A galectina-1 (Gal1) é uma lectina, altamente conservada, que reconhece ?- galactosídeos, e está envolvida na regulação da tolerância da imunidade celular e na homeostase. Dados da literatura mostram que esta lectina endógena é amplamente expressa em locais de inflamação e na tumorigênese, participando diretamente dos processos de adesão celular, crescimento tumoral, metástase e angiogênese, ressaltando a relevância de sua detecção em amostras biológicas, e sugerindo que a inibição dirigida da Gal1 pode resultar em benefícios no tratamento de distúrbios inflamatórios e em novas estratégias terapêuticas antitumorais. Entretanto, ainda são escassos os dados sobre inibidores de Gal1 com real impacto terapêutico no bloqueio da atividade biológica dessa lectina. Os aptâmeros são oligonucleotídeos de cadeia simples (DNA ou RNA), que podem se ligar a uma vasta diversidade de alvos, tais como íons, peptídeos, proteínas, moléculas orgânicas e inorgânicas, com alta afinidade e especificidade. Os aptâmeros são selecionados a partir de bibliotecas com sequências randômicas de oligonucleotídeos fita simples (ssDNA) constituídos por uma região central variável, flanqueada por duas regiões de interação com primers para amplificação das sequências via PCR. Esse processo de seleção é denominado de Evolução Sistemática de Ligantes por Enriquecimento Exponencial (SELEX). Neste trabalho foram selecionados e caracterizados aptâmeros de DNA que se ligam a Gal1 humana recombinante e inibem sua atividade lectínica. O processo de seleção dos aptâmeros foi feito através de uma variação da metodologia SELEX, desenvolvida neste trabalho e aqui denominada de \"single vial selection\" (SVS), na qual todas as etapas de seleção dos aptâmeros ocorreram em um único recipiente, de forma rápida e eficiente, evitando etapas cromatográficas, que geralmente são utilizadas no SELEX. Análises com a técnica de termoflúor (TSA) e espectroscopia de fluorescência intrínseca do triptofano permitiram confirmar que os aptâmeros, de fato, se ligam a Gal1, mas em um sítio afastado do CRD. Ensaios de hemaglutinação mostraram que os aptâmeros selecionados conseguiram inibir a ligação da Gal1 com as glicanas da superfície celular, bloqueando a atividade lectínica da proteína. Assim, esse conjunto de resultados mostram que foi possível o desenvolvimento de uma nova classe de inibidores da Gal1 baseada em aptâmeros de DNA, a partir de uma nova metodologia de SELEX, e que não atuam através dos mecanismos clássicos de bloqueio da atividade lectínica via CRD, abrindo nossas possibilidades no desenvolvimento de estratégias diagnósticas e terapêuticas envolvendo esta proteína. / Galectin-1 (Gal1) is a highly conserved lectin that recognizes ?-galactosides, involved in the regulation of cellular immunity tolerance and homeostasis. Data from the literature show that this endogenous lectin is widely expressed in sites of inflammation and tumorigenesis, directly participating in cell adhesion processes, tumor growth, metastasis and angiogenesis, highlighting the relevance of its detection in biological samples, and suggesting that its direct inhibition may result in benefits in the treatment of inflammatory disorders and in novel antitumor therapeutic strategies. However, data on Gal1 inhibitors with real therapeutic impact in blocking the biological activity of this lectin are still scarce. Aptamers are single-stranded oligonucleotides (DNA or RNA), which can bind to a wide variety of targets, such as ions, peptides, proteins, organic and inorganic molecules, with high affinity and specificity. The aptamers are selected from pools of random single-stranded oligonucleotide (ssDNA) sequences consisting of a variable central region, flanked by two sites of primers interaction for PCR amplification. This selection process is called Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment (SELEX). In this work, DNA aptamers that bind to recombinant human Gal1 and inhibit their lectin activity have been selected and characterized. The aptamers selection process was done through a variation of SELEX methodology, developed in this work and here called \"single vial selection\" (SVS), in which all stages of aptamers selection occurred in a single container, quickly and efficient, avoiding chromatographic steps, which are usually used in SELEX. Analyzes by Thermofluor (TSA) method and intrinsic tryptophan fluorescence spectroscopy have confirmed that aptamers actually bind to Gal1, but at a site away from the CRD. Hemagglutination assay showed that selected aptamers succeeded in inhibiting the Gal1 binding to cell surface glycans, blocking the protein lectin activity. Thus, this set of results showed that it was possible to develop a new class of Gal1 inhibitors based on DNA aptamers and on a new SELEX methodology, that does not act through the classic blocking mechanisms of lectin activity via CRD, opening new possibilities for the development of diagnostic and therapeutic strategies involving this protein.

Introdução: A Galectina-1 (Gal-1) é uma proteína multifuncional capaz de reconhecer, de modo específico, glicanas compostas por resíduos de -galactosídeos, por meio de domínios de reconhecimento de carboidrato (CRD). A Gal-1 é um homodímero de 14.900 daltons, pI = 5.6, apresenta uma topologia molecular do tipo jelly-roll composto por duas folhas- anti-paralelas. Além disso, esta proteína não apresenta peptídeo sinal e possui 6 cisteínas, 7 ácidos glutâmicos, 9 ácidos aspárticos e 4 histinas por monômero. A Gal-1 liga-se a diferentes moléculas biológicas contidas nas superfícies celulares, núcleo e componentes da matriz extracelular. O zinco é um importante metal em sistemas biológicos. Aproximadamente 10% do proteoma humano é potencialmente capaz de complexar zinco. Este íon exibe propriedades adequadas tanto para funções catalíticas, quanto estruturais em proteínas. Os sítios de ligação a zinco, nas proteínas, podem ser divididos em catalíticos, estruturais, co-catalíticos e sítios na interface protéica. Geralmente, os resíduos de cisteína, histidina, ácido glutâmico e ácido aspártico são alvos preferênciais de interação com Zn. Há na literatura dados que mostram a interação da Gal-1 humana com íons orgânicos, porém não há relatos sobre a interação Gal-1/Zn . Objetivos: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a existência e as implicações da interação entre o íon Zn2+ e a proteína Gal-1. Materiais e Métodos: Foi efetuada a produção, purificação e padronização do uso das formas dimérica e monomérica da Gal-1 recombinante humana. A interação Gal-1/Zn foi avaliada através de ensaios biofísicos e biológicos. A análise in vitro e in silico dos paramêtros biofísicos, foi feita através de espectrofluorimetria, de dicroísmo circular, de ensaio de precipitação, do método GRID e por dinâmica molecular. A análise in vitro dos parâmetros biológicos, foi realizada por meio de ensaio de hemaglutinação e interação com laminina por ELISA. Resultados e Discussão: A adição de ZnCl2 numa solução de Gal-1 causa aumento da emissão por fluorescência do triptofano e uma alteração para o vermelho, altera o espectro de dicroísmo circular e causa precipitação protéica da Gal-1. Estes eventos ocorreram de forma seletiva e dependente da concentração desse íon. As análises in silico indicam que o provável sítio de complexação Zn/Gal-1 é distinto do CRD e é formado pelos aminoácidos Glu-15, Asp-92 e Asp-134, assumindo a conformação trigonal bipiramidal e tendo número de coordenação igual a 5. Conclusão: As análises biofísicas in vitro e in silico, nos indicam que a Galectina-1 tem a capacidade de se complexar com o íon Zn2+. / Introduction: Galectin-1 (Gal-1) is a multifunctional protein that specifically recognizes glycans with -galactosides through carbohydrate recognition domains (CRD). Gal-1 is a homodimeric protein of 14.900daltons, pI=5.6, shows a jelly-roll molecular topology composed of two anti-parallels - sheet, has no signal peptide and contains 6 cysteines, 7 glutamic acids, 9 aspartic acids and 4 histidines per monomer. This lectin binds to different biological molecules contained in the cell surface, nucleus and extracellular matrix components. Zinc is an important metal in biological systems because can participate in the maintenance of protein structure and biological activity. Usually, cysteine , histidine, glutamic acid and aspartic acid residues are preferential targets for interaction with Zn. Approximately 10% of the human proteome is potentially capable to forming complexes with Zn. The Zn2+ ion exhibits properties suitable for both catalytic and structural protein functions. Proteins zinc binding sites can be divided into catalytic, structural, co-catalytic and protein interface sites.There are reports in the literature that shows the interaction between galectin-1 and organic ions. However, were not found reports about Zn-Gal-1 complexes. Objective: The aim of this study was to evaluate the existence and implications of the interaction between galectin-1 and Zn2+ ion. Materials and Methods: Human recombinant Gal-1 (monomer and dimmer) was obtained and purified. Also, the conditions for the use of Gal-1 were standardized. The interaction Zn/Gal-1 was assessed by biophysical an biological procedures. The analysis in vitro and in silico was made by spectrofluorimetry, circular dichroism, precipitation test, method of GRID, and molecular dynamics. The in vitro analysis of biological parameters were performed by hemmaglutination and laminin binding (ELISA) tests. Results and Discussion: The addition of ZnCl2 in Gal-1 solution causes increased fluorescence emission of tryptophan-70 and a red shift, alters the circular dichroism spectrum and causes precipitation of Gal-1 protein. These events occurred in a selective manner dependent of Zinc concentration. The in silico analysis indicates that the probable site of Zn/Gal-1 complexation is distinct from the CRD and is formed by the amino acids Glu-15, Asp-92 and Asp-134, assuming trigonal bipyramidal conformation and with coordination number equal to 5 . Conclusion: The biophysical in vitro and in silico findings suggests that Galectin-1 has the ability to complex with the Zn2+ ion.

Induction of an endogenous antibody response by therapeutic vaccination could provide an alternative to cost-intensive monoclonal antibody-based treatments for cancer. Since the target of a cancer vaccine will most likely be a self-antigen, self-tolerance of the immune system must be circumvented. Using fusion proteins consisting of the self-antigen to be targeted and a part derived from a foreign antigen, it is possible to break tolerance against the self-antigen. Furthermore, a potent adjuvant is required to support an immune response against a self-molecule. Currently no adjuvant suitable for this purpose is approved for use in humans. This thesis describes the development of a therapeutic vaccine targeting the vasculature of tumors. As tumor cells have developed strategies to escape immune surveillance, targeting of molecules associated with the tumor stroma is an interesting alternative. The alternatively spliced extra domain-A and B (ED-A and ED-B) of fibronectin and the glycan-binding protein galectin-1 are selectively expressed during events of tumor angiogenesis. We have designed recombinant proteins to target ED-B, ED-A and galectin-1, containing bacterial thioredoxin (TRX) as a non-self part, resulting in TRX-EDB, TRX-EDA and TRX-Gal-1. Vaccination against ED-B induced anti-ED-B antibodies and inhibited growth of subcutaneous fibrosarcoma. Immunization against ED-A decreased tumor burden and reduced the number of lung metastases in the MMTV-PyMT model for metastatic mammary carcinoma in a therapeutic setting. Analysis of the tumor tissue from ED-B and ED-A-immunized mice indicated an attack of the tumor vasculature by the immune system. Finally, we show that galectin-1 immunization reduced tumor burden and increased leukocyte numbers in the tumor tissue. Galectin-1 is pro-angiogenic and immunosuppressive, and therefore allows simultaneous targeting of fundamental characteristics of tumorigenesis. We furthermore show that the biodegradable squalene-based Montanide ISA 720 combined with CpG oligo 1826 (M720/CpG) is at least as potent as Freund’s adjuvant with respect to breaking self-tolerance, when comparing several immunological parameters. Freund’s is a potent but toxic adjuvant used in the majority of preclinical studies. The work presented in this thesis shows that therapeutic cancer vaccines targeting the tumor vasculature are a feasible and promising approach for cancer therapy.

Introdução: A Galectina-1 (Gal-1) é uma proteína multifuncional capaz de reconhecer, de modo específico, glicanas compostas por resíduos de -galactosídeos, por meio de domínios de reconhecimento de carboidrato (CRD). A Gal-1 é um homodímero de 14.900 daltons, pI = 5.6, apresenta uma topologia molecular do tipo jelly-roll composto por duas folhas- anti-paralelas. Além disso, esta proteína não apresenta peptídeo sinal e possui 6 cisteínas, 7 ácidos glutâmicos, 9 ácidos aspárticos e 4 histinas por monômero. A Gal-1 liga-se a diferentes moléculas biológicas contidas nas superfícies celulares, núcleo e componentes da matriz extracelular. O zinco é um importante metal em sistemas biológicos. Aproximadamente 10% do proteoma humano é potencialmente capaz de complexar zinco. Este íon exibe propriedades adequadas tanto para funções catalíticas, quanto estruturais em proteínas. Os sítios de ligação a zinco, nas proteínas, podem ser divididos em catalíticos, estruturais, co-catalíticos e sítios na interface protéica. Geralmente, os resíduos de cisteína, histidina, ácido glutâmico e ácido aspártico são alvos preferênciais de interação com Zn. Há na literatura dados que mostram a interação da Gal-1 humana com íons orgânicos, porém não há relatos sobre a interação Gal-1/Zn . Objetivos: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a existência e as implicações da interação entre o íon Zn2+ e a proteína Gal-1. Materiais e Métodos: Foi efetuada a produção, purificação e padronização do uso das formas dimérica e monomérica da Gal-1 recombinante humana. A interação Gal-1/Zn foi avaliada através de ensaios biofísicos e biológicos. A análise in vitro e in silico dos paramêtros biofísicos, foi feita através de espectrofluorimetria, de dicroísmo circular, de ensaio de precipitação, do método GRID e por dinâmica molecular. A análise in vitro dos parâmetros biológicos, foi realizada por meio de ensaio de hemaglutinação e interação com laminina por ELISA. Resultados e Discussão: A adição de ZnCl2 numa solução de Gal-1 causa aumento da emissão por fluorescência do triptofano e uma alteração para o vermelho, altera o espectro de dicroísmo circular e causa precipitação protéica da Gal-1. Estes eventos ocorreram de forma seletiva e dependente da concentração desse íon. As análises in silico indicam que o provável sítio de complexação Zn/Gal-1 é distinto do CRD e é formado pelos aminoácidos Glu-15, Asp-92 e Asp-134, assumindo a conformação trigonal bipiramidal e tendo número de coordenação igual a 5. Conclusão: As análises biofísicas in vitro e in silico, nos indicam que a Galectina-1 tem a capacidade de se complexar com o íon Zn2+. / Introduction: Galectin-1 (Gal-1) is a multifunctional protein that specifically recognizes glycans with -galactosides through carbohydrate recognition domains (CRD). Gal-1 is a homodimeric protein of 14.900daltons, pI=5.6, shows a jelly-roll molecular topology composed of two anti-parallels - sheet, has no signal peptide and contains 6 cysteines, 7 glutamic acids, 9 aspartic acids and 4 histidines per monomer. This lectin binds to different biological molecules contained in the cell surface, nucleus and extracellular matrix components. Zinc is an important metal in biological systems because can participate in the maintenance of protein structure and biological activity. Usually, cysteine , histidine, glutamic acid and aspartic acid residues are preferential targets for interaction with Zn. Approximately 10% of the human proteome is potentially capable to forming complexes with Zn. The Zn2+ ion exhibits properties suitable for both catalytic and structural protein functions. Proteins zinc binding sites can be divided into catalytic, structural, co-catalytic and protein interface sites.There are reports in the literature that shows the interaction between galectin-1 and organic ions. However, were not found reports about Zn-Gal-1 complexes. Objective: The aim of this study was to evaluate the existence and implications of the interaction between galectin-1 and Zn2+ ion. Materials and Methods: Human recombinant Gal-1 (monomer and dimmer) was obtained and purified. Also, the conditions for the use of Gal-1 were standardized. The interaction Zn/Gal-1 was assessed by biophysical an biological procedures. The analysis in vitro and in silico was made by spectrofluorimetry, circular dichroism, precipitation test, method of GRID, and molecular dynamics. The in vitro analysis of biological parameters were performed by hemmaglutination and laminin binding (ELISA) tests. Results and Discussion: The addition of ZnCl2 in Gal-1 solution causes increased fluorescence emission of tryptophan-70 and a red shift, alters the circular dichroism spectrum and causes precipitation of Gal-1 protein. These events occurred in a selective manner dependent of Zinc concentration. The in silico analysis indicates that the probable site of Zn/Gal-1 complexation is distinct from the CRD and is formed by the amino acids Glu-15, Asp-92 and Asp-134, assuming trigonal bipyramidal conformation and with coordination number equal to 5 . Conclusion: The biophysical in vitro and in silico findings suggests that Galectin-1 has the ability to complex with the Zn2+ ion.

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O melanoma canino é uma neoplasia frequente em cães, tem um caráter maligno, invasivo, com potencial metastático e, neste contexto, estudos acerca do envolvimento das galectinas se justifica para ampliar o conhecimento do microambiente tumoral desta neoplasia. As galectinas são proteínas da família das lectinas animais que apresentam domínios de reconhecimento de carboidratos e podem estar localizadas no núcleo, no citoplasma, na superfície de células e secretadas em diversos tecidos. Acredita-se que principalmente a galectina-1 (gal-1) e a galectina-3 (gal-3) estejam associadas à transformação neoplásica, sobrevivência da célula neoplásica, angiogênese, evasão do sistema imune e formação de metástases. A gal-1 está principalmente relacionada com a transformação tumoral e evasão do sistema imune. A gal-3 está principalmente associada com a angiogênese, desenvolvimento de metástases pelo aumento da motilidade e adesão entre as células neoplásicas e adesão entre as células neoplásicas e o endotélio, além de contribuir para a evasão do sistema imune. O objetivo do estudo foi verificar o padrão de expressão de gal-1 e gal-3 nos diferentes graus de agressividade do melanoma canino, além de avaliar a concentração sérica de gal-3 e comparar com cães clinicamente saudáveis. Foram analisadas a expressão de gal-1 e gal-3 em 30 fragmentos de melanoma canino, seis fragmentos de melanocitoma e nove fragmentos de linfonodos metastáticos. Foi realizada a dosagem sérica de gal-3 em 30 cães com melanoma e comparada a 10 cães clinicamente saudáveis. O melanoma canino expressou gal-1 principalmente no citoplasma e expressou um padrão variável de gal-3 no citoplasma e no núcleo. Em relação à expressão de gal-3 observou-se que conforme a agressividade do melanoma houve diminuição da frequência de células com marcação citoplasmática e um aumento da intensidade de marcação nuclear com concomitante diminuição da frequência de células com marcação nuclear. Os cães com melanoma apresentaram aumento dos níveis séricos de gal-3 antes da exérese da neoplasia quando comparados aos animais clinicamente saudáveis, mostrando o seu potencial uso como biomarcador do melanoma. / Canine melanoma is a frequent neoplasm in dogs. It has a malignant, invasive and metastatic potential. In this context, studies about the involvement of galectins are justified to increase the knowledge of melanoma tumor microenvironment. Galectins are proteins of the animal lectins family, that display carbohydrate recognition domains and may be located in the nucleus, cytoplasm, cell surface, as well as secreted in various tissues. Galectin-1 (Gal-1) and galectin-3 (Gal-3) are associated with neoplastic transformation, neoplastic cell survival, angiogenesis, immune system evasion, and metastasis formation. Gal-1 is mainly related to tumor transformation and immune system evasion. Gal-3 is mainly associated with angiogenesis, development of metastasis by increased motility and adhesion between neoplastic cells and adhesion between neoplastic cells and endothelium, while contributing to the evasion of the immune system. The aim of the study was to ascertain the expression pattern of Gal-1 and Gal-3 in different severity degrees of canine melanoma, as well as to evaluate the serum concentration of Gal-3 and to compare with clinically healthy dogs. Gal-1 and Gal-3 expression was analyzed in 30 canine melanoma fragments, six melanocytoma fragments and nine fragments of metastatic lymph nodes. Serum Gal-3 was measured in 30 dogs with melanoma and compared to 10 clinically healthy dogs. Canine melanoma expressed Gal-1 primarily in the cytoplasm and presented a variable pattern of Gal-3 in the cytoplasm and nucleus. Regarding the expression of Gal-3, it was observed that according to melanoma severity, there was a decrease in the percent frequence of cells with cytoplasmic labeling and an increase in the nuclear marking intensity with concomitant decrease in the percent frequency of nuclear-labeled cells. Dogs with melanoma had increased serum levels of Gal-3 before the excision of the neoplasia when compared to the clinically healthy animals, showing its potential use as a melanoma biomarker.

Doenças Mieloproliferativas Crônicas são desordens hematológicas malignas caracterizadas pela alteração na célula-tronco hematopoética e independência ou hipersensibilidade dos progenitores hematopoéticos a citocinas. Em 2008 a OMS renomeou esse grupo como Neoplasias Mieloproliferativas (NMPs), no qual estão inclusas as entidades nosológicas Policitemia Vera (PV), Trombocitemia Essencial (TE) e Mielofibrose Primária (MFP), doenças alvo desse estudo. Apesar dos avanços no diagnóstico das NMPs e nos mecanismos envolvidos com a fisiopatologia dessas doenças, sua patogênese permanece desconhecida. Alterações na maquinaria apoptótica parecem estar envolvidas em na fisiopatologia das NMP e por isso a compreensão dos mecanismos de regulação da apoptose e a interferência das galectinas-1 e 3 nesse processo, em pacientes com NMPs, é relevante para a busca de novos alvos terapêuticos. Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram: avaliar em leucócitos de sangue periférico e células tronco hematopoéticas CD34+ de medula óssea dos pacientes com PV, TE e MFP os níveis de expressão das LGALS1 e LGALS3 e a concentração de galectina-3 plasmática. Foram determinadas as correlações dos níveis de expressão de LGALS1 e LGALS3 e da concentração da galectina-3 plasmática com os níveis de expressão do RNAm das moléculas reguladoras da apoptose e com os dados clínico-laboratoriais dos pacientes como a concentração de hemoglobina, percentagem de hematócrito, porcentagem de alelos mutados JAK2V617F, contagem de leucócitos e esplenomegalia. A expressão de LGALS1 estava diminuída em células CD34+ em PV e MFP e em leucócitos de sangue periférico de pacientes com MFP. Os pacientes de TE apresentaram aumento na expressão de LGALS3 em leucócitos de sangue periférico e alta concentração de galectina-3 no plasma. Houve correlação entre os níveis de expressão de LGALS1 e a porcentagem de alelos mutados e a contagem de leucócitos, em pacientes com PV. Foi detectada a correlação entre os níveis de expressão de LGALS3 a porcentagem de alelos mutados e o tamanho do baço, em pacientes com MFP. Com relação aos genes reguladores da apoptose, foram observadas correlações entre os níveis de expressão de LGALS1 e BCL-2 em células CD34+ de pacientes PV e entre LGALS3 e A1, MCL-1, BAX e C-FLIP em leucócitos de de pacientes com TE. Os resultados obtidos indicam que as NPM apresentam expressão diferencial de LGALS1 e LGALS3 e sugerem a associação entre a expressão de galectinas e o status da mutação JAK2V617F, principalmente em pacientes com MFP / Chronic myeloproliferative diseases are haematological malignant disorders characterized by the presence of an altered haematopoietic stem cell and independence or hypersensibility of their hematopoietic progenitors to cytokines. In 2008, WHO renamed this group of diseases as Myeloproliferative Neoplasms (MPN) in which is included Polycythemia Vera (PV), Essential Thrombocythemia (ET) and Primary Myelofibrosis (PMF). There have been advances concerning the knowledge about the mechanisms involved in MPN pathophysiology, however their pathogenesis remains unknow. Deregulation in apoptotic machinery seems to be involved in MPN pathophysiology. Fully understanding of apoptotic machinery and the influence of galectin-1 and 3 in this process in NMP patients might unveil novel targets for manipulation. The aims of the present study were to evaluate in leukocytes and CD34+ hematopoietic stem cells from PV, ET and PMF patients the LGALS1 and LGALS3 expression levels, the Galectin-3 plasma levels and to correlate LGALS1 and LGALS3 expression levels with galectin-3 plasma levels, apoptosis-related genes expression, JAK2 mutation status and clinic-laboratorial parameters. PV and PMF patients showed decreased expression levels of LGALS1 in CD34+ cells and also decreased LGALS1 expression levels in PMF leukocytes. ET patients presented an increased expression level of galectin-3 in leukocytes and plasma. We detected the correlations between LGALS3 gene expression with JAK2 allele burden and with leukocytes number in PV patients. We also observed in PMF patients the correlation between LGALS3 expression levels with JAK2 allele burden and spleen size. We also detected the correlation between LGALS1 expression levels BCL-2 gene expression in PV CD34+ HSC cells and between LGALS3 expression and A1, MCL-1, BAX and C-FLIP gene expression in TE leukocytes. Taken together, the results suggest the LGALS1and LGALS3 differential expression in NMP and the relation between JAK2V617F status with galectins expression, especially in PMF patients.

A galectina-1 (Gal-1) é uma proteína que reconhece -galactosídeos e participa de vários processos biológicos, incluindo a modulação da resposta imunológica. Vários relatos da literatura reportam o potencial uso terapêutico da Gal-1 para doenças auto-imunes, inflamatórias, degenerativas e infecciosas. Entretanto, são escassos os relatos sobre o envolvimento da Gal-1 na doença causada por Tripanosoma cruzi. O presente trabalho tem como objetivos o estudo da participação da Gal-1 endógena e exógena na evolução da infecção aguda experimental por T. cruzi. Galectina-1 recombinante, camundongos C57BL/6 deficientes (nocaute - Gal-1-/-) ou não (selvagem - Gal-1+/+) do gene da galectina-1 e macrófagos desses animais foram utilizados em experimentos de infecção in vivo e/ou in vitro. Os animais foram infectados com tripomastigotas de T. cruzi da cepa Y, por via intraperitoneal. Os parâmetros analisados na caracterização do processo de infecção foram: parasitemia e sobrevivência; histopatologia do tecido cardíaco; dosagem de óxido nítrico, pelo método de Griess; imunofenotipagem de leucócitos, por citometria de fluxo; dosagem de citocinas por ELISA e taxa de liberação de parasitas em cultura de macrófagos. Os camundongos Gal-1-/- ou Gal-1+/+ tratados com Gal-1 exógena apresentaram as menores taxas de parasitemia. De modo interessante, todos os camundongos Gal-1-/- sobreviveram à infecção, enquanto que os selvagens apresentaram uma drástica redução de sobrevivência após o desafio com T. cruzi. A ausência da Gal-1 endógena ou o tratamento com a Gal-1 exógena provocou no músculo cardíaco de camundongos infectados uma significativa redução infiltrado inflamatório. As dosagens de citocinas séricas indicaram que animais selvagens infectados e tratados com Gal-1 apresentaram uma diminuição de IFN- em relação aos não tratados. Além disso, soros de animais nocautes infectados apresentaram níveis inferiores de diferentes citocinas (TNF-, IFN- , IL-4, IL-10 e IL-12) em comparação com amostras séricas de animais selvagens infectados. As porcentagens de diferentes tipos de células esplênicas (T, B, macrófagos, NKT e NK) foram, geralmente, maiores em camundongos selvagens do que em nocautes após a infecção por T. cruzi. Curiosamente, na cavidade peritoneal de camundongos Gal-1-/- ocorreu um aumento de neutrófilos e macrófagos após 12h ou 24h da infecção, respectivamente. O pico de produção de NO induzido por T. cruzi em macrófagos Gal-1-/- foi mais precoce e intenso do que o obtido por macrófagos Gal-1+/+. Além disso, os macrófagos Gal-1-/- liberaram menos parasitas in vitro em comparação como os macrófagos Gal-1+/+. Com base nesse conjunto de resultados sugerimos que a ausência de Gal-1 endógena ou o tratamento de animais com Gal-1 exógena promoveram perfis imunológicos (resposta inata e adaptativa) favorecedores da resolução da infecção experimental aguda por T. cruzi. / Galectin-1 (Gal-1) is a -galactoside-binding protein and participates in several biological processes, including modulation of immune response. In the literature, there are several reports about the potential therapeutic use of Gal-1 for autoimmune diseases, inflammatory, degenerative and infectious diseases. However, there are few reports on the involvement of Gal-1 in disease caused by Trypanosoma cruzi. Thus, this work was conducted to study the participation of endogenous and exogenous Gal-1 in acute experimental infection by T. cruzi. Recombinant Gal-1, galectin-1-deficient mice (KO - Gal-1-/-) or wild type (WT - Gal-1+/+) mice and macrophages from these animals were used to perform the in vivo and in vitro assays. The animals were infected with trypomastigotes of T. cruzi (strain Y), intraperitoneally. The biological parameters analyzed were parasitemia and survival; histopathology of heart tissue, measurement of nitric oxide by Griess reaction; leukocyte immunophenotyping by flow cytometry; cytokine detection by ELISA and the release rate of parasites in cultured macrophages. Infected-Gal-1-/- mice or infected-Gal-1+/+ mice treated with Gal-1 showed the lowest levels of parasitemia. Interestingly, all infected-KO mice survived after the infection, whereas the infected-WT mice showed a drastic reduction in survival. The absence of endogenous Gal-1 or the exogenous Gal-1 treatment promoted a drastic reduction on inflammatory cells infiltrate in the cardiac muscle of infected mice. The sera of infected-WT mice treated with Gal-1, but not untreated animals, showed high levels of IFN-. Additionally, sera from infected-KO mice showed lower levels of different cytokines (TNF-, IFN-, IL-4, IL-10 and IL-12) compared with serum samples from infected-WT animals. The number of spleen cells (T, B cells, macrophages, NK and NKT) were generally higher in WT mice than in KO mice after infection with T. cruzi. Interestingly, the peritoneal cavity of infected-KO mice presented an increased numbers of neutrophils and macrophages after 12h or 24h of infection, respectively. The peak of NO production induced by T. cruzi in Gal-1-/- macrophages was earlier and more intense than that obtained by Gal-1+/+ macrophage. Furthermore, Gal-1-/- macrophage released fewer parasites in vitro in comparison to Gal-1+/+ macrophages. Taken together, these results suggest that the absence of endogenous Gal-1 or treatment with exogenous Gal-1 promoted immunological profiles (innate and adaptative responses) that cooperate to the resolution of acute experimental infection by T. cruzi

A galectina-1 (Gal-1) pertence à uma família de proteínas ligantes de ?-galactosídeos e participa de vários processos biológicos, tais como a modulação da resposta inflamatória. Os mastócitos desempenham um importante papel em eventos inflamatórios e alérgicos. Entretanto, o impacto da Gal-1 na biologia dos mastócitos é pouco conhecido. Neste trabalho, foram analisados os aspectos morfológicos e funcionais de células RBL-2H3 tratadas com Gal-1. Além disso, foi investigado o efeito da ausência de Gal-1 endógena sobre a desgranulação in vivo. A avaliação da interação de Gal-1Texas-Red com células RBL-2H3, por citometria de fluxo, indicou que esta lectina ligou-se às superfícies dessas células de modo dose-dependente. A Gal-1 foi capaz de promover a exposição de fosfatidilserina (FS, um marcador de apoptose) nas superfícies dessas células por meio de reconhecimento de carboidratos. Entretanto, as células RBL-2H3 tratadas com Gal-1 não apresentaram apoptose e/ou necrose, como indicado pelos resultados obtidos dos ensaios de TUNEL, DNA laddering, hipodiploidia, citotoxicidade e microscopia eletrônica de transmissão. As análises de microscopia eletrônica de varredura e Differential Interference Contrast (DIC) de células tratadas com Gal-1 (10 µM-1 hora) indicaram que essa lectina induziu ondulações apenas nas porções apicais das membranas plasmáticas de células RBL-2H3. Além disso, a Gal-1 modulou negativamente a formação de ondulações nas superfícies de células RBL-2H3 estimuladas via Fc?RI. A distribuição de componentes de Lipid Rafts relacionados ao processo de ativação celular via Fc?RI (Lyn, LAT e GD1b) foi modificada pelo tratamento dessas células com Gal-1 (10 µM), por 1 hora. As células RBL-2H3 tratadas com Gal-1(10µM-45 minutos) apresentaram níveis de liberação da enzima ?-hexosaminidase (?-HEX) semelhantes ao do controle negativo, sugerindo que essa lectina não promove a desgranulação de células RBL-2H3. Por outro lado, a Gal-1 inibiu a desgranulação de células RBL-2H3 ativadas via Fc?RI. O valor máximo de inibição (80%) da liberação de ?-HEX foi atingido quando as células foram tratadas com 10 µM de Gal-1 por 24 horas. Este efeito inibitório não foi detectado quando as células foram tratadas com Gal-1 na presença de ?-D-Tiogalactopiranosídeo (TDG), quando estimuladas com ionóforo de cálcio ou tratadas com a forma monomérica da Gal-1. Os dados de microscopia confocal mostraram que os grânulos secretórios de células submetidas ao procedimento de estimulação via Fc?RI, foram fracamente marcados com o anticorpo AD1 e apresentaram uma distribuição citoplasmática difusa. Entretanto, células tratadas com Gal-1 (10 µM - 24 horas) e estimuladas via Fc?RI foram intensamente marcadas com anticorpo AD1 e mostraram um padrão perinuclear, como detectado em células não estimuladas. De modo interessante, camundongos deficientes para o gene de Gal-1 quando submetidos ao ensaio de anafilaxia passiva cutânea (PCA) apresentaram uma reação significativamente maior que os animais selvagens. Com base no conjunto de resultados obtidos sugere-se que a Gal-1 pode participar da homeostase de mastóctios sem provocar apoptose e/ou necrose dessas células. Além disso, a Gal-1 pode modular o processo de exocitose de mastócitos por meio das propriedades lectínica e de dimerização dessa proteína e esse efeito modulatório parece estar associado a eventos de sinalização celular anteriores ao influxo de cálcio. / Galectin-1 (Gal-1) belongs to a family of ?-galactoside-binding proteins and is involved in several biological processes, including modulation of the inflammatory response. Mast cells play a critical role in allergic and inflammatory events, however, little is known about the impact of Gal-1 on mast cell biology. In this study, we examined the role of Gal-1 in mast cell function using RBL-2H3 (Rat Basophilic Leukemia) and galectin-1 deficient mice. We report that Gal-1 recognized glycoconjugates on mast cells and this interaction promotes phosphatidylserine (PS) exposure in the absence of cell death or apoptosis. Morphological analysis of Gal-1-treated RBL-2H3 cells, by scanning electron microscopy and Differential Interference Contrast (DIC), indicated that Gal-1 induces modifications on cell membranes and modulation of ruffles formation on cell surface of stimulated RBL-2H3 cells. Interesting, Gal-1 treatment of RBL-2H3 cells, with or without stimulation, promotes alterations in the distribution of the components (Lyn, LAT and GD1b) of Lipid Rafts. Gal-1 did not promote degranulation on RBL-2H3 with or without prior sensitization with IgE. However, Gal-1 treatment inhibits the cell degranulation mediated by via Fc?RI and this effect was time and dose-dependent. Also, this inhibition was related to carbohydrate recognition domain and required Gal-1 dimerization. Importantly, confocal microscopy analysis showed that Gal-1 was distributed in cytoplasm close to secretory granules stained AD-1 antibody on RBL-2H3 with or without prior stimulation with Fc?RI. In addition, we found significantly increased passive cutaneous anaphylaxis reaction in Gal-1 deficient mice. The results demonstrated that Gal-1 may participate of homeostasis and exocytose in mast cells suggesting that Gal-1 can have important role in allergic and inflammatory process.