Presentada a la Universidad de Chile para optar al Grado de Doctora en Farmacología / Helicobacter pylori (H. pylori) es una patógeno gástrico humano asociado al desarrollo de cáncer gástrico. En células epiteliales gástricas, la infección con H. pylori promueve la activación de diversas vías de señalización asociadas tanto a la progresión como al arresto del ciclo celular. Por otro lado, H. pylori ha demostrado inducir los niveles del Factor Inducible por Hipoxia-1α (HIF-1α), un factor transcripcional relacionado con la expresión de genes necesarios para la progresión tumoral. Fuera de sus funciones canónicas, se ha descrito que, en el contexto de la hipoxia, HIF-1α es capaz de promover arresto del ciclo celular en la fase G1 como parte de una acción no transcripcional. No obstante esto, HIF- 1α puede ser inducido por la activación de la vía PI3K/Akt/mTOR, vía de señalización relacionada con progresión del ciclo celular que ha sido asociada también a la acción de H. pylori. Aunque se ha descrito que la infección con H. pylori promueve la inducción de HIF-1α, actualmente no hay antecedentes precisos acerca de la vía de señalización precedente a este fenómeno, así como tampoco de su efecto sobre el destino de las células epiteliales gástricas. En este trabajo se buscó determinar si HIF-1α representa una transición desde señales que promueven un progreso del ciclo celular hacia un arresto del ciclo celular en la infección con H. pylori. En consecuencia, se propuso estudiar si H. pylori, al activar la vía PI3K/Akt/mTOR, podría llevar a un aumento de los niveles de HIF-1α y éste, a su vez, llevar a una respuesta de arresto del ciclo celular. Para estudiar esto, se utilizó un modelo in vitro basado en células humanas derivadas de cáncer gástrico MKN45 y AGS y la cepa de H. pylori 26695. Los resultados indican que H. pylori induce un aumento transitorio de HIF-1α con localización principalmente nuclear. Al inhibir farmacológicamente la vía PI3K/Akt/mTOR, se obtuvo que la inhibición de PI3K con LY294002 y de mTOR con Rapamicina fueron capaces de prevenir la inducción de HIF-1α por H. pylori. Al silenciar HIF-1α se obtuvo una reducción del arresto del ciclo celular en G0/G1 promovido por la bacteria. Consecuente con esto, los niveles de la proteína ciclina D1, importante para lograr la transición G1/S del ciclo celular, fueron diminuidos por la infección con H. pylori, sin embargo, esta diminución fue menos severa en las células que se silenció HIF-1α. En cuanto a su actividad transcripcional, se observó que al silenciar HIF-1α se previno el aumento del mRNA de GLUT-1 promovido por H. pylori sólo a tiempos tempranos de infección, pero éstos no fueron afectados a tiempos mayores. Por lo demás, el análisis bioinformático mostró que la infección con H. pylori no incrementó significativamente la expresión de genes blancos clásicos de HIF-1α en la mucosa antral. Finalmente, al analizar la acción de los componentes solubles o de la pared de H. pylori sobre la inducción de HIF-1α, se obtuvo que ninguno de ellos fue capaz de promover este efecto, sólo el contacto directo entre el patógeno vivo y el hospedero fue necesario para promover un aumento de los niveles de la proteína. En resumen, los resultados sugieren que H. pylori promueve un aumento de HIF-1α a través de la activación de PI3K y mTOR, y que esta inducción permite el arresto de células gástricas en la fase G0/G1 del ciclo celular. Además, HIF-1α tendría una participación menor en la expresión de su gen blanco GLUT-1. Finalmente, los datos sugieren que el factor de virulencia posiblemente implicado en este fenómeno requiere de la interacción directa entre H. pylori y la célula gástrica para ejercer su función / Helicobacter pylori (H. pylori) is a human gastric pathogen whose presence is linked to gastric carcinogenesis. In gastric epithelial cells, H. pylori infection promotes activation of several signaling pathways associated with both cell cycle progression and cell cycle arrest. On another hand, H. pylori has been linked to the induction of Hipoxia Inducible Factor -1α (HIF-1α), a transcription factor involved in the expression of several genes required for tumor progression. In addition to its canonical functions, in the context of hypoxia, HIF- 1α has been shown to promote cell cycle arrest in G1 phase as a nontranscriptional mode of action. HIF-1α induction in normoxia by activation of the PI3K/Akt/mTOR pathway has been described, and signaling via this pathway related to cell cycle progression also has been linked to H. pylori infection. However, although H. pylori reportedly promotes HIF-1α induction, currently little data is available concerning the signaling pathway(s) by which H. pylori promotes HIF-1α induction, as well as the consequences of such induction for cell fate. In this study, we sought to determine whether HIF-1α mediates the transition from cell cycle progression to cell cycle arrest observed following H. pylori infection. Thus, we evaluated whether activation of the PI3K/Akt/mTOR pathway increases HIF-1α levels and whether this leads to cell cycle arrest. To do so, these studies employed as in vitro models the human gastric cancer cell lines MKN45 and AGS as well as the H. pylori 26695 strain. The results indicate that H. pylori induces transient HIF-1α increases and enhances nuclear localization of the transcription factor. Pharmacological inhibiton of the PI3K/Akt/mTOR pathway revealed that the PI3K inhibitor LY294002 and the mTOR inhibitor Rapamycin precluded H. pylori-enhanced HIF-1α induction. HIF-1α silencing prevented H. pylori-induced cell cycle arrest in G0/G1 phase. Consequently, cyclin D1, an important protein for G1-S phase transition, decreased following H. pylori infection, and this decrease was less dramatic in HIF-1α knockdown gastric cells. With respect to HIF-1α transcriptional activity, we observed that HIF-1α silencing precluded increases in GLUT-1 mRNA promoted by H. pylori at early stages of infection only. Furthermore, bioinformatic analysis revealed that H. pylori infection was not associated with an increase in the expression of classical HIF-1α target genes in antral mucosa. Finally, analysis of the contribution of soluble components or components from the bacterial wall to HIF-1α induction, revealed that none of them individually were sufficient to promote the effect. Rather, the direct interaction between live bacteria and gastric cells was neccessary for H. pylori to increase HIF-1α protein levels. In summary, the results obtained in this thesis suggest that H. pylori increases of HIF-1α protein levels in normoxia through PI3K and mTOR activation, and that this induction promotes cell cycle arrest in the G0/G1 phase. Furthermore, HIF-1α appears to participate to some extent in modulating the expression of the target gene GLUT-1. Finally, the putative virulence factor involved in these events requires the direct interaction between bacteria and the host cell to exert its effect / Conicyt; Fondecyt; Fondap

As doenças alérgicas alcançaram proporções mundialmente epidêmicas. A ativação de receptores para IgE, Fc RI, em mastócitos, é o mecanismo chave para a iniciação e propagação das respostas patofisiológicas dos processos alérgicos. Após a interação destas células com um alérgeno, há a ativação de uma cascata de eventos de sinalização, a qual resulta na secreção de mediadores alérgicos pré-formados, através de um processo regulado de exocitose, além da síntese e secreção de mediadores lipídicos e citocinas. Desta forma, a inibição da responsividade dos mastócitos, quando ativados por um alérgeno, representa uma via importante para o desenvolvimento de novos candidatos a fármacos com indicação antialérgica. Neste sentido, este trabalho buscou, num primeiro momento, contribuir com a compreensão dos papéis desempenhados por um glicerofosfolipídeo de membrana, fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PtdIns(4,5)P2), em eventos de sinalização em mastócitos, mediados por IgE. Este trabalho permitiu destacar a importância de PtdIns(4,5)P2 como um regulador chave das respostas de Ca2+ e das alterações de morfologia de mastócitos estimulados por um alérgeno. Foi observado ainda que níveis reduzidos de PtdIns(4,5)P2 determinaram a inibição do processo de endocitose de receptores Fc RI ativados, um evento crucial para a redução da transdução de sinais. Estes resultados não somente trazem um ganho de conhecimento acerca dos detalhes que orquestram os eventos de sinalização em mastócitos estimulados por um alérgeno, como também apontam que a regulação dos níveis de PtdIns(4,5)P2 pode certamente ser apontada como alvo para o desenvolvimento de novas moléculas inibidoras da ativação mastocitária. A segunda etapa deste trabalho teve como objetivo avaliar o potencial inibitório de alguns compostos de origem natural e sintética sobre a degranulação de mastócitos, evento em que mediadores alérgicos, como a histamina, são secretados, em resposta ao estímulo celular. Inicialmente, avaliou-se o efeito inibitório de um conjunto de arilcumarinas sintéticas, estruturalmente relacionadas, sobre a degranulação. Um número significativo de moléculas foram ativas e, dentre elas, algumas substituições junto à estrutura do anel 3-fenilcumarínico, como as hidroxilações das posições 6, 2\'e 5\', puderam ser identificadas como importantes para o potencial bioativo. Finalmente, o trabalho apresentou uma molécula de origem natural, como um potente inibidor da degranulação de mastócitos e da secreção de citocinas. Trata-se da piridovericina, um metabólito secundário, isolado do fungo entomopatogênico Beauveria bassiana. Dessa forma, tanto as cumarinas, como a piridovericina podem ser apontadas como compostos de partida de grande potencial para o desenvolvimento de novos fármacos anti-alérgicos. / Allergic diseases have approached epidemic proportions worldwide. The activation of IgE receptors, Fc RI, from mast cells, is the key event for the initiation and propagation of pathophysiological responses involved in the allergic processes. The interaction between mast cells and allergens triggers a signaling cascade, which results in secretion of pre-formed allergic mediators, through regulated exocytosis, in addition to the synthesis and secretion of lipid mediators and cytokines. In this way, the inhibition of mast cell responsiveness, upon allergen stimulation, represents an important pathway for the development of new antiallergic drug candidates. Thus, the present work tried, firstly, to gain better insight of the roles played by phosphatidylinositol 4,5-biphosphate (PtdIns(4,5)P2) during IgE-mediated mast cell signaling. This work highlighted the importance of PtdIns(4,5)P2 as a key regulator of Ca2+ responses and mast cell morphological alteration, when activated by an allergen. It was observed that reduced levels of PtdIns(4,5)P2 determined the inhibition of activated Fc RI endocytosis, a crucial event for signal transduction termination. Those results not only improve the actual knowledge in mast cell signaling but also point out the regulation of PtsIns(4,5)P2 levels as a target to be pursued during the development of new inhibitors of mast cell activation. The second part of this work aimed to evaluate the capacity of both synthetic and natural compounds to inhibit mast cell degranulation, characterized by the release of granule-contained allergic mediators, such as histamine, upon cell stimulation. Initially, the inhibitory effect of a set of structurally related synthetic arylcoumarins was evaluated. A significant number of molecules were active, and a few substitutions within such molecules could be pointed as important for the biological activity, such as the hydroxylation of carbons 6, 2\' e 5\' of the 3-phenylcoumarin ring. Lastly, this work presents a natural compound as a potent inhibitor of mast cell degranulation and cytokine secretion. The refered compound is pyridovericin, a secondary metabolite isolated from the entomophatogenic fungus Beauveria bassiana. Therefore, both the coumarin derivatives and pyridovericin can be regarded as lead compounds for the development of new anti-allergic drugs.

A identificação de novos alvos terapêuticos no tratamento de glioblastomas multiformes (GBMs) se faz necessária devido ao mau prognóstico e ineficiência das terapias associadas a esses tumores. Nesta dissertação, avaliamos o envolvimento do Fator Nuclear kappaB (NFkappaB) e da via da PI3K/Akt no crescimento in vitro de glioblastomas, e o potencial uso dos inibidores de NFkappaB e de PI3K/Akt como possíveis agentes antitumorais. Com esta finalidade foram utilizados os inibidores farmacológicos de NFkappaB (partenolide), e de PI3K/Akt (quercetina e Ly294002), e o inibidor misto de NFkappaB/Akt (curcumina). Os inibidores de NFkappaB causaram uma significativa diminuição na viabilidade dos GBMs quando comparado com os inibidores de outras vias de sinalização (MAPK, MEK/ERK1/2, EGFr e JNK1/2), a qual foi tipo dose resposta. Além disso, os inibidores de NFkappaB apresentaram extravasamento de LDH no meio de cultura e perda de integridade da membrana plasmática que foi vista através da técnica do Iodeto de Propideo (PI). Já os inibidores de PI3K/Akt apresentaram um menor efeito do que o apresentado pelos inibidores de NFkappaB, não demonstrando uma curva do tipo dose resposta, ainda assim, diminuíram a viabilidade dos GBMs. Entretanto, não apresentaram extravasamento de LDH no meio de cultura, e não houve incorporação de PI, mostrando que, diferentemente do que ocorre com os inibidores de NFkappaB, a perda de viabilidade vista nas células tratadas com os inibidores de PI3K/Akt está preponderavelmente relacionada com uma diminuição na proliferação, e não com morte celular. Vimos também que os inibidores foram capazes de alterar o imunoconteúdo de fatores relacionados com morte e sobrevivência celular, tais como caspase 3, LC3 A/B, PARP e Hsp70, assim como o ciclo celular. Portanto, nossos resultados demonstram que a via da PI3K/Akt parece estar preferencialmente relacionada com a proliferação celular, enquanto a via do NFkappaB preferencialmente com sobrevivência. / The identification of new therapeutic targets for treatment of glioblastoma multiforme (GBMs) is necessary due to poor prognosis and ineffective therapies associated with these tumors. In this study we have assessed the role of Nuclear Factor-kappaB (NFkappaB) and the PI3K/Akt pathway in glioblastomas in vitro growth, and their inhibitors as potential antitumor agents. For this we used the pharmacological inhibitors of NFkappaB (Parthenolide), and PI3K/Akt (LY294002 and quercetin), and mixed inhibitor of NFkB / Akt (curcumin). NFkappaB inhibitors yielded a significant decrease in viability of GBMs compared to inhibitors of other signaling pathways (MAPK, MEK/ERK1/2, EGFr and JNK1 / 2), which was dose-dependent. Furthermore, inhibitors of NFkappaB showed LDH releasing in culture medium and membrane integrity losing, evaluated through the Propidium Iodide (PI)-based method. The PI3K/Akt inhibitors showed a smaller effect than NFkappaB inhibitors, also decreasing GBMs viability but playing no dose-dependence response. Despite there was not LDH releasing in culture medium and PI incorporation, showing that the loss of viability observed in cells treated with inhibitors of PI3K/Akt is associated with a decrease in the proliferation, unlike what happens with inhibitors of NFkappaB, no cell death was observed. We have also seen that the inhibitors were able to alter the contents of immune-related factors death and cell survival, such as caspase-3, LC3 A / B, PARP and Hsp70, as well as the cell cycle. Therefore, our results demonstrate that the PI3K/Akt pathway seems to be related to cell proliferation, while the NFkappaB pathway to survival.

A identificação de novos alvos terapêuticos no tratamento de glioblastomas multiformes (GBMs) se faz necessária devido ao mau prognóstico e ineficiência das terapias associadas a esses tumores. Nesta dissertação, avaliamos o envolvimento do Fator Nuclear kappaB (NFkappaB) e da via da PI3K/Akt no crescimento in vitro de glioblastomas, e o potencial uso dos inibidores de NFkappaB e de PI3K/Akt como possíveis agentes antitumorais. Com esta finalidade foram utilizados os inibidores farmacológicos de NFkappaB (partenolide), e de PI3K/Akt (quercetina e Ly294002), e o inibidor misto de NFkappaB/Akt (curcumina). Os inibidores de NFkappaB causaram uma significativa diminuição na viabilidade dos GBMs quando comparado com os inibidores de outras vias de sinalização (MAPK, MEK/ERK1/2, EGFr e JNK1/2), a qual foi tipo dose resposta. Além disso, os inibidores de NFkappaB apresentaram extravasamento de LDH no meio de cultura e perda de integridade da membrana plasmática que foi vista através da técnica do Iodeto de Propideo (PI). Já os inibidores de PI3K/Akt apresentaram um menor efeito do que o apresentado pelos inibidores de NFkappaB, não demonstrando uma curva do tipo dose resposta, ainda assim, diminuíram a viabilidade dos GBMs. Entretanto, não apresentaram extravasamento de LDH no meio de cultura, e não houve incorporação de PI, mostrando que, diferentemente do que ocorre com os inibidores de NFkappaB, a perda de viabilidade vista nas células tratadas com os inibidores de PI3K/Akt está preponderavelmente relacionada com uma diminuição na proliferação, e não com morte celular. Vimos também que os inibidores foram capazes de alterar o imunoconteúdo de fatores relacionados com morte e sobrevivência celular, tais como caspase 3, LC3 A/B, PARP e Hsp70, assim como o ciclo celular. Portanto, nossos resultados demonstram que a via da PI3K/Akt parece estar preferencialmente relacionada com a proliferação celular, enquanto a via do NFkappaB preferencialmente com sobrevivência. / The identification of new therapeutic targets for treatment of glioblastoma multiforme (GBMs) is necessary due to poor prognosis and ineffective therapies associated with these tumors. In this study we have assessed the role of Nuclear Factor-kappaB (NFkappaB) and the PI3K/Akt pathway in glioblastomas in vitro growth, and their inhibitors as potential antitumor agents. For this we used the pharmacological inhibitors of NFkappaB (Parthenolide), and PI3K/Akt (LY294002 and quercetin), and mixed inhibitor of NFkB / Akt (curcumin). NFkappaB inhibitors yielded a significant decrease in viability of GBMs compared to inhibitors of other signaling pathways (MAPK, MEK/ERK1/2, EGFr and JNK1 / 2), which was dose-dependent. Furthermore, inhibitors of NFkappaB showed LDH releasing in culture medium and membrane integrity losing, evaluated through the Propidium Iodide (PI)-based method. The PI3K/Akt inhibitors showed a smaller effect than NFkappaB inhibitors, also decreasing GBMs viability but playing no dose-dependence response. Despite there was not LDH releasing in culture medium and PI incorporation, showing that the loss of viability observed in cells treated with inhibitors of PI3K/Akt is associated with a decrease in the proliferation, unlike what happens with inhibitors of NFkappaB, no cell death was observed. We have also seen that the inhibitors were able to alter the contents of immune-related factors death and cell survival, such as caspase-3, LC3 A / B, PARP and Hsp70, as well as the cell cycle. Therefore, our results demonstrate that the PI3K/Akt pathway seems to be related to cell proliferation, while the NFkappaB pathway to survival.

A identificação de novos alvos terapêuticos no tratamento de glioblastomas multiformes (GBMs) se faz necessária devido ao mau prognóstico e ineficiência das terapias associadas a esses tumores. Nesta dissertação, avaliamos o envolvimento do Fator Nuclear kappaB (NFkappaB) e da via da PI3K/Akt no crescimento in vitro de glioblastomas, e o potencial uso dos inibidores de NFkappaB e de PI3K/Akt como possíveis agentes antitumorais. Com esta finalidade foram utilizados os inibidores farmacológicos de NFkappaB (partenolide), e de PI3K/Akt (quercetina e Ly294002), e o inibidor misto de NFkappaB/Akt (curcumina). Os inibidores de NFkappaB causaram uma significativa diminuição na viabilidade dos GBMs quando comparado com os inibidores de outras vias de sinalização (MAPK, MEK/ERK1/2, EGFr e JNK1/2), a qual foi tipo dose resposta. Além disso, os inibidores de NFkappaB apresentaram extravasamento de LDH no meio de cultura e perda de integridade da membrana plasmática que foi vista através da técnica do Iodeto de Propideo (PI). Já os inibidores de PI3K/Akt apresentaram um menor efeito do que o apresentado pelos inibidores de NFkappaB, não demonstrando uma curva do tipo dose resposta, ainda assim, diminuíram a viabilidade dos GBMs. Entretanto, não apresentaram extravasamento de LDH no meio de cultura, e não houve incorporação de PI, mostrando que, diferentemente do que ocorre com os inibidores de NFkappaB, a perda de viabilidade vista nas células tratadas com os inibidores de PI3K/Akt está preponderavelmente relacionada com uma diminuição na proliferação, e não com morte celular. Vimos também que os inibidores foram capazes de alterar o imunoconteúdo de fatores relacionados com morte e sobrevivência celular, tais como caspase 3, LC3 A/B, PARP e Hsp70, assim como o ciclo celular. Portanto, nossos resultados demonstram que a via da PI3K/Akt parece estar preferencialmente relacionada com a proliferação celular, enquanto a via do NFkappaB preferencialmente com sobrevivência. / The identification of new therapeutic targets for treatment of glioblastoma multiforme (GBMs) is necessary due to poor prognosis and ineffective therapies associated with these tumors. In this study we have assessed the role of Nuclear Factor-kappaB (NFkappaB) and the PI3K/Akt pathway in glioblastomas in vitro growth, and their inhibitors as potential antitumor agents. For this we used the pharmacological inhibitors of NFkappaB (Parthenolide), and PI3K/Akt (LY294002 and quercetin), and mixed inhibitor of NFkB / Akt (curcumin). NFkappaB inhibitors yielded a significant decrease in viability of GBMs compared to inhibitors of other signaling pathways (MAPK, MEK/ERK1/2, EGFr and JNK1 / 2), which was dose-dependent. Furthermore, inhibitors of NFkappaB showed LDH releasing in culture medium and membrane integrity losing, evaluated through the Propidium Iodide (PI)-based method. The PI3K/Akt inhibitors showed a smaller effect than NFkappaB inhibitors, also decreasing GBMs viability but playing no dose-dependence response. Despite there was not LDH releasing in culture medium and PI incorporation, showing that the loss of viability observed in cells treated with inhibitors of PI3K/Akt is associated with a decrease in the proliferation, unlike what happens with inhibitors of NFkappaB, no cell death was observed. We have also seen that the inhibitors were able to alter the contents of immune-related factors death and cell survival, such as caspase-3, LC3 A / B, PARP and Hsp70, as well as the cell cycle. Therefore, our results demonstrate that the PI3K/Akt pathway seems to be related to cell proliferation, while the NFkappaB pathway to survival.

As doenças alérgicas alcançaram proporções mundialmente epidêmicas. A ativação de receptores para IgE, Fc RI, em mastócitos, é o mecanismo chave para a iniciação e propagação das respostas patofisiológicas dos processos alérgicos. Após a interação destas células com um alérgeno, há a ativação de uma cascata de eventos de sinalização, a qual resulta na secreção de mediadores alérgicos pré-formados, através de um processo regulado de exocitose, além da síntese e secreção de mediadores lipídicos e citocinas. Desta forma, a inibição da responsividade dos mastócitos, quando ativados por um alérgeno, representa uma via importante para o desenvolvimento de novos candidatos a fármacos com indicação antialérgica. Neste sentido, este trabalho buscou, num primeiro momento, contribuir com a compreensão dos papéis desempenhados por um glicerofosfolipídeo de membrana, fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PtdIns(4,5)P2), em eventos de sinalização em mastócitos, mediados por IgE. Este trabalho permitiu destacar a importância de PtdIns(4,5)P2 como um regulador chave das respostas de Ca2+ e das alterações de morfologia de mastócitos estimulados por um alérgeno. Foi observado ainda que níveis reduzidos de PtdIns(4,5)P2 determinaram a inibição do processo de endocitose de receptores Fc RI ativados, um evento crucial para a redução da transdução de sinais. Estes resultados não somente trazem um ganho de conhecimento acerca dos detalhes que orquestram os eventos de sinalização em mastócitos estimulados por um alérgeno, como também apontam que a regulação dos níveis de PtdIns(4,5)P2 pode certamente ser apontada como alvo para o desenvolvimento de novas moléculas inibidoras da ativação mastocitária. A segunda etapa deste trabalho teve como objetivo avaliar o potencial inibitório de alguns compostos de origem natural e sintética sobre a degranulação de mastócitos, evento em que mediadores alérgicos, como a histamina, são secretados, em resposta ao estímulo celular. Inicialmente, avaliou-se o efeito inibitório de um conjunto de arilcumarinas sintéticas, estruturalmente relacionadas, sobre a degranulação. Um número significativo de moléculas foram ativas e, dentre elas, algumas substituições junto à estrutura do anel 3-fenilcumarínico, como as hidroxilações das posições 6, 2\'e 5\', puderam ser identificadas como importantes para o potencial bioativo. Finalmente, o trabalho apresentou uma molécula de origem natural, como um potente inibidor da degranulação de mastócitos e da secreção de citocinas. Trata-se da piridovericina, um metabólito secundário, isolado do fungo entomopatogênico Beauveria bassiana. Dessa forma, tanto as cumarinas, como a piridovericina podem ser apontadas como compostos de partida de grande potencial para o desenvolvimento de novos fármacos anti-alérgicos. / Allergic diseases have approached epidemic proportions worldwide. The activation of IgE receptors, Fc RI, from mast cells, is the key event for the initiation and propagation of pathophysiological responses involved in the allergic processes. The interaction between mast cells and allergens triggers a signaling cascade, which results in secretion of pre-formed allergic mediators, through regulated exocytosis, in addition to the synthesis and secretion of lipid mediators and cytokines. In this way, the inhibition of mast cell responsiveness, upon allergen stimulation, represents an important pathway for the development of new antiallergic drug candidates. Thus, the present work tried, firstly, to gain better insight of the roles played by phosphatidylinositol 4,5-biphosphate (PtdIns(4,5)P2) during IgE-mediated mast cell signaling. This work highlighted the importance of PtdIns(4,5)P2 as a key regulator of Ca2+ responses and mast cell morphological alteration, when activated by an allergen. It was observed that reduced levels of PtdIns(4,5)P2 determined the inhibition of activated Fc RI endocytosis, a crucial event for signal transduction termination. Those results not only improve the actual knowledge in mast cell signaling but also point out the regulation of PtsIns(4,5)P2 levels as a target to be pursued during the development of new inhibitors of mast cell activation. The second part of this work aimed to evaluate the capacity of both synthetic and natural compounds to inhibit mast cell degranulation, characterized by the release of granule-contained allergic mediators, such as histamine, upon cell stimulation. Initially, the inhibitory effect of a set of structurally related synthetic arylcoumarins was evaluated. A significant number of molecules were active, and a few substitutions within such molecules could be pointed as important for the biological activity, such as the hydroxylation of carbons 6, 2\' e 5\' of the 3-phenylcoumarin ring. Lastly, this work presents a natural compound as a potent inhibitor of mast cell degranulation and cytokine secretion. The refered compound is pyridovericin, a secondary metabolite isolated from the entomophatogenic fungus Beauveria bassiana. Therefore, both the coumarin derivatives and pyridovericin can be regarded as lead compounds for the development of new anti-allergic drugs.

The aim of our study was to evaluate the effects of a resistance exercise session on the vascular action of insulin in superior mesenteric artery of rats. Wistar rats (250-300g) were divided into 3 groups: control (CT, n = 20), electrically stimulated (ES, n = 5) and resistance exercise (RE, n = 20). The exercise was conducted in the apparatus of the squat, where the animals were subjected to 15 sets of 10 repetitions with 3 minutes rest between sets. The intensity was set at 70% of maximum load established by repetition maximum test performed 48h before the exercise session. The animals were kept suspended in EE squat machine and received the same intensity of electrical stimuli applied to the exercised animals. Immediately after the single resistance exercise session, the animals were anesthetized and killed by exsanguination, the superior mesenteric artery was removed and sectioned into rings (1-2 mm) which were mounted on tanks for isolated organ. The endothelium-dependent relaxation was obtained from concentration-response curves for insulin on rings precontracted with phenylephrine. After that, concentration response curves were obtained for groups CT response and ER, in the absence and/or presence of the following inhibitors: L-NAME (NOS inhibitor), TEA (inhibitor nonselective channel for K+), LY294002 (PI3K inhibitor), BQ123 ( ETA receptor antagonist), and Ouabain (inhibitor of Na+/K+-ATPase), concentration-response curves to KCl in the absence and/or presence of ouabain. According to the data obtained, we found that there was no significant difference in the relaxation induced by insulin between groups EE and CT, however, the animals in the ER showed a significant increase in relaxation when compared to CT group (p<0.001). After use of L-NAME reducing the relaxation was observed in both groups (p<0.001). When evaluating the involvement of K + channels, using TEA, relaxation was inhibited only in the RE group (p <0.001). In the presence of L-NAME+TEA relaxation in the CT group was reduced and there was a group ER contraction (p<0.001). The presence of these rings LY294002 interestingly responded in similar ways in the presence of L-NAME+TEA, promoting and inhibiting the group CT contraction curve ER group (p<0.001). The BQ123 were able to amplify the relaxation in both groups (p<0.001). Using both inhibitors (LY294002+BQ123) was observed an inhibition of contractile and relaxing effects in both groups (p<0.001). To assess the functional activity of the Na+/K+-ATPase curves were made for insulin and KCl in the absence and presence of ouabain. It was observed that ouabain was a decrease of insulin-induced relaxation only in the ER (p<0.001) and reduced the relaxation promoted by KCl in both groups, this reduction being higher in the ER (p<0.001). These data demonstrate that a single session of resistance exercise promotes adjustments in insulin-induced relaxation, which is mediated by NO, the channels for K+ and the activity of Na+/K+-ATPase. In addition, there was an effect mediated by ET-1 (via ETA receptors), necessary for the control of vascular tone. / O objetivo do nosso estudo foi avaliar o efeito agudo de uma sessão de exercício resistido na ação vascular da insulina em artéria mesentérica superior de ratos. Ratos Wistar (250-300g) foram divididos em 3 grupos: controle (CT, n = 20), eletroestimulado (EE, n = 5) e exercício resistido (ER, n = 20). O exercício foi realizado no aparelho de agachamento, onde os animais foram submetidos a 15 séries de 10 repetições, com 3 minutos de intervalo entre as séries. A intensidade foi fixada em 70% da carga máxima estabelecida pelo teste de repetição máxima, realizado 48 h antes da sessão de exercício. Os animais EE foram mantidos suspensos no aparelho de agachamento e receberam a mesma intensidade de estímulo elétrico aplicadas aos animais exercitados. Imediatamente após a única sessão de exercício resistido, os animais foram anestesiados e mortos por dessangramento, a artéria mesentérica superior foi removida e seccionada em anéis (1-2 mm), os quais foram montados em cubas para órgão isolado. O relaxamento dependente de endotélio foi obtido a de curvas concentração-resposta para a insulina, em anéis pré-contraídos com fenilefrina. Após isto, foram obtidas curvas concentração-respostas para os grupos CT e ER, na ausência e/ou na presença dos seguintes inibidores: L-NAME (inibidor da NOS); TEA (inibidor não seletivo dos canais para K+), LY294002 (inibidor da PI3K); BQ123 (antagonista do receptor ETA); e Ouabaína (inibidor da Na+/K+-ATPase); curvas concentração-resposta para KCl na ausência e/ou presença de ouabaína. De acordo com os dados obtidos, constatamos que não houve diferença significativa no relaxamento induzido por insulina entre os grupos CT e EE, entretanto, os animais do grupo ER apresentaram um aumento significativo do relaxamento quando comparado ao grupo CT (p<0,001). Após a utilização do L-NAME, foi observada redução do relaxamento em ambos os grupos (p<0,001). Quando avaliamos a participação dos canais para K+, utilizando TEA foi observado inibição do relaxamento apenas no ER (p<0,001). Na presença de L-NAME+TEA o relaxamento no grupo CT foi reduzido e no grupo ER houve uma contração (p<0,001). A presença do LY294002 interessantemente estes anéis responderam de formas similares quando na presença de L-NAME+TEA, promovendo uma inibição no grupo CT e uma contração da curva no grupo ER (p<0,001). O BQ123 foi capaz de amplificar o relaxamento em ambos os grupos (p<0,001). Utilizando ambos os inibidores (LY294002+BQ123) foi observada uma inibição tanto dos efeitos contráteis quanto dos efeitos relaxantes em ambos os grupos (p<0,001). Para avaliar a atividade funcional da Na+/K+-ATPase foram feitas curvas para insulina e KCl na ausência e na presença de ouabaína. Foi observado que a ouabaína promoveu uma redução do relaxamento induzido pela insulina apenas no grupo ER (p<0,001) e reduziu o relaxamento promovidos pelo KCl em ambos os grupos, sendo esta redução maior no grupo ER (p<0,001). Estes dados demonstram que uma sessão de exercício resistido promove ajustes no relaxamento induzido por insulina, que é mediado pelo NO, pelos canais para K+ e pela atividade da Na+/K+-ATPase. Além disso, houve um efeito mediado pela ET-1 (via receptores ETA), necessária para o controle do tônus vascular, durante o exercício.

A infecção persistente por HPV-16 está fortemente associada ao risco de desenvolvimento de neoplasias do colo do útero, vagina, vulva, pênis, canal anal e orofaringe. O estudo detalhado da variabilidade nucleotídica intra-típica de HPV-16 resultou em importantes achados no que concerne à filogenia e evolução viral, e à história natural das infecções. Variantes Asiático-Americanas (AA) e E-350G de HPV-16 foram associadas com maior risco de persistência da infecção viral e desenvolvimento de câncer de colo de útero quando comparadas à variante Européia protótipo (E-P ou E-350T), embora esta ainda apresente alto risco quando comparada aos outros tipos virais. Mais recentemente, diferenças funcionais entre as proteínas E6/E7 das distintas variantes moleculares de HPV- 16 estão sendo descritas, a fim de explicar as diferenças nas associações epidemiológicas observadas. Dados do nosso grupo apontaram para a transcrição aumentada do gene MEK2 especificamente em queratinócitos humanos primários (PHKs) transduzidos com E6/E7 da variante E-350G. Pelo exposto, objetivou-se: (1) Analisar os níveis de ativação de proteínas efetoras das vias de transdução de sinal mediadas por MAPK e PI3K/AKT em queratinócitos imortalizados por E6/E7 de três variantes moleculares de HPV-16 (AA, E-P, E-350G); (2) Analisar os efeitos das proteínas E6/E7 dessas variantes sob as vias de MAPK quanto à indução de fatores de transcrição; (3) Analisar o potencial transformante de PHKs imortalizados pelas diferentes variantes, e em cooperação com a proteína celular c-MYC; (4) Analisar o potencial de migração e invasão em PHKs imortalizados pelas diferentes variantes de HPV-16, e em cooperação com a proteína celular c-MYC. Neste estudo observou-se que a variante AA de HPV-16 induziu a maior ativação das vias de sinalização estudadas (MAPK, e PI3K/AKT). Ademais, PHKs imortalizados por esta variante apresentaram maior capacidade de migração, de invasão através de uma matriz de colágeno, além de maior potencial transformante. Adicionalmente, as células imortalizadas pela variante AA apresentaram maior expressão da proteína mesenquimal vimentina e diminuição dos níveis da proteína epitelial E-caderina, sugerindo ativação parcial de Transição Epitélio Mesênquima (EMT) nestes queratinócitos. Ademais, quando o oncogene c-MYC foi co-transduzido nas diferentes linhagens infectadas por E6/E7 de HPV-16, foi observado que em PHKs imortalizados pela variante AA também houve maior ativação da via de MAPK-ERK, maior migração, e um potencial transformante semelhante, em relação às células co-transduzidas pela variante E-350G e c-MYC. Em conjunto, estes dados sugerem que a variante AA de HPV-16 possui vantagem seletiva sob as outras variantes em promover transformação celular, migração e invasão, e isto poderia explicar, ao menos em parte, a maior prevalência desta variante no câncer cervical. Os resultados gerados neste estudo são de extrema relevância para avaliar o impacto da variabilidade intra-típica de HPV-16 sobre o potencial oncogênico observado em estudos epidemiológicos / Persistent infection with HPV-16 is strongly associated with risk of developing neoplasia in the uterine cervix, vagina, vulva, penis, anal canal and oropharynx. The detailed study of HPV-16 intra-typical nucleotide variability resulted in important findings regarding phylogeny and viral evolution, and the natural history of infections. Asian-American (AA) and E-350G variants of HPV-16 were associated with increased risk of persistent viral infection and development of cervical cancer compared to the European prototype (E-P or E-350T), although this variant still presents higher risk when compared to other viral types. More recently, functional differences between the E6/E7 proteins of distinct molecular variants of HPV-16 are being described, in order to explain the differences in the epidemiological associations observed. Data from our group pointed to increased transcription of the MEK2 gene specifically in primary human keratinocytes (PHKs) transducing E6/E7 of the E-350G variant. Consequently, the aims of this study were: 1) To examine the activation levels of effector proteins of the signal transduction pathways mediated by MAPK and PI3K/AKT in PHKs immortalized by E6/E7 of three different molecular variants of HPV-16 (AA, E-P, E-350G); (2) To analyze the effects of E6/E7 of different molecular variants of HPV-16 upon MAPK pathways concerning the induction of transcription factors; (3) To analyze the transforming potential of PHKs immortalized by different molecular variants of HPV-16, and in cooperation with the cellular protein c- MYC; (4) To analyze the potential of migration and invasion in PHKs immortalized by different molecular variants of HPV-16, and in cooperation with the cellular protein c- MYC. In this study we observed that the AA variant of HPV-16 induced higher activation of both signaling pathways studied (MAPK, and PI3K/AKT). Furthermore, this variant presented increased migration capacity, higher invasion through a collagen matrix, and greater transforming potential. Moreover, cells immortalized by the AA variant showed higher expression of the mesenchymal protein vimentin and a decrease of the epithelial protein E-cadherin, suggesting partial activation of Epithelial Mesenchymal Transition (EMT). In addition, when the c-MYC oncogene was co-transduced in the different cells lines infected with HPV-16 E6/E7, we observed that in PHKs immortalized by the AA variant there was also an enhanced activation of the MAPK-ERK pathway, a higher ability to migrate, and similar transformation potential in comparison with cells co-transduced with the E-350G variant and c-MYC. Taken together, this data suggest that the AA molecular variant of the HPV-16 has a selective advantage over the other variants to promote cell transformation, migration and invasion, and this could partly explain the higher prevalence of this variant in cervical cancer. The results generated in this study are very important to assess the impact of intra-typical variability of HPV-16 on the oncogenic potential observed in epidemiological studies

A infecção persistente por HPV-16 está fortemente associada ao risco de desenvolvimento de neoplasias do colo do útero, vagina, vulva, pênis, canal anal e orofaringe. O estudo detalhado da variabilidade nucleotídica intra-típica de HPV-16 resultou em importantes achados no que concerne à filogenia e evolução viral, e à história natural das infecções. Variantes Asiático-Americanas (AA) e E-350G de HPV-16 foram associadas com maior risco de persistência da infecção viral e desenvolvimento de câncer de colo de útero quando comparadas à variante Européia protótipo (E-P ou E-350T), embora esta ainda apresente alto risco quando comparada aos outros tipos virais. Mais recentemente, diferenças funcionais entre as proteínas E6/E7 das distintas variantes moleculares de HPV- 16 estão sendo descritas, a fim de explicar as diferenças nas associações epidemiológicas observadas. Dados do nosso grupo apontaram para a transcrição aumentada do gene MEK2 especificamente em queratinócitos humanos primários (PHKs) transduzidos com E6/E7 da variante E-350G. Pelo exposto, objetivou-se: (1) Analisar os níveis de ativação de proteínas efetoras das vias de transdução de sinal mediadas por MAPK e PI3K/AKT em queratinócitos imortalizados por E6/E7 de três variantes moleculares de HPV-16 (AA, E-P, E-350G); (2) Analisar os efeitos das proteínas E6/E7 dessas variantes sob as vias de MAPK quanto à indução de fatores de transcrição; (3) Analisar o potencial transformante de PHKs imortalizados pelas diferentes variantes, e em cooperação com a proteína celular c-MYC; (4) Analisar o potencial de migração e invasão em PHKs imortalizados pelas diferentes variantes de HPV-16, e em cooperação com a proteína celular c-MYC. Neste estudo observou-se que a variante AA de HPV-16 induziu a maior ativação das vias de sinalização estudadas (MAPK, e PI3K/AKT). Ademais, PHKs imortalizados por esta variante apresentaram maior capacidade de migração, de invasão através de uma matriz de colágeno, além de maior potencial transformante. Adicionalmente, as células imortalizadas pela variante AA apresentaram maior expressão da proteína mesenquimal vimentina e diminuição dos níveis da proteína epitelial E-caderina, sugerindo ativação parcial de Transição Epitélio Mesênquima (EMT) nestes queratinócitos. Ademais, quando o oncogene c-MYC foi co-transduzido nas diferentes linhagens infectadas por E6/E7 de HPV-16, foi observado que em PHKs imortalizados pela variante AA também houve maior ativação da via de MAPK-ERK, maior migração, e um potencial transformante semelhante, em relação às células co-transduzidas pela variante E-350G e c-MYC. Em conjunto, estes dados sugerem que a variante AA de HPV-16 possui vantagem seletiva sob as outras variantes em promover transformação celular, migração e invasão, e isto poderia explicar, ao menos em parte, a maior prevalência desta variante no câncer cervical. Os resultados gerados neste estudo são de extrema relevância para avaliar o impacto da variabilidade intra-típica de HPV-16 sobre o potencial oncogênico observado em estudos epidemiológicos / Persistent infection with HPV-16 is strongly associated with risk of developing neoplasia in the uterine cervix, vagina, vulva, penis, anal canal and oropharynx. The detailed study of HPV-16 intra-typical nucleotide variability resulted in important findings regarding phylogeny and viral evolution, and the natural history of infections. Asian-American (AA) and E-350G variants of HPV-16 were associated with increased risk of persistent viral infection and development of cervical cancer compared to the European prototype (E-P or E-350T), although this variant still presents higher risk when compared to other viral types. More recently, functional differences between the E6/E7 proteins of distinct molecular variants of HPV-16 are being described, in order to explain the differences in the epidemiological associations observed. Data from our group pointed to increased transcription of the MEK2 gene specifically in primary human keratinocytes (PHKs) transducing E6/E7 of the E-350G variant. Consequently, the aims of this study were: 1) To examine the activation levels of effector proteins of the signal transduction pathways mediated by MAPK and PI3K/AKT in PHKs immortalized by E6/E7 of three different molecular variants of HPV-16 (AA, E-P, E-350G); (2) To analyze the effects of E6/E7 of different molecular variants of HPV-16 upon MAPK pathways concerning the induction of transcription factors; (3) To analyze the transforming potential of PHKs immortalized by different molecular variants of HPV-16, and in cooperation with the cellular protein c- MYC; (4) To analyze the potential of migration and invasion in PHKs immortalized by different molecular variants of HPV-16, and in cooperation with the cellular protein c- MYC. In this study we observed that the AA variant of HPV-16 induced higher activation of both signaling pathways studied (MAPK, and PI3K/AKT). Furthermore, this variant presented increased migration capacity, higher invasion through a collagen matrix, and greater transforming potential. Moreover, cells immortalized by the AA variant showed higher expression of the mesenchymal protein vimentin and a decrease of the epithelial protein E-cadherin, suggesting partial activation of Epithelial Mesenchymal Transition (EMT). In addition, when the c-MYC oncogene was co-transduced in the different cells lines infected with HPV-16 E6/E7, we observed that in PHKs immortalized by the AA variant there was also an enhanced activation of the MAPK-ERK pathway, a higher ability to migrate, and similar transformation potential in comparison with cells co-transduced with the E-350G variant and c-MYC. Taken together, this data suggest that the AA molecular variant of the HPV-16 has a selective advantage over the other variants to promote cell transformation, migration and invasion, and this could partly explain the higher prevalence of this variant in cervical cancer. The results generated in this study are very important to assess the impact of intra-typical variability of HPV-16 on the oncogenic potential observed in epidemiological studies

La vía PI3K/AKT/mTOR participa en múltiples procesos celulares fundamentales para la célula. Algunas mutaciones genéticas de los componentes de esta vía se han asociado a diversas enfermedades humanas: las más importantes son los carcinomas de mama, tiroides y endometrio, el glioblastoma multiforme, el cáncer de próstata y los linfomas. La vía canónica PI3K/AKT/mTOR se ha estudiado ampliamente en los últimos años. Sin embargo, el conocimiento de la complejidad de sus componentes principales y su interrelación con los elementos de otras vías va en aumento. Por ello, es importantes actualizar cada cierto tiempo la información disponible para la comprensión de este mecanismo. Así mismo, se están y se han desarrollado numerosos ensayos con medicinas selectivas en búsqueda de un tratamiento más inteligente para las enfermedades asociadas a alteraciones de esta vía. Por tanto, realizamos una revisión de esta vía de transducción con el objetivo de tener una visión cercana de su funcionamiento, sus alteraciones y enumerar algunas moléculas promisorias para ser utilizadas en futuros tratamientos. / The PI3K/AKT/mTOR pathway is involved in multiple cellular processes which are essential for the cells. Some genetic mutations of the components of this pathway have been associated with various human diseases, the most important of which are breast, thyroid and endometrium carcinomas; glioblastoma multiforme; prostate cancer and lymphomas. The PI3K/AKT/mTOR canonical pathway has been extensively studied in recent years. However, as the complexity of its main components and their correlation with the components of other pathways are increasing, it is important to update from time to time the available information to understand this mechanism. Furthermore, many trials have been conducted with selective medicines aimed to look for a more intelligent treatment for diseases associated with alterations in this pathway. Therefore, we review this transduction pathway to take a close look at its functioning and alterations, and to list some promising molecules for future treatments. / Revisión por pares