As Mucopolissacaridoses são erros inatos do metabolismo, fazem parte das doenças lisossômicas de depósito e ocorrem devido à deficiência na atividade de enzimas que catalisam a degradação de glicosaminoglicanos. O objetivo desse estudo foi aperfeiçoar o diagnóstico bioquímico das Mucopolissacaridoses dos tipos I, VI e VII, estabelecendo o uso do tampão fosfato de sódio 20 mmol/L pH 7,0 (tampão universal - TU) e outros parâmetros bioquímicos. Nesse trabalho foi aprimorada a técnica de medida de atividade da beta-glicuronidase (GUSB), enzima deficiente na MPS VII, reduzindo a quantidade de reagentes em 4 vezes e a utilização do tamanho dos picotes de sangue impregnado em papel filtro (SPF) para 1,2 mm. Estudamos a cinética da atividade da GUSB determinando o pH ótimo (4,4), Km (1,25 mM), Vmáx (594,48 nmol/h/mL), termoestabilidade (inativação significante da enzima a partir de 60 min a 60 ºC) e tempo e temperatura de armazenamento (até 30 dias à 4, 25 e 37 ºC, acima de 60 dias à -20 ºC) e estabelecemos um intervalo de referência para a atividade da GUSB em amostras de indivíduos saudáveis nessa metodologia (174,4 nmol/h/mL a 781,9 nmol/h/mL). Estabelecemos o uso do TU para determinação das atividades da alfa-iduronidase (IDUA), arilsulfatase B (ASB) e GUSB medindo a atividade enzimática em SPF eluído nesse tampão e correlacionamos com a técnica espectrofluorimétrica já padronizada para cada enzima em SPF de 1,2 mm em amostras de indivíduos saudáveis As correlações foram positivas e os coeficientes de validação da técnica estavam dentro dos limites aceitáveis. As médias de atividade determinadas para indivíduos saudáveis foram: 14,65 + 4,35 nmol/h/mL (IDUA), 22,51 + 5,09 nmol/h/mL (ASB) e 531,92 + 121,05 nmol/h/mL (GUSB). Foram analisados parâmetros bioquímicos envolvidos em estresse oxidativo no plasma de indivíduos com MPS VI e comparados com MPS I e controles saudáveis. A medida da atividade da SOD não diferiu entre os grupos, a atividade de CAT encontrava-se diminuída tanto em MPS VI quanto em MPS I e a dosagem de TBARS estava aumentada em ambas as MPS em relação aos controles. A partir desse estudo, foi possível padronizarmos e aperfeiçoarmos novas técnicas para o diagnóstico laboratorial para a MPS I, VI e VII além de introduzir o estresse oxidativo como um possível marcador no uso da terapia de reposição enzimática. / Mucopolysaccharidoses are inborn errors of metabolism, being part of lysosomal storage diseases and occuring due to deficiency in the activity of enzymes that catalyze the degradation of glycosaminoglycans. The aim of this study was to improve the biochemical diagnosis of Mucopolysaccharidoses of types I, VI and VII, establishing the use of 20 mmol/L sodium phosphate buffer pH 7.0 (universal extraction buffer - UEB) and other biochemical parameters. In this work, the activity measurement technique of beta-glucuronidase (GUSB), enzyme deficient in MPS VII, has been improved, reducing the amount of reagents in 4 times and using the size of dried blood spots (DBS) for 1.2 mm. We studied the kinetics of GUSB activity by determining the optimum pH (4.4), Km (1.25 mM), Vmax (594.48 nmol/h/mL), thermostability (significant inactivation of the enzyme from 60min at 60 ºC) and storage time and temperature (up to 30 days at 4, 25 and 37 °C, above 60 days at -20 °C) and established a reference range for GUSB activity in samples from healthy subjects in this methodology (174.4 nmol/h/mL at 781.9 nmol/h/ mL). We established the use of TU to determine the activities of alpha-iduronidase (IDUA), arylsulfatase B (ASB) and GUSB by measuring the enzymatic activity in DBS eluted in this buffer and correlated with the standardized spectrofluorometric technique for each enzyme in DBS of 1.2 mm in samples from healthy individuals Correlations were positive and the validation coefficients of the technique were within acceptable limits. The activity means determined for healthy individuals were 14.65 ± 4.35 nmol/h/mL (IDUA), 22.51 ± 5.09 nmol/h/mL (ASB) and 531.92 ± 121.05 nmol/h/mL (GUSB). Biochemical parameters involved in oxidative stress in the plasma of individuals with MPS VI and compared to MPS I and healthy controls were analyzed. Measurement of SOD activity did not differ between groups, CAT activity was decreased in both MPS VI and MPS I and the TBARS dosage was increased in both MPS compared to controls. From this study, it was possible to standardize and improve new techniques for laboratory diagnosis for MPS I, VI and VII, besides introducing oxidative stress as a possible marker in the use of enzyme replacement therapy.

INTRODUÇÃO: A atrofia muscular induzida pela insuficiência cardíaca (IC) está associada à intolerância ao exercício físico e ao mau prognóstico. Compreender os mecanismos moleculares envolvidos nessa atrofia pode contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas para prevenir ou tratar tal condição. Tem sido demonstrado que o sistema proteolítico lisossomal/autofágico é um importante mecanismo de manutenção da massa muscular. Entretanto, o papel desse sistema no desenvolvimento da miopatia esquelética induzida pela IC ainda não havia sido abordado. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a atuação de componentes do sistema lisossomal/autofágico na musculatura esquelética de ratos submetidos ao infarto do miocárdio (IM). MÉTODOS: Cirurgias de IM e fictícia (Sham) foram realizadas em ratos Wistar, e doze semanas após os procedimentos cirúrgicos foram avaliados parâmetros ecocardiográficos, tolerância ao exercício físico e histologia dos tecidos cardíaco e muscular esquelético. Componentes do sistema proteolítico lisossomal/autofágico na musculatura esquelética foram avaliados por meio de expressão gênica (qRT-PCR) e proteica (Western Blotting) e atividade enzimática. RESULTADOS: Ratos IM apresentaram intolerância ao esforço físico, disfunção e dilatação ventricular esquerda e edema pulmonar, o que evidencia a presença de IC. Foi observado aumento da expressão gênica de GABARAPL1, ATG7, BNIP3, CTSL1 e LAMP2 no músculo glicolítico plantar, enquanto nenhuma alteração foi observada no músculo oxidativo sóleo, embora ambos os músculos tenham apresentado atrofia. Ainda, o IM promoveu no músculo plantar aumento da expressão proteica de Bnip3 e Fis1, maior atividade enzimática da Catepsina L e maior acúmulo de hidroperóxidos lipídicos. CONCLUSÕES: Nossos resultados evidenciam demonstram aumento da transcrição de genes relacionados à autofagia na atrofia do músculo plantar induzida por IM, mas não na atrofia do músculo sóleo. Assim, genes autofágicos são regulados de forma diferenciada em músculos atróficos compostos por diferentes tipos de fibras e características metabólicas. Ainda, alterações em componentes do sistema lisossomal/autofágico no músculo plantar indicam aumento da autofagia de mitocôndrias (mitofagia), o que parece ter contribuído para a atrofia deste músculo e para a intolerância ao exercício físico induzida pela IC / INTRODUCTION: Heart failure (HF)-induced skeletal muscle atrophy is often associated to exercise intolerance and poor prognosis. Better understanding the molecular mechanisms underlying HF-induced muscle atrophy may contribute to the development of pharmacological strategies to prevent or treat such condition. It has been shown that autophagy-lysosome system is an important mechanism for maintenance of muscle mass. However, its role in HF-induced myopathy has not been addressed yet. Therefore, the aim of present study was to evaluate the relative role of the main autophagy-related genes in myocardial infarction (MI)-induced muscle atrophy in rats. METHODS: Wistar rats underwent MI or sham surgeries, and after 12 weeks were submitted to echocardiography, exercise tolerance and histology evaluations. Lysosomal/autophagic proteolytic system components were depicted in skeletal muscle by gene (qRT-PCR) and protein (Western Blotting) expression analysis, and enzymatic activity. RESULTS: MI rats displayed exercise intolerance, left ventricle dysfunction and dilation suggesting the presence of HF. The key finding of the present study is that upregulation of autophagy-related genes (GABARAPL1, ATG7, BNIP3, CTSL1 and LAMP2) was observed only in plantaris while muscle atrophy was depicted in both soleus and plantaris muscles. Furthermore, MI induced higher Bnip3 and Fis1 protein expression, and increased cathepsin L activity and lipid hydroperoxides levels in plantaris muscle. CONCLUSIONS: Altogether our results provide evidence for transcriptional overexpression of autophagy-related genes in MI-induced plantaris atrophy but not soleus atrophy. Therefore, autophagy-related genes are differentially regulated in atrophic muscles comprising different fiber-types and metabolic characteristics. Moreover, changes in lysosomal/autophagic system components in the plantaris muscle indicate increased mitochondrial autophagy (mitophagy), which seems to have contributed to HF-induced plantaris atrophy and exercise intolerance

As Mucopolissacaridoses são erros inatos do metabolismo, fazem parte das doenças lisossômicas de depósito e ocorrem devido à deficiência na atividade de enzimas que catalisam a degradação de glicosaminoglicanos. O objetivo desse estudo foi aperfeiçoar o diagnóstico bioquímico das Mucopolissacaridoses dos tipos I, VI e VII, estabelecendo o uso do tampão fosfato de sódio 20 mmol/L pH 7,0 (tampão universal - TU) e outros parâmetros bioquímicos. Nesse trabalho foi aprimorada a técnica de medida de atividade da beta-glicuronidase (GUSB), enzima deficiente na MPS VII, reduzindo a quantidade de reagentes em 4 vezes e a utilização do tamanho dos picotes de sangue impregnado em papel filtro (SPF) para 1,2 mm. Estudamos a cinética da atividade da GUSB determinando o pH ótimo (4,4), Km (1,25 mM), Vmáx (594,48 nmol/h/mL), termoestabilidade (inativação significante da enzima a partir de 60 min a 60 ºC) e tempo e temperatura de armazenamento (até 30 dias à 4, 25 e 37 ºC, acima de 60 dias à -20 ºC) e estabelecemos um intervalo de referência para a atividade da GUSB em amostras de indivíduos saudáveis nessa metodologia (174,4 nmol/h/mL a 781,9 nmol/h/mL). Estabelecemos o uso do TU para determinação das atividades da alfa-iduronidase (IDUA), arilsulfatase B (ASB) e GUSB medindo a atividade enzimática em SPF eluído nesse tampão e correlacionamos com a técnica espectrofluorimétrica já padronizada para cada enzima em SPF de 1,2 mm em amostras de indivíduos saudáveis As correlações foram positivas e os coeficientes de validação da técnica estavam dentro dos limites aceitáveis. As médias de atividade determinadas para indivíduos saudáveis foram: 14,65 + 4,35 nmol/h/mL (IDUA), 22,51 + 5,09 nmol/h/mL (ASB) e 531,92 + 121,05 nmol/h/mL (GUSB). Foram analisados parâmetros bioquímicos envolvidos em estresse oxidativo no plasma de indivíduos com MPS VI e comparados com MPS I e controles saudáveis. A medida da atividade da SOD não diferiu entre os grupos, a atividade de CAT encontrava-se diminuída tanto em MPS VI quanto em MPS I e a dosagem de TBARS estava aumentada em ambas as MPS em relação aos controles. A partir desse estudo, foi possível padronizarmos e aperfeiçoarmos novas técnicas para o diagnóstico laboratorial para a MPS I, VI e VII além de introduzir o estresse oxidativo como um possível marcador no uso da terapia de reposição enzimática. / Mucopolysaccharidoses are inborn errors of metabolism, being part of lysosomal storage diseases and occuring due to deficiency in the activity of enzymes that catalyze the degradation of glycosaminoglycans. The aim of this study was to improve the biochemical diagnosis of Mucopolysaccharidoses of types I, VI and VII, establishing the use of 20 mmol/L sodium phosphate buffer pH 7.0 (universal extraction buffer - UEB) and other biochemical parameters. In this work, the activity measurement technique of beta-glucuronidase (GUSB), enzyme deficient in MPS VII, has been improved, reducing the amount of reagents in 4 times and using the size of dried blood spots (DBS) for 1.2 mm. We studied the kinetics of GUSB activity by determining the optimum pH (4.4), Km (1.25 mM), Vmax (594.48 nmol/h/mL), thermostability (significant inactivation of the enzyme from 60min at 60 ºC) and storage time and temperature (up to 30 days at 4, 25 and 37 °C, above 60 days at -20 °C) and established a reference range for GUSB activity in samples from healthy subjects in this methodology (174.4 nmol/h/mL at 781.9 nmol/h/ mL). We established the use of TU to determine the activities of alpha-iduronidase (IDUA), arylsulfatase B (ASB) and GUSB by measuring the enzymatic activity in DBS eluted in this buffer and correlated with the standardized spectrofluorometric technique for each enzyme in DBS of 1.2 mm in samples from healthy individuals Correlations were positive and the validation coefficients of the technique were within acceptable limits. The activity means determined for healthy individuals were 14.65 ± 4.35 nmol/h/mL (IDUA), 22.51 ± 5.09 nmol/h/mL (ASB) and 531.92 ± 121.05 nmol/h/mL (GUSB). Biochemical parameters involved in oxidative stress in the plasma of individuals with MPS VI and compared to MPS I and healthy controls were analyzed. Measurement of SOD activity did not differ between groups, CAT activity was decreased in both MPS VI and MPS I and the TBARS dosage was increased in both MPS compared to controls. From this study, it was possible to standardize and improve new techniques for laboratory diagnosis for MPS I, VI and VII, besides introducing oxidative stress as a possible marker in the use of enzyme replacement therapy.

As Mucopolissacaridoses são erros inatos do metabolismo, fazem parte das doenças lisossômicas de depósito e ocorrem devido à deficiência na atividade de enzimas que catalisam a degradação de glicosaminoglicanos. O objetivo desse estudo foi aperfeiçoar o diagnóstico bioquímico das Mucopolissacaridoses dos tipos I, VI e VII, estabelecendo o uso do tampão fosfato de sódio 20 mmol/L pH 7,0 (tampão universal - TU) e outros parâmetros bioquímicos. Nesse trabalho foi aprimorada a técnica de medida de atividade da beta-glicuronidase (GUSB), enzima deficiente na MPS VII, reduzindo a quantidade de reagentes em 4 vezes e a utilização do tamanho dos picotes de sangue impregnado em papel filtro (SPF) para 1,2 mm. Estudamos a cinética da atividade da GUSB determinando o pH ótimo (4,4), Km (1,25 mM), Vmáx (594,48 nmol/h/mL), termoestabilidade (inativação significante da enzima a partir de 60 min a 60 ºC) e tempo e temperatura de armazenamento (até 30 dias à 4, 25 e 37 ºC, acima de 60 dias à -20 ºC) e estabelecemos um intervalo de referência para a atividade da GUSB em amostras de indivíduos saudáveis nessa metodologia (174,4 nmol/h/mL a 781,9 nmol/h/mL). Estabelecemos o uso do TU para determinação das atividades da alfa-iduronidase (IDUA), arilsulfatase B (ASB) e GUSB medindo a atividade enzimática em SPF eluído nesse tampão e correlacionamos com a técnica espectrofluorimétrica já padronizada para cada enzima em SPF de 1,2 mm em amostras de indivíduos saudáveis As correlações foram positivas e os coeficientes de validação da técnica estavam dentro dos limites aceitáveis. As médias de atividade determinadas para indivíduos saudáveis foram: 14,65 + 4,35 nmol/h/mL (IDUA), 22,51 + 5,09 nmol/h/mL (ASB) e 531,92 + 121,05 nmol/h/mL (GUSB). Foram analisados parâmetros bioquímicos envolvidos em estresse oxidativo no plasma de indivíduos com MPS VI e comparados com MPS I e controles saudáveis. A medida da atividade da SOD não diferiu entre os grupos, a atividade de CAT encontrava-se diminuída tanto em MPS VI quanto em MPS I e a dosagem de TBARS estava aumentada em ambas as MPS em relação aos controles. A partir desse estudo, foi possível padronizarmos e aperfeiçoarmos novas técnicas para o diagnóstico laboratorial para a MPS I, VI e VII além de introduzir o estresse oxidativo como um possível marcador no uso da terapia de reposição enzimática. / Mucopolysaccharidoses are inborn errors of metabolism, being part of lysosomal storage diseases and occuring due to deficiency in the activity of enzymes that catalyze the degradation of glycosaminoglycans. The aim of this study was to improve the biochemical diagnosis of Mucopolysaccharidoses of types I, VI and VII, establishing the use of 20 mmol/L sodium phosphate buffer pH 7.0 (universal extraction buffer - UEB) and other biochemical parameters. In this work, the activity measurement technique of beta-glucuronidase (GUSB), enzyme deficient in MPS VII, has been improved, reducing the amount of reagents in 4 times and using the size of dried blood spots (DBS) for 1.2 mm. We studied the kinetics of GUSB activity by determining the optimum pH (4.4), Km (1.25 mM), Vmax (594.48 nmol/h/mL), thermostability (significant inactivation of the enzyme from 60min at 60 ºC) and storage time and temperature (up to 30 days at 4, 25 and 37 °C, above 60 days at -20 °C) and established a reference range for GUSB activity in samples from healthy subjects in this methodology (174.4 nmol/h/mL at 781.9 nmol/h/ mL). We established the use of TU to determine the activities of alpha-iduronidase (IDUA), arylsulfatase B (ASB) and GUSB by measuring the enzymatic activity in DBS eluted in this buffer and correlated with the standardized spectrofluorometric technique for each enzyme in DBS of 1.2 mm in samples from healthy individuals Correlations were positive and the validation coefficients of the technique were within acceptable limits. The activity means determined for healthy individuals were 14.65 ± 4.35 nmol/h/mL (IDUA), 22.51 ± 5.09 nmol/h/mL (ASB) and 531.92 ± 121.05 nmol/h/mL (GUSB). Biochemical parameters involved in oxidative stress in the plasma of individuals with MPS VI and compared to MPS I and healthy controls were analyzed. Measurement of SOD activity did not differ between groups, CAT activity was decreased in both MPS VI and MPS I and the TBARS dosage was increased in both MPS compared to controls. From this study, it was possible to standardize and improve new techniques for laboratory diagnosis for MPS I, VI and VII, besides introducing oxidative stress as a possible marker in the use of enzyme replacement therapy.

INTRODUÇÃO: A atrofia muscular induzida pela insuficiência cardíaca (IC) está associada à intolerância ao exercício físico e ao mau prognóstico. Compreender os mecanismos moleculares envolvidos nessa atrofia pode contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas para prevenir ou tratar tal condição. Tem sido demonstrado que o sistema proteolítico lisossomal/autofágico é um importante mecanismo de manutenção da massa muscular. Entretanto, o papel desse sistema no desenvolvimento da miopatia esquelética induzida pela IC ainda não havia sido abordado. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a atuação de componentes do sistema lisossomal/autofágico na musculatura esquelética de ratos submetidos ao infarto do miocárdio (IM). MÉTODOS: Cirurgias de IM e fictícia (Sham) foram realizadas em ratos Wistar, e doze semanas após os procedimentos cirúrgicos foram avaliados parâmetros ecocardiográficos, tolerância ao exercício físico e histologia dos tecidos cardíaco e muscular esquelético. Componentes do sistema proteolítico lisossomal/autofágico na musculatura esquelética foram avaliados por meio de expressão gênica (qRT-PCR) e proteica (Western Blotting) e atividade enzimática. RESULTADOS: Ratos IM apresentaram intolerância ao esforço físico, disfunção e dilatação ventricular esquerda e edema pulmonar, o que evidencia a presença de IC. Foi observado aumento da expressão gênica de GABARAPL1, ATG7, BNIP3, CTSL1 e LAMP2 no músculo glicolítico plantar, enquanto nenhuma alteração foi observada no músculo oxidativo sóleo, embora ambos os músculos tenham apresentado atrofia. Ainda, o IM promoveu no músculo plantar aumento da expressão proteica de Bnip3 e Fis1, maior atividade enzimática da Catepsina L e maior acúmulo de hidroperóxidos lipídicos. CONCLUSÕES: Nossos resultados evidenciam demonstram aumento da transcrição de genes relacionados à autofagia na atrofia do músculo plantar induzida por IM, mas não na atrofia do músculo sóleo. Assim, genes autofágicos são regulados de forma diferenciada em músculos atróficos compostos por diferentes tipos de fibras e características metabólicas. Ainda, alterações em componentes do sistema lisossomal/autofágico no músculo plantar indicam aumento da autofagia de mitocôndrias (mitofagia), o que parece ter contribuído para a atrofia deste músculo e para a intolerância ao exercício físico induzida pela IC / INTRODUCTION: Heart failure (HF)-induced skeletal muscle atrophy is often associated to exercise intolerance and poor prognosis. Better understanding the molecular mechanisms underlying HF-induced muscle atrophy may contribute to the development of pharmacological strategies to prevent or treat such condition. It has been shown that autophagy-lysosome system is an important mechanism for maintenance of muscle mass. However, its role in HF-induced myopathy has not been addressed yet. Therefore, the aim of present study was to evaluate the relative role of the main autophagy-related genes in myocardial infarction (MI)-induced muscle atrophy in rats. METHODS: Wistar rats underwent MI or sham surgeries, and after 12 weeks were submitted to echocardiography, exercise tolerance and histology evaluations. Lysosomal/autophagic proteolytic system components were depicted in skeletal muscle by gene (qRT-PCR) and protein (Western Blotting) expression analysis, and enzymatic activity. RESULTS: MI rats displayed exercise intolerance, left ventricle dysfunction and dilation suggesting the presence of HF. The key finding of the present study is that upregulation of autophagy-related genes (GABARAPL1, ATG7, BNIP3, CTSL1 and LAMP2) was observed only in plantaris while muscle atrophy was depicted in both soleus and plantaris muscles. Furthermore, MI induced higher Bnip3 and Fis1 protein expression, and increased cathepsin L activity and lipid hydroperoxides levels in plantaris muscle. CONCLUSIONS: Altogether our results provide evidence for transcriptional overexpression of autophagy-related genes in MI-induced plantaris atrophy but not soleus atrophy. Therefore, autophagy-related genes are differentially regulated in atrophic muscles comprising different fiber-types and metabolic characteristics. Moreover, changes in lysosomal/autophagic system components in the plantaris muscle indicate increased mitochondrial autophagy (mitophagy), which seems to have contributed to HF-induced plantaris atrophy and exercise intolerance

A exocitose de grânulos secretórios é o principal mecanismo efetor de células TCD8+. No entanto, pouco se sabe sobre a composição dos grânulos líticos dessas células. Resultados prévios do nosso grupo identificaram algumas dezenas de novas proteínas desses grânulos. Dentre elas foi identificada Gal-1. A literatura relata que Gal-1 age por via exógena através de sua secreção por via não convencional. Dados iniciais do nosso grupo apontam um novo cenário para esta proteína no qual ela está presente em grânulos citotóxicos. Através das técnicas de microscopia eletrônica e confocal e de ensaios de citotoxicidade, nossos resultados sugerem que Gal-1 participa do papel citotóxico das CTLs modulando a via dos receptores de morte FAS-FASL. Nós também mostramos que Gal-1 interfere com o tempo de contato entre APCs e linfócitos TCD8+, com a ativação dessas células e com o controle da proliferação dos linfócitos. Nossos resultados apontam um novo cenário para Gal-1, no qual ela está presente em grânulos líticos das CTLs e está relacionada a resposta efetora dessas células. / Exocytosis of secretory granules is the main effector mechanism of CD8+ T cells. In particular, little is known about CTLs lytic granules composition. Previous results from our group identified a few dozens of new proteins associated with these granules. Among them, we identified galectin-1. Literature reports the extracellular action of Gal-1. Initial data from our group suggested a new scenario for this protein, since Gal-1 was found inside cytotoxic granules. Here, we show by transmission electron and confocal laser scanning microscopy and cytotoxicity assays that Gal-1 has a role on CTL killing probably mediating the FAS-FASL pathway. We also show that Gal-1 is regulates the time of contact between APCs and TCD8+ lymphocytes, the activation of APCs and the proliferation of CD8 T cells. Taken together, our findings suggest a new scenario, in which Gal-1 is present in CTL granules and participates in cytotoxic effector response.

Deficiência na enzima lisossomal glucocerebrosidase (GCR) resulta na doença de Gaucher. O tratamento atual consiste na administração da enzima exógena, produzida em células CHO. Porém, o medicamento disponível no mercado é extremamente custoso. Neste trabalho, propusemos a clonagem e a expressão da GCR humana em células CHO, visando a obtenção de um clone celular produtor para viabilizar a produção futura da enzima, a um custo menor, no Instituto Butantan. A expressão estável da GCR recombinante foi obtida a partir da transfecção de células CHO-dhfr- com o plasmídeo pED de expressão em células de mamíferos contendo o cDNA da GCR, seguido de amplificação gênica por MTX. A GCR foi detectada no extrato celular (~ 64 kDa) e secretada para o sobrenadante (63-69 kDa) em ensaios de western blotting, usando o anticorpo policlonal anti-GCR gerado neste trabalho. A enzima secretada hidrolisou o substrato 4-MUG e a sua produtividade foi estimada em 5,14 pg/célula/dia para o melhor subclone produtor, selecionado para a produção futura da GCR em larga escala. / Deficiency of the lysosomal glucocerebrosidase (GCR) enzyme results in Gaucher\'s disease. Current treatment consists on enzyme replacement therapy by the administration of recombinant GCR produced in CHO cells. However, the medicine available in the market is extremely expensive. In this work, we proposed the cloning and expression of human GCR in CHO cells, in order to obtain a productive cellular clone for future production of GCR enzyme at a lower cost at the Butantan Institute. The stable expression of recombinant GCR was obtained after transfection of CHO-dhfr- cells with pED mammalian expression vector containing the GCR cDNA, followed by gene amplification with MTX. The GCR was detected by western blotting analysis, either as cell-associated (~ 64 kDa) or as secreted forms (63-69 kDa), using the anti-GCR polyclonal antibody produced in this work. The secreted enzyme was active on 4-MUG and was produced at a level of about 5,14 pg/cell/day for the best producer subclone, selected for subsequent steps of GCR production on large scale in next future.

A miosite por corpos de inclusão (inclusion body myositis - IBM), na sua forma esporádica, é considerada a miopatia adquirida mais comum após os 50 anos de idade. Embora seja incluída no grupo das miopatias inflamatórias, estudos recentes mostram um processo particular de degeneração muscular caracterizado por deposição anormal de agregados de proteínas nas fibras musculares e funcionamento anormal dos principais sistemas de degradação proteica. O objetivo deste estudo foi o de avaliar os aspectos clínicos, histológicos e imunoistoquímicos de pacientes com IBM. Avaliamos 18 casos com diagnóstico de IBM de dois dos principais centros de doenças neuromusculares do Brasil (25 biópsias musculares). Na tentativa de diferenciar os casos de IBM das outras miopatias inflamatórias, determinamos o padrão de expressão tecidual da p-tau (p62), alfa-sinucleína e TDP-43. Também foi avaliada a função lisossomal através da reação da fosfatase ácida (marcação da atividade lisossomal global) e determinação da marcação para LC3B (marcador de autofagia). Foi observado que a IBM predominou no sexo masculino (61% dos casos), da cor branca, com início das manifestações clínicas ao redor dos 59 anos de idade e os sintomas mais frequentes foram fraqueza muscular, instabilidade postural com quedas da própria altura, disfagia e perda ponderal, podendo ainda apresentar dispneia. O diagnóstico demorou em média 7,4 anos após o início dos sintomas e frequentemente esteve associada às seguintes comorbidades: hipertensão arterial sistêmica, diabetes mellitus tipo 2, osteopenia / osteoporose, dislipidemia e hiperuricemia / gota. O padrão de comprometimento muscular na IBM foi caracterizado por tetraparesia de predomínio proximal em membros inferiores e distal em membros superiores. Os valores séricos da creatinofosfoquinase em pelo menos uma das medições foram elevados em todos os pacientes, porém sem ultrapassar 10 vezes o limite superior da normalidade. O uso de imunossupressão não se mostrou eficaz nos pacientes com IBM. Os achados histológicos na IBM incluíram alterações distróficas variáveis com a presença de inflamação endomisial, assim como a ocorrência de vacúolos marginados, além da elevada frequência de alterações mitocondriais. Outros achados histológicos musculares característicos na IBM foram o aumento da atividade lisossomal (aumento global da marcação para fosfatase ácida), a presença de marcação positiva para beta-amilóide (marcação intra-vacuolar pelo vermelho-Congo), o aumento na degradação muscular (relacionada com ativação de LC3B, p-tau, e p62/SQSTM1) e a degeneração muscular (marcação para anti-phospo TDP-43 e para ?-sinucleína). Tais alterações apresentaram alta sensibilidade e especificidade. Sugerimos que a redução do critério de idade do início dos sintomas de mais de 45 anos para mais de 35 anos aumentaria a sensibilidade diagnóstica para os casos com IBM deste estudo de 83% para 100%. Com este estudo, foi possível caracterizar clínica e histológicamente pacientes com IBM em nosso meio, e fornecer indícios do benefício do uso de marcadores de degeneração e autofagia para o diagnóstico e para a determinação de vias ou sistemas celulares envolvidos na patogênese da doença / Sporadic inclusion body myositis (sIBM) is considered the most common acquired myopathy affecting adults aged over 50 years. Although included in the group of inflammatory myopathies, recent studies show a particular process of muscle degeneration characterized by abnormal deposit of protein aggregates in muscle fibers and abnormal operation of the main protein degradation systems. The aim of this study was to evaluate the clinical, histological and immunohistochemical patients with IBM. We evaluated 18 cases with IBM diagnostic of two of the main centers of neuromuscular diseases in Brazil (25 muscle biopsies). In an attempt to differentiate the IBM cases of other inflammatory myopathies, we determined the pattern of tissue expression of p-tau (p62), alfa-synuclein and TDP-43. Also evaluated the lysosomal function by acid phosphatase reaction (marking global lysosomal activity) and determining the markup for LC3B (autophagy marker). It was observed that IBM was predominant in males (61% of cases), white colored, with onset of clinical manifestations around 59 years old and the most common symptoms are muscle weakness, postural instability with high falls, dysphagia and weight loss, and may also present dyspnea. The diagnosis took an average of 7.4 years after the onset of symptoms and was often associated with the following comorbidities: hypertension, type 2 diabetes mellitus, osteopenia / osteoporosis, dyslipidemia and hyperuricemia / gout. The muscular damage pattern at IBM was characterized by tetraparesis predominantly proximal lower limbs and distal upper limbs. Serum creatine kinase levels in at least one of the measurements were elevated in all patients, but not exceeding 10 times normal. Immunosuppression was not effective in patients with IBM. The IBM histological findings included diversify dystrophic changes, endomysial inflammation, as well as the occurrence of rimmed vacuoles, in addition to high frequency of mitochondrial changes. Other characteristic muscle histological findings in IBM were increased lysosomal activity (overall increase in labeling for acid phosphatase), the presence of positive staining for beta-amyloid (intra-vacuolar by Congo red marking), increased muscle degradation (related to activation of LC3B, p-tau and p62 / SQSTM1) and muscle degeneration (marking for anti-phospo TDP-43 and ?-synuclein). Such changes have a high sensitivity and specificity. which makes these important complementary analyzes for accurate pathological diagnosis. We suggest that lowering the age of the onset of symptoms of greater than 45 years to older than 35 years would increase the diagnostic sensitivity for cases with IBM this study from 83% to 100%. With this study, it was possible to characterize clinically and histologically the patients with IBM in our centers, and provide evidence of the benefit of using degeneration and autophagy markers for diagnosis and for determining pathways or cellular systems involved in the pathogenesis of the disease

O desenvolvimento das doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, está associado à presença de agregados proteicos contendo Tau hiperfosforilada (p-Tau). Esta disfunção da Tau leva a prejuízos na homeostase celular. Um mecanismo chave para diminuir e/ou prevenir os danos promovidos pelos agregados contendo Tau seria o estímulo de sua degradação. Neste sentido, a proposta do presente estudo foi analisar a degradação da proteína Tau após aumento da expressão exógena da cochaperona Bag-2, a qual influencia o sistema proteassomal de degradação; bem como avaliar a ativação dos sistemas de degradação, a fim de correlacionar estes sistemas em cultura de células primárias e organotípica do hipocampo de ratos. Os resultados mostraram que a rotenona foi capaz de aumentar os níveis de p-Tau e que a superexpressão de Bag-2, foi eficiente em prevenir e degradar a p-Tau. O mecanismo envolvido neste processo envolve a coordenação dos sistemas proteassomal e lisossomal, já que a Rab7 e a Rab24 (envolvidas na via lisossomal) mostraram-se diminuídas na fase que antecede a agregação proteica, enquanto houve aumento da Rab24 na presença dos agregados proteicos. Com relação ao peptídeo beta amiloide, foi demonstrado tendência de aumento de p-Tau acompanhado de diminuição da atividade proteassomal e lisossomal. O tratamento com PADK (ativador lisossomal) foi capaz de reverter este efeito nestas diferentes condições. A análise da interrelação entre os sistemas mostrou que uma inibição do proteassoma favorece a via lisossomal e que o inverso não se repete. Os resultados sugerem que a modulação das vias de degradação pode ser interessante para o estudo, prevenção e tratamento das doenças neurodegenerativas associadas à agregação de proteínas / Neurodegenerative diseases, such as Alzheimer\'s, are associated to protein inclusions containing hyperphosphorylated Tau (p-Tau). It is well established that Tau dysfunction impairs cell homeostasis. A key mechanism to prevent and/or reduce the damage promoted by aggregates of Tau might be its degradation. In view of this, the aims of the present study are to evaluate p- Tau clearance following exogenous expression of Bag-2, which stimulates proteasome; as well as to analyze the activation of both lysosome and proteasome pathways in order to understand the crosstalk between these two systems in primary and organotypic cultures of rat hippocampus. Results showed that rotenone was able of increasing p-Tau that was prevented and degraded by Bag-2 overexpression. Mechanisms involved in this process involve the coordination of cell degradation systems, depending upon aggregation status, since Rab7 and Rab24 (involved in lysosomal pathway) were decreased before protein aggregation, while Rab24 increased in the presence of protein inclusions. Amyloid-beta peptide also increased p-Tau accompanied by decreased proteasome and lysosome activity. PADK (lysosomal activator) treatment reverted the inhibition promoted by amyloidbeta peptide. Inhibition of proteasome leads to activation of lysosome, but lysosome inhibition does not affect proteasome. Overall, results suggest that targeting degradation pathways might be useful to understand, prevent and treat neurodegenerative diseases associated with protein deposits

O desenvolvimento das doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, está associado à presença de agregados proteicos contendo Tau hiperfosforilada (p-Tau). Esta disfunção da Tau leva a prejuízos na homeostase celular. Um mecanismo chave para diminuir e/ou prevenir os danos promovidos pelos agregados contendo Tau seria o estímulo de sua degradação. Neste sentido, a proposta do presente estudo foi analisar a degradação da proteína Tau após aumento da expressão exógena da cochaperona Bag-2, a qual influencia o sistema proteassomal de degradação; bem como avaliar a ativação dos sistemas de degradação, a fim de correlacionar estes sistemas em cultura de células primárias e organotípica do hipocampo de ratos. Os resultados mostraram que a rotenona foi capaz de aumentar os níveis de p-Tau e que a superexpressão de Bag-2, foi eficiente em prevenir e degradar a p-Tau. O mecanismo envolvido neste processo envolve a coordenação dos sistemas proteassomal e lisossomal, já que a Rab7 e a Rab24 (envolvidas na via lisossomal) mostraram-se diminuídas na fase que antecede a agregação proteica, enquanto houve aumento da Rab24 na presença dos agregados proteicos. Com relação ao peptídeo beta amiloide, foi demonstrado tendência de aumento de p-Tau acompanhado de diminuição da atividade proteassomal e lisossomal. O tratamento com PADK (ativador lisossomal) foi capaz de reverter este efeito nestas diferentes condições. A análise da interrelação entre os sistemas mostrou que uma inibição do proteassoma favorece a via lisossomal e que o inverso não se repete. Os resultados sugerem que a modulação das vias de degradação pode ser interessante para o estudo, prevenção e tratamento das doenças neurodegenerativas associadas à agregação de proteínas / Neurodegenerative diseases, such as Alzheimer\'s, are associated to protein inclusions containing hyperphosphorylated Tau (p-Tau). It is well established that Tau dysfunction impairs cell homeostasis. A key mechanism to prevent and/or reduce the damage promoted by aggregates of Tau might be its degradation. In view of this, the aims of the present study are to evaluate p- Tau clearance following exogenous expression of Bag-2, which stimulates proteasome; as well as to analyze the activation of both lysosome and proteasome pathways in order to understand the crosstalk between these two systems in primary and organotypic cultures of rat hippocampus. Results showed that rotenone was able of increasing p-Tau that was prevented and degraded by Bag-2 overexpression. Mechanisms involved in this process involve the coordination of cell degradation systems, depending upon aggregation status, since Rab7 and Rab24 (involved in lysosomal pathway) were decreased before protein aggregation, while Rab24 increased in the presence of protein inclusions. Amyloid-beta peptide also increased p-Tau accompanied by decreased proteasome and lysosome activity. PADK (lysosomal activator) treatment reverted the inhibition promoted by amyloidbeta peptide. Inhibition of proteasome leads to activation of lysosome, but lysosome inhibition does not affect proteasome. Overall, results suggest that targeting degradation pathways might be useful to understand, prevent and treat neurodegenerative diseases associated with protein deposits