Galectina-3 é uma lectina animal que apresenta afinidade por b- galactosídeos e que tem sido associada à progressão tumoral e metástase. A expressão de galectina-3 encontra-se alterada durante a progressão tumoral de diferentes neoplasias. Em tumores como carcinoma de tiróide e bexiga a expressão de galectina-3 encontra-se aumentada, enquanto que em tumores como carcinoma de mama e ovário a expressão desta lectina encontra-se diminuída. Neste trabalho nós utilizamos um modelo de progressão tumoral de melanoma murino para investigar os mecanismos envolvidos na perda de expressão de galectina-3. Este modelo é composto por uma linhagem de melanócitos imortalizados (melan-a) e duas linhagens de melanoma de crescimento vertical (Tm1 e Tm5) estabelecidas após submeter a linhagem melan-a a inúmeros ciclos de de-adesão. Enquanto melan-a acumula grandes quantidades de galectina-3, as linhagens Tm1 e Tm5 deixaram de expressar o gene de galectina-3. Análise da região 5\' do gene de galectina-3 demonstrou que esta região apresentava grande conteúdo de dinucleotídeos CpG e vários sítios SP1. O seqüenciamento desta região após tratamento do DNA com bissulfito de sódio mostrou que esta região estava totalmente metilada nas linhagens Tm1 e Tm5 e desmetilada na linhagem melan-a. O tratamento da linhagem Tm1 com 5-Aza-2\'-deoxicitidina (5-Aza-CdR), um inibidor da DNA metiltransferase, provocou um decréscimo significativo nos níveis de metilação da região 5\' do gene de galectina-3 que por sua vez levou a re-expressão do RNAm e da proteína. O tratamento de Tm1 com os inibidores de histono deacetilases tricostatina A e 4-ácido-fenilbutírico em combinação com 5-Aza-CdR não aumentou os níveis de expressão do gene de galectina-3 e curiosamente, reverteu o efeito induzido por 5-Aza-CdR. Em adição, a expressão da enzima DNMT1 apresentou um discreto aumento nas linhagens Tm1 e Tm5 em relação a melan-a. Em conjunto esses resultados sugerem que mecanismos epigenéticos como a metilação estão envolvidos no controle de expressão do gene de galectina- 3 ao longo da progressão tumoral de melanoma murino. / Galectin-3 is a b-galactoside-binding animal lectin, shown to be involved in tumor progression and metastasis. Galectin-3 expression has been found altered along tumor progression of different tumors. In some types of cancers such as thyroid carcinoma and bladder carcinoma, galectin-3 expression has been found increased, whereas in tumors such as breast carcinoma and ovary carcinoma the expression of this lectin has been found decreased along tumor progression. In this study, we have used a murine melanoma model to investigate the mechanisms responsible for the loss of galectin-3 gene expression. This model consists of a cell line of immortalized melanocytes (melan-a) and two cell lines of vertical growth phase melanoma (Tm1 and Tm5) established after submitting melan-a cells to several deadhesion cycles. While melan-a expressed high amounts of galectin-3, both Tm1 and Tm5 cells lost galectin-3 gene expression. Analysis of the 5\' upstream region of the galectin-3 gene demonstrated the presence of a high CpG content and several SP1 binding sites. Bisulfite sequencing of this region showed that it was fully methylated in Tm1 and Tm5 cells and unmethylated in melan-a cells. Treatment of Tm1 cells with 5-aza-2\'-deoxycytidine (5-Aza-CdR), a DNA methyltransferase inhibitor, led to a marked decrease in the methylation levels of the 5\' upstream region of the galectin-3 gene, which led to transcription of the galectin-3 gene. Treatment of Tm1 cells with the histone-deacetylase inhibitors trichostatin A and 4- acid-phenilbutyrate in combination with 5-Aza-CdR did not increase the levels of galectin-3 gene expression and intriguingly, reverted the effect of 5-Aza-CdR alone. In addition, the expression of DNMT1 showed a modest, but significant increase in Tm1 and Tm5 cells as compared with melan-a cells. Altogether these results indicate that epigenetic mechanisms such as methylation play a role in the regulation of the galectin-3 gene expression along murine melanoma progression.

A heterogeneidade intratumoral é um fenômeno extremamente importante para entender a progressão tumoral e a resposta à intervenção terapêutica. A galectina-3 pertence à família das lectinas, possuem a função de reconhecimento e ligação à ?-galactosídeos ramificados de glicolipídeos e glicoproteínas, e está envolvida em processos fisiológicos e patológicos como o câncer. Nesse trabalho, a heterogeneidade intratumoral em relação à expressão de galectina-3 foi observada em amostras de diferentes lesões melanocíticas de pacientes. Além disso, o inóculo de células de melanoma murino negativas para galectina-3 em animais gal3-/- gerou tumores constituídos por uma fração de células tumorais que passaram a expressar de novo galectina-3, sugerindo que pressões do microambiente tumoral modulam a expressão dessa lectina em melanomas. A acidose extracelular atuou como regulador negativo de galectina-3 in vitro, diminuindo a expressão dessa lectina tanto em células de melanoma murino e humano quanto em melanócito murino. Entretanto, a hipóxia, seja pela exposição aguda ou intermitente, não alterou a expressão in vitro de galectina-3 em células de melanoma humano. Por fim, tumores originados pelo inóculo de células tumorais positivas e negativas para galectina-3 (mimetizando tumores heterogêneos) obtiveram a maior taxa de crescimento tumoral comparados aos tumores constituídos por uma única população de células, seja positiva ou negativa para galectina-3. Portanto, foram apresentadas evidências de que a heterogeneidade intratumoral em relação à galectina-3 parece estar envolvida com o sucesso evolutivo do melanoma e que a acidose é indicada como uma das pressões microambientais que contribuem para o estabelecimento e manutenção da fração de células tumorais negativas para galectina-3 dentro da massa tumoral / The intratumoral heterogeneity observed in human tumors is extremely important to understand tumor progression and its therapeutic response. Galectin-3 belongs to animal lectin family and it is a ?-galactosidase binding protein which is involved in physiological and pathological processes, including cancer. In this work, an intratumor heterogeneous galectin-3 expression was observed in tissue sessions containing different human melanocytic lesions. Moreover, negative galectin-3 murine cells injected into gal3-/- mice were able to generate tumors composed of a positive galectin-3 cell fraction, suggesting that selective forces in tumor microenvironment modulate galectin-3 expression in melanoma. Extracellular acidosis acts as a negative regulator to galectin-3 in vitro, decreasing its expression in murine and human melanoma cells and even in murine melanocytes. However, intermittent or acute hypoxia exposure did not alter galectin-3 expression in human melanoma cells in vitro. In addition, tumors originated from a mixture of positive and negative galectin-3 cells (mimicking heterogeneous tumors) showed higher growth rate compared to those derived from only galectin-3 positive or negative cells. Therefore, we showed evidences that galectin-3 intratumoral heterogeneity seems to be involved with the evolutionary success of melanoma and that acidosis may be the microenvironmental pressure responsible for the establishment and maintenance of galectin-3 negative cell fraction into the tumor bulk

A galectina-1 (Gal-1) é uma lectina que reconhece ?-galactosídeos e participa de vários processos biológicos, incluindo a modulação da resposta inflamatória. Dados da literatura mostram a participação desta lectina na indução da exposição de fosfatidilserina (FS - um marcador de apoptose), na geração de espécies reativas do oxigênio (EROs) e na modulação quimiotática de neutrófilos. Entretanto, ainda são escassos os dados relacionados ao impacto biológico da Gal-1, exógena e endógena, sobre a biologia destas células. Neste trabalho foram avaliados, in vitro, alguns aspectos funcionais da interação Gal-1/neutrófilo. Determinou-se o nível de expressão da Gal-1 (Western Blotting) e de seu mRNA (PCR real time), em leucócitos humanos obtidos do sangue periférico de doadores sadios e em células da linhagem promielocítica humana (HL-60). Leucócitos do sangue periférico e células HL-60 não expressam níveis detectáveis da proteína e também do mRNA para Gal-1. Por meio de ensaios de quimiluminescência (QL) foi possível analisar a capacidade da Gal-1 recombinante humana de induzir e modular a produção de EROs em neutrófilos humanos não ativados e ativados com fMLP (n-Formil-Methionyl-Leucyl-Phenylalanine). A Gal-1 induz a produção de EROs de modo dose-dependente em neutrófilos ativados com fMLP. Entretanto, em neutrófilos não ativados esta lectina não induz o metabolismo oxidativo e, além disso, é capaz de modular negativamente a produção de EROs em resposta ao fMLP. Tanto nas células não ativadas quanto ativadas com fMLP, os efeitos da Gal-1 na produção de EROs estão parcialmente associados a sua propriedade lectínica. Na literatura ainda não há relatos sobre a interferência da Gal-1 no metabolismo oxidativo em neutrófilos ativados com repetidas doses de fMLP. Sabe-se que o tratamento sucessivo com fMLP reduz os níveis de produção de EROs por neutrófilos, no entanto, a presença de Gal-1 não interferiu neste processo. Interessantemente, neutrófilos recuperados do peritônio de camundongos Gal-1-/- liberam mais EROs em resposta ao fMLP e a Gal-1 exógena quando comparado aos neutrófilos de animais selvagens. Com base nos achados in vitro e sabendo que na sepse polimicrobiana o neutrófilo desempenha um papel importante, o próximo passo foi utilizar o modelo de M-CLP (sepse moderada) em camundongos destituídos (Gal-1-/-) ou não (Gal-1+/+) do gene da Gal-1. Animais Gal-1-/-, apresentam menor taxa de sobrevivência. O influxo de neutrófilos e a carga bacteriana no peritônio são maiores nos animais Gal-1-/- apesar da menor quantidade de bactérias detectadas no sangue, em relação aos animais selvagens. No pulmão, o influxo de neutrófilos é semelhante para ambos os grupos. No entanto, após a injeção intraperitoneal de 107 Unidades Formadoras de Colônias (UFC) de bactérias, camundongos Gal-1-/- apresentam maior atividade bactericida no lavado peritoneal e sangue, em relação aos selvagens. A participação da Gal-1 na homeostase de neutrófilos foi demonstrada in vitro, por citometria de fluxo (anexina-V-FITC), onde a indução de FS nos neutrófilos tratados com Gal-1 favoreceu a fagocitose destas células por macrófagos. Portanto, este conjunto de resultados sugere que a Gal-1, exógena ou endógena, pode modular funções imunológicas de neutrófilos e participar da regulação do processo inflamatório/infeccioso sistêmico. / Galectin-1 (Gal-1) is a lectin that recognizes ?-galactosides and participates in biological processes, including modulation of the inflammatory response. Literature data show the involvement of this lectin to induce exposure of phosphatidylserine (PS - a marker of apoptosis), in the generation of reactive oxygen species (ROS) and in modulation of neutrophil chemotaxis. However, there are few data related to the biological impact of exogenous and endogenous Gal-1 on the biology of these cells. This study evaluated, in vitro, some functional aspects of the interaction of Gal-1 and neutrophil. It was determined the expression level of Gal-1 (Western blotting) and its mRNA (real time PCR) on human leukocytes obtained from peripheral blood of healthy donors and human promyelocytic cell line (HL-60). Peripheral blood leukocytes and HL-60 cells do not express detectable levels of this protein as well as the Gal-1 mRNA. Through chemiluminescence testing (CL) it was possible to analyze the ability of recombinant human Gal-1 to induce and modulate the production of ROS in naïve and activated (n-Formyl-Methionyl-Leucyl-Phenylalanine-fMLP) human neutrophils. Gal-1 induces ROS production in a dose-dependent way in fMLP activated neutrophils. However, in naive neutrophils this lectin does not induce oxidative stress and can negatively modulate ROS production in response to fMLP. The effects of Gal-1 on ROS production in both non-activated cells and activated cells are partially associated with their lectin property. In the literature there are no data about the interference of Gal-1 on ROS production in activated neutrophils with repeated doses of fMLP. It is known that the subsequent treatment with fMLP reduced levels of ROS production by neutrophils; however, the presence of Gal-1 did not affect this process. Interestingly, peritoneum neutrophils from Gal-1-/- mice release more ROS in response to fMLP and exogenous Gal-1 when compared to neutrophils from wild type animals. Based on the in vitro findings and considering that in polymicrobial sepsis, neutrophils play an important role, the next step was to use the M-CLP model (moderate sepsis) in mice lacking (Gal-1-/-) or not (Gal-1+/+) Gal-1 gene. Gal-1-/- animals present lower survival rate and fewer bacteria in the blood despite having higher bacterial load in infectious focus in relation to wild type mice. The rates of neutrophils influx into the peritoneum and lungs are similar for both groups. The participation of Gal-1 in the homeostasis of neutrophils was demonstrated in vitro by flow cytometry (annexin V-FITC), where induced PS by Gal-1 in the neutrophils enhanced the phagocytosis of these cells by macrophages. Therefore, this set of results suggests that Gal-1, exogenous or endogenous, can modulate immune functions of neutrophils and participate in the regulation of inflammatory/infectious disorders.

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 e infecciosas. Entretanto, são escassos os relatos sobre o envolvimento da Gal-1 na infecção causada por Tripanosoma cruzi. Neste trabalho foi avaliada a participação da Gal-1 endógena e a administração de Gal-1 exógena na evolução da infecção aguda induzida experimentalmente por T. cruzi. Foram realizados experimentos in vivo e/ou in vitro com o uso de Gal-1 recombinante humana, camundongos C57BL/6 deficientes do gene da Gal-1 (Gal-1 KO, knock-out) ou do gene Toll Like Receptor 4 (TLR-4 KO, knock-out) e selvagens (WT, wild type), além de seus macrófagos. A forma de T. cruzi utilizada foi a tripomastigota da cepa Y. Os parâmetros analisados na caracterização do processo de infecção foram: i) parasitemia e sobrevivência de animais; ii) histopatologia do tecido cardíaco; iii) imunofenotipagem de leucócitos; iv) dosagem de citocinas; v) determinação de taxas de invasão e liberação de parasitas a partir de células infectadas; vi) produção de óxido nítrico por macrófagos. A Gal-1 e/ou anticorpos anti-glicopeptídeos miméticos de mucina de T. cruzi ligam-se à glicanas da superfície deste parasita e impedem sua invasão em fibroblastos e sua captura por macrófagos. O tratamento de macrófagos infectados com Gal-1 reduz a liberação de parasitas e aumenta a produção de óxido nítrico (NO) por um mecanismo, aparentemente, independente da sinalização via TLR-4. Os camundongos KO Gal-1 e os WT tratados com Gal-1 exógena apresentaram as menores taxas de parasitemia, sendo que os primeiros são mais resistentes à infecção aguda por T. cruzi. A ausência da Gal-1 endógena nos animais infectados provocou vários efeitos como a redução no infiltrado inflamatório e carga parasitária no tecido cardíaco, níveis séricos elevados de citocinas (IL-2, IL-4, IL-6, IL-10 e IL-17A), menor porcentagem de linfócitos T CD4+ e maior de T CD8+ no coração dos animais, aumento do influxo de neutrófilos na cavidade peritoneal e no coração. 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 protein that recognizes ?-galactosides and participates in many biological processes, including the modulation of the immune response. Several reports in the literature show the potential therapeutic use of Gal-1 to autoimmune, inflammatory and infectious diseases. However, there are few reports on the involvement of Gal-1 on infection caused by Trypanosoma cruzi. Here, we evaluated the involvement of endogenous Gal-1 and Gal-1 administration of exogenous in the development of acute experimental infection by T. cruzi. Recombinant human Gal-1, C57BL/6 mice deficient for Gal-1 gene (Gal-1 KO, knockout) or for Toll like receptor 4 gene (TLR-4 KO, knock-out) or C57BL/6 wild type mice (WT), and macrophages from these animals were used in experiments in vivo and / or in vitro. The form of T. cruzi used in this work was trypomastigotes from Y strain. The analyzed parameters characterizing the process of infection were: i) parasitemia and survival of animals; ii) histopathology of cardiac tissue; iii) leucocyte immunophenotyping; iv) cytokine assay; v) determination of invasion and release rates of parasites from infected cells; vi) nitric oxide production by macrophages. The Gal-1 and / or antibodies anti- glycopeptides that mimics T. cruzi mucin bind to glycans on the surface of this parasite and prevent invasion of the parasite in fibroblasts and its capture by macrophages. Treatment of infected macrophages with Gal-1 promotes a lower release of parasites and increased production of nitric oxide (NO) by these phagocytes, and this production of NO is independent of TLR-4 signaling pathway. The Gal-1 KO mice and WT mice treated with exogenous Gal-1 had the lowest rates of parasitemia and the first group is more resistant to acute infection with T. cruzi. The absence of endogenous Gal-1 in infected animals caused various effects such as a reduction in the inflammatory infiltrate and the parasite load in the cardiac tissue, elevated serum levels of cytokines (IL-2, IL-4, IL-6, IL-10 and IL- 17A), a lower percentage of T CD4+ and increased T CD8+ the hearts of animals, increased influx of neutrophils into the peritoneal cavity and heart tissue. Based on this set of results we suggest that the absence of endogenous Gal-1 or treatment of animals with exogenous Gal-1 promoted immunological profiles (innate and adaptive response) favoring the resolution of acute experimental T. cruzi infection.

O carcinoma adenóide cístico e o adenocarcinoma polimorfo de baixo grau de malignidade são neoplasias malignas das glândulas salivares que apresentam semelhança nos padrões histológicos, porém com comportamento clínico, tratamento e prognóstico completamente diferentes. A galectina-3 é uma proteína multifuncional da família das lectinas que está envolvida em vários fenômenos biológicos como crescimento celular, adesão celular, diferenciação celular e apoptose. Além disso, tem sido estudada como um marcador de invasão tumoral e metástase. O objetivo deste trabalho foi estudar qualitativamente a expressão imunoistoquímica da galectina-3 em 14 casos de carcinoma adenóide cístico (2 do subtipo tubular, 4 do subtipo sólido e 8 do subtipo cribriforme) e em 12 casos de adenocarcinoma polimorfo de baixo grau de malignidade com padrões histológicos variados, incluindo os padrões lobular, tubular e cribriforme. Espécimes de glândula salivar normal foram também incluídos na amostra. Nas glândulas salivares normais houve forte marcação da galectina-3 no núcleo e no citoplasma das células luminais dos ductos. Nos carcinomas adenóides císticos houve uma maior marcação da galectina-3 no subtipo tubular, localizada apenas nas células luminais das estruturas tubulares. Nos subtipos sólido e cribriforme a marcação foi menor, mas sempre localizada nas células que circundavam espaços luminais. Em todos os casos de carcinomas adenóides císticos estudados a marcação foi predominantemente nuclear. Nos adenocarcinomas polimorfos de baixo grau de malignidade a marcação da galectina-3 foi predominantemente citoplasmática em praticamente todas as células neoplásicas. Diante disso podemos sugerir que, nas neoplasias estudadas, a expressão da galectina-3 parece estar mais relacionada à diferenciação celular do que à progressão tumoral e ao prognóstico. / Adenoid cystic carcinoma and polymorphous low-grade adenocarcinoma are malignant neoplasms of salivary glands which are similar in histologic patterns but very different in clinical behavior, treatment and prognosis. Galectin-3 is a multifunctional protein of a growing family of beta-galactoside-binding animal lectins which is implicated in a variety of biological events such as tumor cell adhesion, proliferation, differentiation and angiogenesis. This protein was found to be implicated in cellular transformation, and a correlation between its expression and cancer progression and metastasis has been described. The aim of this study was to determine the galectin-3 immunoprofile in 14 cases of adenoid cystic carcinoma (2 cases of tubular subtype, 4 cases of solid subtype and 8 cases of cribriform subtype) and in 12 cases of polymorphous low-grade adenocarcinoma with different histologic patterns, included lobular, tubular and cribriform. Moreover, slides of normal salivary glands were included. In normal salivary glands there were strong nuclei and cytoplasmic staining for galectin-3 in ductal luminal cells. Adenoid cystic carcinomas showed specific staining in luminal cells mainly in the nuclei. In the tubular subtype of adenoid cystic carcinoma galectin-3 was strong in the luminal cells of the ductiform structures. The cribriform and solid subtypes showed a few positive cells for galectin-3 only in the luminal cells of small ducts presenting in the cribriform structures and in solid nests respectly. In the cases of polymorphous low-grade adenocarcinoma, independent of the histologic architecture, all tumor cells revealed a positive cytoplasmic reaction with the galectin-3 antibody. Galectin-3 expression seems to be related to cell differentiation more than tumor progression and prognosis in the neoplasms studied.

A galectina-1 (Gal-1) é uma lectina homodimérica multifuncional capaz de reconhecer e se ligar a beta-galactosídeos por meio de um domínio denominado carbohydrate recognition domain (CRD). A Gal-1 humana (Gal-1h) e a Gal-1 de camundongo (Gal-1c) mantêm 88,15% de homologia e, apesar de não existirem mutações em aminoácidos-chave do CRD, há substituições próximas a esses resíduos. Considerando as implicações dessas diferenças em estrutura e função, e que é comum a utilização de modelos murinos para estudar a função Gal-1, o presente trabalho objetiva analisar comparativamente a Gal-1c e a Gal-1h por meio de ensaios de cristalização e determinação estrutural da Gal-1c, além da avaliação comparativa da atividade lectínica da Gal-1h e da Gal-1c por glycan array e hemaglutinação. Também foi avaliada a capacidade de ambas as Gal-1 em induzir a exposição de fosfatidilserina (FS) em neutrófilos ativados provenientes de medula de camundongos normais ou deficientes de ?-2 integrina (Mac-1), de modo a investigar se a interação Gal-1/Mac-1 estaria envolvida nesse processo. Preparações homogêneas e ativas de Gal-1c e Gal-1h foram utilizadas nos ensaios. Os cristais de Gal-1c foram obtidos em 20% de polietilenoglicol 3350 e 0,2 M de fluoreto de amônio. Os dados de difração de raios X foram coletados e processados, obtendo-se uma estrutura com resolução de 2,4 Å. Observou-se que substituições de aminoácidos entre a Gal-1c e a Gal-1h estão localizadas em regiões expostas ao solvente, próximas do CRD e distantes da interface de dimerização. A análise comparativa entre Gal-1c e Gal-1h mostrou que estas substituições conferem a Gal-1c um caráter mais polar, com consequente aumento da distribuição de volume molecular. Nos ensaios de hemaglutinação, pode-se observar que é necessária uma concentração 2 vezes maior de Gal-1c para aglutinar eritrócitos humanos, de carneiro e de coelho na mesma proporção que a Gal-1h. Por meio do glycan array, pode-se determinar o perfil de ligação a glicanas de ambas as Gal-1. As duas Gal-1 apresentam afinidade por glicanas ramificadas contendo galactose terminal, e a Gal-1h apresentou maior intensidade de ligação às glicanas quando comparada à Gal-1c. Preparações de Gal-1c e Gal-1h induzem níveis semelhantes de exposição de FS na superfície de neutrófilos deficientes ou não de Mac-1, sugerindo que a interação Gal-1/Mac-1 não esteja envolvida no processo de exposição de FS na superfície de neutrófilos ativados. Assim, a diferença sequencial entre a Gal-1c e a Gal-1h é capaz de gerar diferenças estruturais consideráveis que implicam no reconhecimento diferencial de glicanas, o que, entretanto, não se reflete na capacidade de indução de FS na superfície de neutrófilos ativados. Além disso, a interação Gal-1/Mac-1 parece não participar desse processo, o que pode indicar que o papel da Gal-1 no turnover de neutrófilos, via reconhecimento fagocítico, seja um processo complexo e independente dessa interação. / Galectin-1 (Gal-1) is a homodimeric and multifunctional lectin that recognizes and binds to beta-galactoside by a carbohydrate recognition domain (CRD). Human Gal-1 (hGal-1) and mouse Gal-1 (mGal-1) are 88.15% identical, and although there are no mutations in key amino acids within the CRD, there are differences in the amino acids sequence near the CRD. Given the potential of these differences to alter overall structure and function, and the common utilization of murine models to study Gal-1 function, we sought to directly compare key biochemical features of hGal and mGal-1. Thus, we performed crystallization and structure determination assays of mGal-1, and determined the carbohydrate binding specificy of mGal-1 and hGal-1 using a glycan array and using hemagglutination assay. We also evaluated the ability of both Gal-1 to induce exposure of phosphatidylserine (PS) in activated neutrophils from the bone marrow of normal or ?-2 integrin (Mac-1) deficient mice, in order to investigate the involvement of Gal-1/Mac-1 interaction in this process. To accomplish this, homogeneous and active preparations of hGal-1 and mGal-1 were used in the study. mGal-1 crystals were obtained in 20% polyethylene glycol 3350 and 0.2 M ammonium fluoride. Data from X-ray diffraction were collected and processed, yielding a structure with a final resolution of 2.4 Å. The amino acid substitutions found between mGal-1 and hGaI-1 are detected on the solvent-exposed surfaces where the CRDs are located and not on the proteins dimerization surfaces. A comparative structural analysis between mGal-1 and hGal-1 shows that these amino acid substitutions confer to mGal-1 a greater number of ionizable residues, polar character, appearance of the acid regions clustered, and a slight increase of volume distribution. In hemagglutination assays, twice the concentration of mGal-1 was required to cause equivalent agglutination of human, sheep or rabbit erythrocytes as hGal-1. Glycan array analysis demonstrated that both galectins have affinity for branched glycans containing terminal galactose residues. However, hGal-1 appeared to display higher levels of binding that mGal-1. Preparations of mGal-1 and hGal-1 induced similar levels of PS exposure on normal or Mac-1 deficient neutrophils, suggesting that the interaction Gal-1/Mac-1 is not involved in this process. Thus, hGal-1 and mGal-1 appear to possess considerable differences in glycan recognition that likely reflects subtle difference in amino acid sequence. Furthermore, the interaction Gal-1/Mac-1 do not appear to participate in this PS exposure process, which suggest that other Gal-1 receptors are likely important in this process.

Orientador: Cristiane Damas Gil / Coorientador: Sonia Maria Oliani / Banca: Ricardo Luiz Smith / Banca: Patrícia Maluf Cury / Resumo: A conjuntivite alérgica (CA) representa uma doença complexa do sistema imune envolvendo desgranulação dos mastócitos na conjuntiva e liberação de mediadores que provocam o influxo de células inflamatórias nessa membrana mucosa. Entre os mediadores anti-inflamatórios, destacamos a proteína galectina-1 (Gal-1) capaz de controlar o processo de transmigração dos leucócitos, liberação de citocinas e desgranulação de mastócitos. Contudo, seu papel nas inflamações oculares tem sido pouco estudado. Nos dias 0 e 7, camundongos machos Balb/c receberam a administração via subcutânea de ovalbumina (OVA; 5μg) e, nos dias 14, 15 e 16 foram desafiados com OVA (250μg) por instilação direta no saco conjuntival. Para os tratamentos farmacológicos (dias 14-16), foram administrados intraperitonealmente Gal-1 recombinante (rGal-1; 0,3 μg/animal) ou dexametasona (Dex; 1 mg/kg). O escore clínico foi realizado 20 minutos após o desafio. Após 4 e 24 horas do último desafio, os animais foram sacrificados e as análises realizadas por meio de: histopatologia e quantificação de células inflamatórias na conjuntiva bulbar e sangue; dosagem dos níveis de IgE anti OVA no plasma pela técnica de ELISA; dosagens das citocinas (IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, TNF-α e IFN-γ) e quimiocinas (RANTES, MCP-1 e eotaxina) nos olhos, fluido lacrimal e linfonodos, por meio de painel multiplex e, imuno-histoquímica para detectar a expressão da Gal-1 na conjuntiva. A CA foi caracterizada pelo aumento significante do escore, principaelmnte no 16º dia (5,7 ± 0,3; P < 0,001) comparado ao controle (2.6±0.6), seguido de nível elevado de IgE anti-OVA após 4 e 24h. Os tratamentos farmacológicos com rGal-1 (1,2 ± 0,5; P <0,001) e Dex (3,0 ± 0,2; P < 0,05) diminuíram os sinais clínicos, e rGal-1 reduziu o nível de IgE anti-OVA (28,6 ± 6,3; P < 0,05), comparado ao grupo CA (70 ± 12,8A). As análises histopatológicas e quantitativas de células... / Abstract: Allergic conjunctivitis (AC) is a complex disease of the immune system which includes mast cell degranulation in the conjunctiva and release of mediators that trigger inflammatory cell infiltration in this mucous membrane. Among the anti-inflammatory mediators, we highlight the protein galectin-1 (Gal-1) which regulates the process of leukocyte transmigration, release of cytokines and mast cell degranulation. However, its role in ocular inflammation has been little studied. BALB/c male mice were sensitized subcutaneously with 5μg of ovalbumin (OVA) on days 0 and 7 and challenged by eye drops containing OVA (250 μg) once daily (days 14, 15 and 16). For pharmacological treatment (days 14-16) animals received intraperitoneally recombinant Gal-1 (rGal-1; 0.3 μg /animal) or dexamethasone (Dex; 1 mg/kg). The clinical score was performed twenty minutes after OVA challenge (days14-16). After 4 and 24 hours of last OVA challenge, the animals were sacrificed and the followed analyses were performed: histopathology and quantification of inflammatory cells in the bulbar conjunctiva and blood; plasma anti-OVA IgE levels by ELISA; cytokines (IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, TNF-α and IFN-γ) and chemokines (RANTES, MCP- 1 and eotaxin) levels in the eyes, lacrimal fluid and lymph nodes by multiplex panel; and immunohistochemistry to detect Gal-1 expression in the conjunctiva. The CA was characterized by a significant increase in the score, especially on the 16th day (5.7 ± 0.3, P < 0.001)compared with controls (2.6 ± 0.6), followed by high anti-OVA IgE levels after 4 and 24h. Pharmacological treatments with rGal - 1(1.2 ± 0.5, P < 0.001) and Dex (3.0 ± 0.2, P < 0.05) decreased the clinical signs and rGal -1 reduced anti-IgE OVA levels(28.6 ± 6.3, P < 0.05), compared to the CA group (70 ± 12.8). Histopathological and quantitative analysis of inflammatory cellspresented a significant increase of mast cells,intravascular and transmigrated ... / Mestre

A galectina-1 (Gal-1) pertence a uma família de lectinas endógenas que reconhecem ß-galactosídeos e atuam em vários processos biológicos. A Gal-1 pode modular a resposta imunológica por vários mecanismos incluindo o controle da liberação de citocinas pró e anti-inflamatórias e o direcionamento dessa resposta para um padrão do tipo TH2. Apesar da Gal-1 participar de vários processos fisiopatológicos, na literatura não existe relatos sobre o papel dessa lectina em infecções fúngicas. O objetivo deste trabalho foi investigar o impacto biológico da Gal-1 no modelo experimental de histoplasmose murina. Os camundongos (Gal-1-/- e Gal-1+/+) foram inoculados, por via intratraqueal, com uma carga fúngica sub-letal (5x105 leveduras) e a sobrevida desses animais foi avaliada até o 30o dia de infecção. Considerando que o início da mortalidade dos animais ocorreu após duas semanas de infecção, as demais análises foram realizadas em amostras obtidas no 15o dia. O grau de disseminação do H. capsulatum foi analisado pela contagem do número de unidades formadoras de colônia, em partes de pulmões ou baços dos animais infectados. Os cortes de pulmões foram corados por hematoxilina eosina ou por prata (GMS), para investigação histopatológica e quantificação de neutrófilos ou fungos, respectivamente. Nos fluídos bronco-alveolares (BAL) foram realizadas contagens globais e diferenciais de leucócitos. As dosagens de citocinas e de prostagladina E2 foram feitas por ELISA, em homogeneizados de pulmões. A coloração por tetróxido de ósmio foi usada na avaliação da capacidade da Gal-1 de induzir ou modular a formação de corpúsculos lipídicos, in vitro, por componentes do fungo. Nos soros dos animais de experimentação foi determinada a concentração total de nitrito, como indicador da produção de óxido nítrico. A análise dos resultados de sobrevivência indicou que 100% dos animais Gal-1+/+ resistiram à infecção por H. capsulatum; ao contrário, apenas 33% dos animais Gal-1-/- sobreviveram. Os números médios de unidades formadoras de colônias recuperadas no pulmão e no baço de camundongos Gal-1-/- foram de 2,7 e 3,8 vezes maiores do que os obtidos de animais Gal-1+/+, respectivamente. De modo semelhante, os números médios de neutrófilos e fungos no pulmão de animais Gal-1-/-, foram superiores aos valores encontrados nos pulmões de animais grupo Gal-1+/+. Curiosamente, nos homogeneizados pulmonares dos e o dobro da concentração de nitrito total sérico. Além disso, nos homogeneizados de pulmão dos animais Gal-1desafiados com o fungo, detectou-se elevadas concentrações de citocinas do tipo T1 e inflamatórias (IFN-, IL-1 e IL-12) em comparação com amostras de animais selvagens. Em ensaios in vitro, esta lectina não foi capaz de induzir corpúsculos em células do lavado peritoneal de camundongos Gal-1e Gal-1, entretanto inibiu parcialmente a formação induzida por F1 e -glucana. Finalmente, sugerimos que a Gal-1 pode participar da montagem de uma resposta imunológica protetora contra o Histoplasma capsulatum, por modular a liberação de citocinas inflamatórias, síntese de eicosanóides, geração de óxido nitrito; e por controlar a migração e/ou as funções de leucócitos. Além disso, os dados obtidos desse trabalho poderão auxiliar no melhor entendimento da fisiopatologia da histoplasmose e no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas envolvendo o reconhecimento de carboidratos na resposta imunológica. / Galectin-1 (Gal-1) belongs an endogenous lectins family that recognizes -galactoside and participates of various biological activities. This lectin can modulate the innate and adaptative immune responses. Although, Gal-1 participates of various pathophysiological processes, in literature we did not find reports related to the participation of Gal-1 in fungal infections. The aim of this work was to investigate the biological impact of Gal-1 in the experimental histoplasmosis. The mice (GAL-1-/- and GAL-1+/+) were injected (i.t.) with 5 x 105 yeast cell and at 15 days post-infection, BALF cells and lungs cytokine and PGE2 were measured by ELISA. The Recovery of H. capsulatum was made in lung and spleen and the fungal burden was assessed as the CFU per organ. The lung slices were stained by hematoxiline eosin or with Gomoris methanemine silver (GMS) and submitted to histopathological investigation and quantification of neutrophil or fungus, respectively. Total and differential cell counts of the bronchoalveolar lavage (BAL).were performed using diluting solution in Neubauer chamber and Rosenfeld-stained smear. The capacity of Gal-1 to induce or modulate the lipids bodies formation by fungus components was analyzed by staining treated cells with osmium tetroxide. The total nitrite (NO2) concentration in the animals serum was measured by Griess reaction. All H. capsulatum-infected wild type mice survived until 30 days post-infection, whereas only 33% of the Gal-1-/- infected mice died during of this period of observation. At 15 days post-infection, CFU were found to be higher in the spleens or lung from infected-Gal1-/- mice. The number of neutrophils in the lung of the infected-Gal-1-/- mice higher than infected Gal-1+/+ animals. Curiously, H. capsulatum infected Gal-1-/- mice, presented higher levels of PGE2 and TH1 inflammatory cytokines (IFN-, IL-1 e IL-12) in comparison with wild type infected-mice. Adherent peritoneal cells peritoneal derived from Gal-1+/+ and Gal-1-/- mice and treated with Gal-1 did not induce lipid bodies. However, the capacity of F1 e -glucan to induce lipid bodies on the peritoneal cells was inhibited by gal-1 treatment. We suggest that the Gal-1 could participate of the development of a protective immune response to H. capsulatum.

O carcinoma adenóide cístico e o adenocarcinoma polimorfo de baixo grau de malignidade são neoplasias malignas das glândulas salivares que apresentam semelhança nos padrões histológicos, porém com comportamento clínico, tratamento e prognóstico completamente diferentes. A galectina-3 é uma proteína multifuncional da família das lectinas que está envolvida em vários fenômenos biológicos como crescimento celular, adesão celular, diferenciação celular e apoptose. Além disso, tem sido estudada como um marcador de invasão tumoral e metástase. O objetivo deste trabalho foi estudar qualitativamente a expressão imunoistoquímica da galectina-3 em 14 casos de carcinoma adenóide cístico (2 do subtipo tubular, 4 do subtipo sólido e 8 do subtipo cribriforme) e em 12 casos de adenocarcinoma polimorfo de baixo grau de malignidade com padrões histológicos variados, incluindo os padrões lobular, tubular e cribriforme. Espécimes de glândula salivar normal foram também incluídos na amostra. Nas glândulas salivares normais houve forte marcação da galectina-3 no núcleo e no citoplasma das células luminais dos ductos. Nos carcinomas adenóides císticos houve uma maior marcação da galectina-3 no subtipo tubular, localizada apenas nas células luminais das estruturas tubulares. Nos subtipos sólido e cribriforme a marcação foi menor, mas sempre localizada nas células que circundavam espaços luminais. Em todos os casos de carcinomas adenóides císticos estudados a marcação foi predominantemente nuclear. Nos adenocarcinomas polimorfos de baixo grau de malignidade a marcação da galectina-3 foi predominantemente citoplasmática em praticamente todas as células neoplásicas. Diante disso podemos sugerir que, nas neoplasias estudadas, a expressão da galectina-3 parece estar mais relacionada à diferenciação celular do que à progressão tumoral e ao prognóstico. / Adenoid cystic carcinoma and polymorphous low-grade adenocarcinoma are malignant neoplasms of salivary glands which are similar in histologic patterns but very different in clinical behavior, treatment and prognosis. Galectin-3 is a multifunctional protein of a growing family of beta-galactoside-binding animal lectins which is implicated in a variety of biological events such as tumor cell adhesion, proliferation, differentiation and angiogenesis. This protein was found to be implicated in cellular transformation, and a correlation between its expression and cancer progression and metastasis has been described. The aim of this study was to determine the galectin-3 immunoprofile in 14 cases of adenoid cystic carcinoma (2 cases of tubular subtype, 4 cases of solid subtype and 8 cases of cribriform subtype) and in 12 cases of polymorphous low-grade adenocarcinoma with different histologic patterns, included lobular, tubular and cribriform. Moreover, slides of normal salivary glands were included. In normal salivary glands there were strong nuclei and cytoplasmic staining for galectin-3 in ductal luminal cells. Adenoid cystic carcinomas showed specific staining in luminal cells mainly in the nuclei. In the tubular subtype of adenoid cystic carcinoma galectin-3 was strong in the luminal cells of the ductiform structures. The cribriform and solid subtypes showed a few positive cells for galectin-3 only in the luminal cells of small ducts presenting in the cribriform structures and in solid nests respectly. In the cases of polymorphous low-grade adenocarcinoma, independent of the histologic architecture, all tumor cells revealed a positive cytoplasmic reaction with the galectin-3 antibody. Galectin-3 expression seems to be related to cell differentiation more than tumor progression and prognosis in the neoplasms studied.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2014-09-18T13:07:03Z No. of bitstreams: 1 Gabriela da Silva Cruz. Avaliação... 2014.pdf: 1237079 bytes, checksum: 7beefa52e21bd18ac4325a1c493249ba (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T13:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriela da Silva Cruz. Avaliação... 2014.pdf: 1237079 bytes, checksum: 7beefa52e21bd18ac4325a1c493249ba (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / O Trypanosoma cruzi é um parasita intracelular e agente causador da doença de Chagas, que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Sabe-se que durante os processos de inflamação, regeneração e fibrose desencadeados pelo T. cruzi no hospedeiro há a participação de diversos mediadores e fatores. O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação entre polimorfismos de nucleotídeos únicos com as formas clínicas e o grau de fibrose em pacientes com doença de Chagas. Os polimorfismos foram analisados por PCR em tempo real. Foram incluídos no estudo 55 pacientes com diagnóstico de doença de Chagas e classificados de acordo com a forma clínica da doença, sendo que 17 apresentavam a forma indeterminada, 15 a forma cardíaca sem disfunção ventricular e 23 a forma cardíaca com disfunção ventricular. Os genótipos CA dos polimorfismos do gene LGALS3 (rs4644 e rs4652); AG e GG do SOCS3 (rs4969170); CT e TT do IL-28B (rs12979860 e 8099917, respectivamente); AG, AG, CC, AG e AG do CLDN-1 (rs10212165, rs3909582, rs9865082, rs9880018 e rs9848283, respectivamente); e CC do CCL5 (rs2280789) foram estatisticamente mais frequentes em pacientes com a forma cardíaca do que com a forma indeterminada da doença. Com relação ao grau de fibrose, os genótipos CC dos polimorfismos do gene LGALS3 (rs4644 e rs4652); AA do SOCS3 (rs4969170); CC do rs12979860 e TT do rs8099917 do IL-28B; AA do rs10212165, AA, AG e GG do rs3909582, CC e CT do rs9865082, AG e GG do rs9880018 e AA do rs9848283 do gene CLDN1; e CC do CCL5 (rs2280789) foram estatisticamente mais frequentes em indivíduos com fibrose cardíaca <15% quando comparados com o grupo com fibrose ≥15%. Diante do exposto concluimos que os polimorfismos analisados podem ser úteis como futuros biomarcadores para estadiamento e conduta terapêutica em pacientes com doença de Chagas. / Trypanosoma cruzi is an intracellular parasite and the agent that causes Chagas disease, which affects millions of people worldwide. Several factors and mediators are known to actively participate in the inflammation, fibrosis and tissue regeneration, which is triggered by T. cruzi within the host. The aim of this study was to evaluate the association of single nucleotide polymorphisms with clinical forms and rate of fibrosis in Chagas disease patients. The polymorphisms were analyzed by real-time PCR. The study consisted of 55 Chagas disease patients that were classified according to the clinical form of the disease, including 17 patients presenting the indeterminate form, 15 patients presenting the cardiac form without ventricular dysfunction and 23 patients presenting the cardiac form with ventricular dysfunction. The genotypes of CA of LGALS3 gene polymorphisms (rs4644 and rs4652); AG and GG of SOCS3 (rs4969170); CT and TT of IL-28B (rs12979860 and 8099917, respectively); AG, AG, CC, AG and AG of CLDN-1 (rs10212165, rs3909582, rs9865082, rs9880018 and rs9848283, respectively); and CC of CCL5 (rs2280789) were significantly more frequent in patients presenting the cardiac form compared to patients presenting the indeterminate form. Regarding the degree of fibrosis, the CC genotype of polymorphisms of the genes LGALS3 (rs4644 and rs4652); AA of SOCS3 (rs4969170); CC of rs12979860 and TT of rs8099917 of the IL-28B; AA of rs10212165 and AA, AG and GG of rs3909582, CC and CT of rs9865082, AG and GG of rs9880018 and AA of rs9848283 of the gene CLDN1; and CC of CCL5 (rs2280789) were statistically more frequent in patients presenting <15% cardiac fibrosis when compared to patients presenting fibrosis ≥15%. Taken together, our results suggest that the polymorphisms analyzed may be useful biomarkers for therapeutic management of patients with Chagas disease.