humanos (HORSTED et al., 2003) e em macacos (MURRAY et al. 2004) Diante das evidências apresentadas, pode-se observar que não há unanimidade entre os pesquisadores a respeito de qual dessas substâncias e suas respectivas concentrações seria mais efetiva na realização das terapias conservadoras vitais, especialmente no capeamento pulpar direto. Adicionalmente, as alterações na distribuição de componentes da matriz extracelular (ME) têm sido estudadas durante o desenvolvimento dentário e nos processos de reparo pulpar. As duas maiores glicoproteínas da ME, Fibronectina (FNC) e Tenascina (TNC) têm sido descritas como importantes para o estímulo e mobilidade celulares, durante a diferenciação de células odontoblastóides a partir de células multipotentes da polpa. No entanto, a participação da ME e sua interação com as reações celulares têm sido pouco exploradas e compreendidas. Desta forma, tornam-se fundamentais as investigações sobre a expressão dos componentes da 15 ME durante o processo de reparo pulpar, na tentativa de buscar melhor entendimento dos eventos de resposta deste tecido após o capeamento direto. O objetivo deste estudo é avaliar a biocompatibilidade do hipoclorito de sódio e do gluconato de clorexidina em diferentes concentrações, através de estudo in vitro de cultivo celular; a genotoxicidade dessas duas soluções, utilizando a reação de Feulgen para detecção e análise de micronúcleos e a expressão de componentes da matriz extracelular, através de estudo imunoistoquímico (técnica da estreptoavidina-biotina) em polpas humanas expostas, tratadas com os agentes hemostáticos hipoclorito de sódio a 5,25% e gluconato de clorexidina a 2%, empregados previamente ao capeamento pulpar direto. Para o ensaio de citotoxicidade do MTT será utilizada a linhagem celular NIH/3T3 (fibroblastos de rato). Este ensaio foi escolhido porque estudos prévios (COSTA, 2001; ZHANG et al., 2003) têm mostrado ser o mesmo apropriado para a avaliação da viabilidade ou citotoxicidade celulares, frente a materiais de uso odontológico. Serão testadas em diferentes tempos de exposição, as soluções de hipoclorito de sódio a 0,5%, 1%, 2,5% e 5,25% e de gluconato de clorexidina a 0,12%, 0,2%, 1% e 2%, bem como a solução salina 0,9%, que funcionará como controle negativo dos testes. Para o ensaio de genotoxicidade, será feita a análise semi-quantitativa dos micronúcleos de amostras previamente emblocadas, oriundas de 45 espécimens com polpas humanas tratadas com hipoclorito de sódio a 5,25% (n=16), gluconato de clorexidina (n=15) e

[ES] El mieloma múltiple es una neoplasia hematológica caracterizada por una expansión descontrolada de células plasmáticas monoclonales (mPCs) en medula ósea que producen, en la mayoría de los casos, un componente monoclonal secretado en el suero y/o en orina. En la actualidad, se sigue considerando una enfermedad incurable con la constante aparición de recaídas en los pacientes. Una de las causas que condicionan esta situación, radica en la generación de resistencia frente a fármacos por parte de las mPCs. Este mecanismo de resistencia a fármacos (DR) se ha visto que no solo depende de factores intracelulares, sino que la propia interacción de las mPCs con el microambiente medular juega un papel fundamental para su supervivencia, crecimiento y desarrollo de DR. Entre los componentes del microambiente tumoral, destaca la adhesión de las mPCs a componentes de la matriz extracelular (ECM) que se ha visto relacionada con la generación de DR. Por este motivo el desarrollo de esta tesis doctoral consistió en la elaboración y validación de una plataforma de cultivo 3D basado en la síntesis de un microgel. Este sistema estará constituido por microesferas funcionalizadas con componentes de la ECM como son la fibronectina (FN), colágeno tipo I (COL), heparina (Hep), heparan sulfato (HS) y ácido hialurónico (HA), generando un entorno 3D biomimético con la capacidad de poder analizar la respuesta celular desencadenada por la interacción de las mPCs con los componentes de la ECM, así como la DR generada por la adhesión de las mPCs a estas biomoléculas. El primer estudio consistió en la realización y puesta a punto de varios protocolos para la síntesis de distintos microgeles; un primer sistema se produjo mediante la polimerización por vía radical en bloque de co-polímeros de poliacrilato de etilo (EA) y polimetacrilato de etilo (EMA) o bien por EA, EMA y ácido acrílico (AAc). Mediante una emulsión del tipo aceite en agua se consiguió producir con estos copolímeros, microesferas de un tamaño próximo al de las mPCs. Un segundo sistema se basó en microesferas de alginato. Estas microesferas se obtuvieron en un dispositivo de microfluidica produciéndose la gelificación externa de las micro-gotas con la incorporación de iones de calcio consiguiendo microesferas de un tamaño medio de 177 µm. Debido a la gran variedad de microesferas sintetizadas con diferentes grupos químicos en sus superficies, se consiguió establecer protocolos de funcionalización similares a los establecidos en la literatura, teniendo en cuenta la estabilidad de la biomolécula a lo largo del tiempo del cultivo celular. Este enfoque, permitió la funcionalización con una gran variedad de biomoléculas disponiendo así de microgeles funcionalizados con FN, COL, Hep, HS y HA. Una vez desarrollados los microgeles, en un segundo estudio se procedió a evaluar la respuesta celular en un entorno 3D basado en microgel, valorando la interacción con los componentes de la ECM. Entre los resultados observados se pudo determinar como el tamaño de las microesferas afecta al crecimiento celular incluso en ausencia de cualquier funcionalización. Con los microgeles constituidos por microesferas de un tamaño próximo al de las mPCs se obtuvo un mayor crecimiento celular que con los microgeles formados por partículas de mayor tamaño, y en ambos el crecimiento fue superior al del cultivo en suspensión. Se plantea la hipótesis de que la presencia de las microesferas favorece en gran medida que se produzca un mayor contacto célula-célula que se ve incrementado cuanto mayor es la superficie específica del microgel. Entre los componentes de la ECM estudiados, mientras que el COL no genera ninguna respuesta celular diferente al control (microgel no funcionalizado), el HA favorece la proliferación celular. La adhesión de las mPCs a la FN condiciona el bloqueo de las células en la fase G0-G1 del ciclo celular. Esta adhesión está mediada / [CA] El mieloma múltiple és una neoplàsia hematològica caracteritzada per una expansió descontrolada de cèl·lules plasmàtiques monoclonals (mPCs) en medul·la òssia que produeixen, en la majoria dels casos, un component monoclonal secretat en el sèrum i/o en orina. En l'actualitat, es continua considerant una malaltia incurable, amb la constant aparició de recaigudes en els pacients. Una de les causes que condicionen aquesta situació, radica en la generació de resistència enfront de fàrmacs per part de les mPCs. Aquest mecanisme de resistència a fàrmacs (DR) s'ha vist que no sols depèn de factors intracel·lulars, sinó que la mateixa interacció de les mPCs amb el microambient medul·lar juga un paper fonamental per a la seua supervivència, creixement i desenvolupament de DR. Entre els components del microambient tumoral, destaca l'adhesió de les mPCs a components de la matriu extracel·lular (ECM) que s'ha vist relacionada amb la generació de DR. Per aquest motiu, el desenvolupament d'aquesta tesi doctoral va consistir en l'elaboració i validació d'una plataforma de cultiu 3D basada en la síntesi d'un microgel. Aquest sistema estarà constituït per microesferes funcionalitzades amb components de l'ECM com són la fibronectina (FN), col·lagen tipus I (COL), heparina (Hep), heparan sulfat (HS) i àcid hialurònic (HA), generant un entorn 3D biomimètic amb la capacitat de poder analitzar la resposta cel·lular desencadenada per la interacció de les mPCs amb els components de la ECM, així com la DR generada per l'adhesió de les mPCs a aquestes biomolècules. El primer estudi va consistir en la realització i posada a punt de diversos protocols per a la síntesi de diferents microgels; un primer sistema es va produir mitjançant la polimerització per via radical en bloc de copolímers de poliacrilat d'etil (EA) i polimetacrilat d'etil (EMA), o bé per EA, EMA i àcid acrílic (AAc). Mitjançant una emulsió del tipus oli en aigua es va aconseguir produir amb aquests copolímers, microesferes d'una grandària pròxima al de les mPCs. Un segon sistema es va basar en microesferes d'alginat. Aquestes microesferes es van obtenir en un dispositiu de microfluidica produint-se la gelificació externa de les microgotes amb la incorporació d'ions de calci aconseguint microesferes d'una grandària mitjana de 177 ¿m. A causa de la gran varietat de microesferes sintetitzades amb diferents grups químics en les seues superfícies, es va aconseguir establir protocols de funcionalització similars als establerts en la literatura, tenint en compte l'estabilitat de la biomolècula al llarg del temps del cultiu cel·lular. Aquest enfocament va permetre la funcionalització amb una gran varietat de biomolècules disposant així de microgels funcionalitzats amb FN, COL, Hep, HS y HA. Una vegada desenvolupats els microgels, en un segon estudi es va procedir a avaluar la resposta cel·lular en un entorn 3D basat en microgel, valorant la interacció amb els components de l'ECM. Entre els resultats observats es va poder determinar com la grandària de les microesferes afecta el creixement cel·lular fins i tot en absència de qualsevol funcionalització. Amb els microgels constituïts per microesferes d'una grandària pròxima al de les mPCs es va obtenir un major creixement cel·lular que amb els microgels formats per partícules de major grandària, i en tots dos el creixement va ser superior al del cultiu en suspensió. Es planteja la hipòtesi que la presència de les microesferes afavoreix en gran manera que es produïsca un major contacte cèl·lula-cèl·lula que es veu incrementat com més gran és la superfície específica del microgel. Entre els components de l'ECM estudiats, mentre que el COL no genera cap resposta cel·lular diferent del control (microgel no funcionalitzat), l'HA afavoreix la proliferació cel·lular. L'adhesió de les mPCs a la FN condiciona el bloqueig de les cèl·lules en la fase G0-G1 del cic / [EN] Multiple myeloma is a haematological neoplasm characterized by an uncontrolled expansion of monoclonal plasma cells (mPCs) in bone marrow that produce, in most cases, a monoclonal component secreted in serum and/or urine. At present, it is still considered an incurable disease with the constant appearance of relapses in patients. One of the causes that condition this situation lies in the generation of drug resistance by the mPCs. This mechanism of drug resistance (DR) has been seen to depend not only on intracellular factors, but the very interaction of mPCs with the medullary microenvironment plays a fundamental role in their survival, growth and development of DR. Among the components of the tumor microenvironment, the adhesion of the mPCs to components of the extracellular matrix (ECM) stands out, which has been related to the generation of DR. For this reason, the development of this doctoral thesis consisted in the elaboration and validation of a 3D culture platform based on the synthesis of a microgel. This system will be made up of micropsheres functionalized with the components of the ECM such as fibronectin (FN), collagen type I (COL), heparin (Hep), heparan sulphate (HS) and hyaluronic acid (HA), generating a 3D biomimetic environment with the ability to analyse the cellular response triggered by the interaction of mPCs with the ECM components, as well as the DR generated by the adhesion of the mPCs to these biomolecules. The first study consisted in the realization and development of several protocols for the synthesis of different microgels. A first system was produced by the radical block polymerization of polyethylene acrylate (EA) and polymethacrylate (EMA) co-polymers or by EA, EMA and acrylic acid (AAc). By means of an oil-in-water emulsion technique, it was possible to produce, with these copolymers, microspheres of a size close to that of the mPCs. A second system was based on alginate microspheres. These microspheres were obtained in a microfluidic device producing the external gelification of the micro-drops with the incorporation of calcium ions, obtaining microspheres with an average size of 177 µm. Due to the great variety of microspheres synthesized with different chemical groups on their surfaces, it was possible to establish functionalization protocols similar to those established in the literature, taking into account the stability of the biomolecule along with the time of cell culture. This approach allowed for functionalization with a great variety of biomolecules, having in this way functionalized microgels with FN, COL, Hep, HS and HA. Once the microgels were developed, a second study was carried out to evaluate the cell response in a 3D microgel-based environment, assessing the interaction with the components of the ECM. Among the results observed, it was possible to determine how the size of the microspheres affects cell growth even in the absence of any functionalization. With the microgels constituted by microspheres close to the size of the mPCs, a greater cellular growth was obtained than with the microgels formed by larger particles, and in both the growth was higher than in suspended culture. It is hypothesized that the presence of microspheres greatly favours a greater cell-cell contact, which is increased the larger the specific surface area of the microgel. Among the components of the ECM studied, while the COL does not generate any cellular response different from the control (non-functionalized microgel), HA favours cell proliferation. The adhesion of mPCs to FN conditions the blocking of cells in the G0-G1 phase of the cell cycle. This adhesion is mediated by the integrin ¿4ß1. / La presente tesis doctoral no se podría haber realizado sin la financiación del proyecto PROMETEO/2016/063, trabajo que también estuvo parcialmente financiado con fondos FEDER (CIBERONC (CB16/12/00284)). La iniciativa CIBER-BBN está financiada por el proyecto VI National R&D&I Plan 2008-2011, Iniciativa Ingenio 2010, Consolider Program. Las acciones CIBER están financiadas por el Instituto de Salud Carlos III con ayuda del Fondo Europeo de Desarrollo Regional. / Marin Paya, JC. (2021). 3D Culture o Multiple Myeloma Cell Line Using Microgel Environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/167427 / TESIS

As células sangüíneas originam-se da medula óssea através da célula tronco que sofre processo de proliferação, diferenciação e maturação no microambiente hematopoiético. O microambiente hematopoiético é uma estrutura altamente organizada composta de células estromais, moléculas da matriz extracelular (MEC) e citocinas. A desnutrição protéico-energética diminui a produção de células sangüíneas e interfere na defesa do organismo. Neste trabalho estudamos os efeitos da desnutrição protéica (dieta contendo 4% de caseína) sobre a MEC da medula óssea em camundongos. Avaliamos a composição da MEC através de SDS-PAGE 7,5% e Western blot para Fibronectina (FN), laminina (LN) e trombospondina (TSP). Verificamos a capacidade da MEC aderir e sustentar proliferação da célula mielóide FDC-P1, na ausência e na presença de citocinas (GM-CSF e IL3). Avaliamos também a capacidade de ligação destas citocinas na MEC. O perfil eletroforético mostrou diferenças nas proteínas da MEC do animal desnutrido em relação ao controle. Através da densitometria dos géis observamos nas amostras obtidas do animal desnutrido, maior intensidade nas bandas de peso molecular 220, 182, 108 e 56 KDa em relação ao controle. Em 72 KDa a banda foi mais intensa nas amostras dos animais controles. A banda de 60 KDa foi evidenciada apenas nas amostras obtidas dos animais desnutridos. As bandas de 123 e 49 KDa foram evidenciadas apenas nas amostras dos animais controles. A expressão de FN, LN e TSP foi maior nas amostras obtidas dos animais desnutridos. Os ensaios de adesão e proliferação na presença e ausência de citocinas não apresentaram diferenças significativas entre as amostras. Quando avaliamos a capacidade da MEC ligar-se ao GM-CSF, houve maior interação com a MEC proveniente do animal desnutrido do que a MEC do animal controle. O teste de ligação para o IL3 não mostrou diferenças entre as amostras. Esses achados sugerem que a desnutrição protéica induz modificações na MEC, alterando o microambiente hematopoiético. / Blood cells have their origin at the bone marrow through the stem cell which undergoes a proliferation, differentiation and maturation process in the hematopoietic microenvironment. The hematopoietic environment is a highly organized structure formed by stromal cells, extracellular matrix (ECM) molecules, and cytokines. Protein-energy malnutrition reduces the production of blood cells, interfering with the defense of the organism. In the present work we have studied the effects protein malnutrition has on the ECM of bone marrow in mice. We have evaluated ECM composition by means of SDS PAGE 7,5% and Western blot for fibronectin (FN), laminin (LN) and thrombospondin (TSP). We assessed the capacity ECM has in adhesion and support of proliferation of the FDC-P1 myeloid cell both in the absence and in the presence of GM-CSF and IL3 cytokines. We have also measured the binding capacity of these cytokines in the ECM. The electrophoresis profile showed the existence of differences between the ECM proteins in the undernourished animal and the control. Using gel densitometry, we observed in samples from the undernourished animal a greater intensity of bands of 220, 182, 108, 60 and 56 KDa molecular weight as compared to control. At 72 KDa the band was more intense on samples from control animals. The 60 KDa band was evident only on samples taken from undernourished animals. The 123 and 49 KDa bands were evident on control animals only. Expression of FN, LN, and TSP was greater on samples from undernourished animals. Adhesion and proliferation assays, both in the presence and in the absence of cytokines, did not show significant differences among samples. When we evaluated the capacity ECM has to bind to GM-CSF, a greater interaction was seen with the ECM from the undernourished animal than the ECM from the control. Binding test for IL3 showed no differences existed among samples. Such findings suggest protein malnutrition causes alterations of the ECM, modifying the hematopoietic microenvironment.

O aparelho propulsor mandibular é utilizado na odontologia para modular o crescimento da cartilagem condilar, por meio de forças geradas pela alteração postural da musculatura. Neste estudo foi avaliado o papel de integrinas ligantes de fibronectina (FN) na transdução das forças mecânicas geradas pelo aparelho, em ratos. Por meio de imuno-histoquímica e PCR em tempo real verificou-se que, in vivo, o uso do aparelho modulou a expressão das subunidades <font face=\"symbol\">1, <font face=\"symbol\">5, e <font face=\"symbol\">v de integrinas, FN e PCNA, um marcador de proliferação celular. In vitro, forças distensivas cíclicas aplicadas sobre células da cartilagem condilar aumentaram a expressão de mRNA para FN, fatores de crescimento IGF-I e IGF-II e PCNA. A adição do peptídeo GRGDSP, que bloqueia a ligação de algumas integrinas à FN, inibiu todos os efeitos, exceto na expressão de IGF-II. Esses resultados sugerem que integrinas ligantes de FN desempenham papel importante na mecano-transdução neste sistema e contribuem para o entendimento das bases moleculares envolvidas na ortopedia funcional dos maxilares / The mandibular propulsor appliance is widely used in dentistry to modulate the growth of the condylar cartilage, through forces generated by postural changes in the orofacial musculature. The aim of this study was to evaluate the role of fibronectin (FN)-binding integrins in the transduction of mechanical forces generated by the appliance in rats. By immunohistochemistry and real time PCR it was observed that, in vivo, the appliance´s use modulated the expression of the integrin subunits <font face=\"symbol\">1, <font face=\"symbol>\"5, and <font face=\"symbol\">v, FN and PCNA, a cell proliferation marker. In vitro, the application of cyclic distension forces on condylar cartilage cells increased the expression of FN, IGF-I, IGF-II and PCNA mRNA. Addition of the peptide GRGDSP, which blocks the binding of some integrins to FN, inhibited all the effects except the increase in IGF-II mRNA. These results suggest that FN-binding integrins play an important role in mechanotransduction in this system, contributing to the understanding of the molecular basis involved in maxillary functional orthopedic therapy.

La transició Epiteli-Mesènquima es dóna durant el desenvolupament embrionari i en els estadis tardans de la progressió tumoral permetent que es produeixi la metàstasi. Aquestes transicions necessiten una repressió de l'E-Cadherina i es pot reproduir en cèl·lules en cultiu amb l'expressió ectòpica de Snail1, un repressor de l'E-Cadherina. Durant la transició produïda per Snail es produeix la ràpida activació de gens mesenquimals com Fibronectina i LEF1. L'expressió forçada d'E-Cadherina fa disminuir els nivells de RNA de Fibronectina i LEF1, indicant que en l'activació d'aquests dos gens està implicat un cofactor sensible a l'E-Cadherina. En concordança, la transcripció de Fibronectina i LEF1 és depenent de &#61538;-Catenina i NF&#61547;B. La sobreexpressió d'E-Cadherina inhibeix l'activitat transcripcional d'aquests dos factors i disminueix la seva interacció amb el promotor de Fibronectina. De manera similar a la &#61538;-Catenina, NF&#61547;B es detecta associat a l'E-Cadherina i altres components dels contactes intercel·lulars. Quan es trenquen les unions adherents, com quan es sobreexpressa Snail, la interacció E-Cadherina-NF&#61547;B disminueix i augmenta l'activitat transcripcional de NF&#61547;B i&#61472;&#61472;&#61538;-Catenina. / Epithelial to mesenchymal transitions takes place during embryo development and in the late stages of tumorigenesis allowing metastasis formation. These transitions require E-Cadherin downregulation and can be reproduced in cell culture by ectopic expression of Snail1, an E-Cadherin gene repressor. During Snail-induced transition a rapid upregulation of mesenchymal genes such as Fibronectin and LEF1 has been characterized. Forced expression of E-Cadherin strongly down-regulates Fibronectin and LEF1 RNA levels, indicating that an E-Cadherin sensitive cofactor is involved in the activation of these genes. Accordingly, transcription of Fibronectin and LEF1 was dependent on &#61538;-Catenin and NF&#61547;B. E-Cadherin over-expression downregulated the transcriptional activity of both factors and decreased their interaction to Fibronectin promoter. Similarly to &#61538;-Catenin, NF&#61547;B was detected associated to E-Cadherin and other cell adhesion components. Association of NF&#61547;B to E-Cadherin required the integrity of this complex; conditions that disrupts adherens junctions, such as Snail over-expression, decreased E-Cadherin-NF&#61547;B interaction and up-regulates NF&#61547;B and &#61538;-Catenin transcriptional activity. Therefore, &#61538;-Catenin and NF&#61547;B transcriptional activities are required for expression of the studied mesenchymal genes and these activities are inactivated by immobilizing &#61538;-Catenin and NF&#61547;B to functional E-Cadherin structures.