Aneurismas e dissecções da aorta ascendente são caracterizados por degradação das fibras elásticas e de colágeno e diminuição de células musculares lisas, predominantemente em áreas mucóides, as quais são relacionadas ao acúmulo de glicosaminoglicanos ou proteoglicanos. Tendo em vistas tais alterações, estudamos a topologia das metaloproteases nestas doenças. Cortes de 5?m de aortas, fixadas em fomol e embebidas em parafina, foram submetidos a reações imuno-histoquímicas para MMP-3 (estromelisina), MMP-7 (matrilisina) e plasminogênio/plasmina na camada média. Em paralelo, cortes de aortas foram submetidos a coloração pela hematoxilina e eosina e azul de Alcian (para material mucóide). Aortas de 8 pacientes com aneurisma de aorta torácica e 10 com dissecções agudas foram analisadas. Adicionalmente, 9 aortas normais foram estudadas como controle. Em todos os casos, MMP-3 e, mais expressivamente, MMP-7 apresentaram marcação dentro dos acúmulos mucóides. Em contrapartida, a marcação para plasmina/plasminogênio situou-se ao redor deles. Fora dessas áreas, a MMP-3 mostrou distribuição intra e extracelular, a MMP-7 apresentou marcação intra e extracelular predominante na segunda metade da túnica média, e plasmina/plasminogênio teve co-localização com células musculares lisas. Considerando que matrilisina e estromelisina atuam sobre os proteoglicanos e sobre outros componentes da matriz extracelular, estas enzimas poderiam estar envolvidas diretamente na gênese dos aneurismas e dissecções da aorta ascendente, com possível modulação por plasminogênio/plasmina / In dissections and non-inflammatory aneurysms of the ascending aorta there is an increase in mucoid (proteoglycan) deposition. We analyzed by immunoperoxidase the distribution of stromelysin (MMP-7), matrilysin (MMP-3) and plasminogen/plasmin, enzymes that act on proteoglycans, in sections of human aortas with these diseases and in controls. In cases with any of these diseases MMP-7 and MMP-3 were accumulated in the areas of mucoid degeneration, and plasmin around them. Such enzymes could thus be involved in these diseases. We also evaluated by morphometry the amount of collagen in the two halves of the aortic media.

A resistência que apresentam as serpentes peçonhentas às suas próprias peçonhas, assim como a resistência observada em alguns animais está bem documentada, e é atribuída a fatores solúveis presentes no seu plasma, soro ou músculo. No caso das serpentes peçonhentas estes fatores as amparam de sofrer danos decorrentes da própria peçonha. No presente trabalho foi isolado do soro da serpente Bothrops alternatus um inibidor de metaloproteases, denominado BaltMPI, mediante cromatografia em DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL e cromatografia de fase reversa em C18, com uma recuperação proteica de 0,3%. A massa molecular determinada para o BaltMPI por SDS - PAGE foi de 60,5 kDa, e por espectrometria de massas MALDI/TOF de 42,4 kDa. Seu ponto isoelétrico, determinado por focalização isoelétrica, é 5,27. Portanto, o BaltMPI, é um SVMPIs com caráter ácido, pertencente aos SVMPIs de baixa massa molecular. Os primeiros 60 aminoácidos da região N-terminal do BaltMPI foram determinados mediante degradação de Edman, e apresentou alto grau de homologia com a sequência para a mesma região de outros SVMPIs isolados a partir do soro de serpentes peçonhentas. Outros segmentos da sequência também foram determinados após clivagem com tripsina e posterior análise por espectrometria de massas. Posteriormente realizou-se o alinhamento da sequência parcial determinada para o BaltMPI, com a sequência do BJ46a, um SVMPI proveniente da Bothrops jararaca, encontrando alta homologia entre elas. Tanto o soro da serpente, quanto o inibidor, BaltMPI, inibiram a atividade hemorrágica da Batroxase, uma SVMP da classe P-I, e a da BjussuMP-I, uma SVMP da classe P-III. Já, em relação à DHM da Batroxase, foi determinado que o BaltMPI tem uma DIHM de 5ug, e uma CE50% de 0,857ug. O BaltMPI também apresentou um efeito inibitório sobre a ação proteolítica da Batroxase, sobre os substratos: fibrinogênio, fibrina e azocaseína. Sobre a atividade fibrinogenolítica da serinoprotease BjSP, o BaltMPI não apresentou um efeito inibitório, corroborando assim com a especificidade descrita para inibir as SVMPs que possuem os SVMPIs. O BaltMPI inibiu a ação hemorrágica e proteolítica da Batroxase, ao formar um complexo mediante ligações não covalentes com esta SVMP. O inibidor BaltMPI, ao igualmente aos demais SVMPIs descritos, é estável em uma ampla faixa de pH (1 - 9), e a temperaturas elevadas, sendo que em temperaturas acima de 60°C foi observada uma diminuição na sua capacidade de inibir a atividade hemorrágica da Batroxase. A inibição da atividade hemorrágica da Batroxase, quando avaliado o potencial do BaltMPI como complemento à soroterapia, foi menor à inibição observada ao realizar os testes com incubação prévia entre o inibidor e a metaloprotease. No entanto, os resultados obtidos são promissores, reforçando o grande potencial que os SVMPIs possuem, tanto como ferramentas moleculares, como opção para o tratamento dos acidentes ofídicos, em especial o acidente botrópico, no qual as SVMPs tem papel fundamental na fisiopatologia observada, e que conduz à alta morbidade associada com este tipo de acidente. / Resistance exhibited by snakes to their own venom, as well as resistance observed in some animals has been well recorded, and has also attributed to soluble factors present in the plasma, serum or muscle. In the case of poisonous snakes, these factors protect them from damages caused by their own venom. An inhibitor, named as BaltMPI, was isolated from the snake´s serum of Bothrops alternates. This inhibitor was isolated through several chromatographic steps including DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL and C-18 reverse phase, with a protein yield of 0.3%. Molecular mass of 60.5 kDa for BaltMPI was determined by SDS - PAGE and 42.4 kDa by MALDI/TOF mass spectrometry. Its isoelectric point, determined by isoelectric focalization, was 5.27. According to the obtained data, it was established that BaltMPI is an SVMPIs of acid character, belonging to low molecular mass SVMPIs. The first 60 aminoacids from the N-terminal region were determined by Edman degradation. This parcial sequence showed high homology to the corresponding sequence of other SVMPIs isolated from poisonous snake´s serum. Other segments from the sequence were also determined after cleavage with tripsine and MS analyses. Consequently, alignment of the partial sequence of BaltMPI with the sequence of BJ46a, a SVMPI from Bothrops jararaca, was made finding high homology. Both, snake´s serum and BaltMPI, inhibited the hemorragic activity of Batroxase, a class P-I SVMP, and of BjussuMP-I, a class P-III SVMP. When compared to the Batroxase DHM, it was determined a DIHM of 5?g and a CE50% of 0.857?g. BaltMPI also exhibited an inhibitory activity against the proteolitic effect of Batroxase on fibrinogen, fibrin and azocasein as substrates. On the fibrinogenolitic activity of serineprotease BjSP, BaltMPI did not showed inhibitory effect, demonstrating its specificity for inhibiting SVMPs that SVMPIs possess. BaltMPI inhibits the hemorragic and proteolitic action of Batroxase by forming a complex through non covalent linkages with that SVMP. BaltMPI, as well as other reported SVMPIs, is stable in a very high range of pH (1-9), and at high temperatures, although above 60°C a decrease in its inhibition capacity to the hemorrhagic activity of Batroxase. Inhibition of the hemorrhagic activity of Batroxase, when BaltMPI potencial as serum-therapy complement was evaluated, was less than the inhibition observed when tests by previously incubating inhibitor and metalloprotease were made. However, the results obtained are encouraging, highlighting the potential that these kind of proteins, SVMPIs, have as molecular tools, optional treatments for ophidic accidents, specially bothropic accident, in which SVMPs have a fundamental role in the observed physiopathology, leading to a high associated morbidity to this kind of accidents.

A matriz extracelular e as células musculares lisas das vias aéreas estão intimamente interrelacionadas. Poucos estudos porém, avaliaram a composição dos diferentes componentes da matriz extracelular e seus reguladores na camada do músculo liso brônquico na asma. Utilizando um programa de análise de imagens, a área fracionada do colágeno total e das fibras elásticas foi quantificada no interior do músculo liso brônquico de 35 indivíduos que faleceram devido a um ataque de asma (Asma Fatal), e comparada com 10 casos de indivíduos com asma e que faleceram de outras causas (Asma Não Fatal), e com 22 indivíduos controles sem patologia pulmonar. Expressão dos colágenos I e III, fibronectina, versicam, metaloprotease (MMP)-1, 2, 9 e 12, e inibidores de metaloprotease 1 e 2 foram quantificados no interior do músculo liso brônquico de 22 casos de asma fatal e 10 controles. Nas grandes vias aéreas dos casos de asma fatal, a área fracionada das fibras elásticas foi significativamente maior na camada do músculo liso brônquico quando comparada com os grupos de Asma Não Fatal e Controle. Semelhantemente, fibronectina, MMP-9 e MMP-12 estavam aumentadas no músculo liso das grandes vias aéreas nos casos de asma fatal quando comparadas aos controles. Apenas aumento das fibras elásticas foi observado nas pequenas vias aéreas na Asma Fatal, e somente quando comparadas aos casos de Asma Não Fatal. O conjunto dos resultados mostra que há uma composição alterada dos elementos da matriz extracelular e um ambiente de degradação protéica no músculo liso brônquico de indivíduos que morreram por asma, o qual pode acarretar importantes conseqüências nas funções sintéticas e mecânicas do músculo liso das vias áreas. / There is an intimate relationship between the extracellular matrix (ECM) and smooth muscle cells within the airways. Few studies have comprehensively assessed the composition of different ECM components and its regulators within the airway smooth muscle (ASM) in asthma. With the aid of image analysis, the fractional area of total collagen and elastic fibres was quantified within the ASM of 35 subjects with Fatal Asthma (FA) and compared with 10 Nonfatal Asthma (NFA) patients and 22 nonasthmatic control cases. Expression of collagen I and III, fibronectin, versican, matrix metalloprotease (MMP)-1, 2, 9 and 12 and tissue inhibitor of metalloprotease-1 and 2 was quantified within the ASM in 22 FA and 10 control cases. In the large airways of FA cases, the fractional area of elastic fibres within the ASM was increased compared with NFA and controls. Similarly, fibronectin, MMP-9 and MMP-12 were increased within the ASM in large airways of FA cases compared with controls. Elastic fibres were increased in small airways in FA only in comparison with NFA cases. The results shower that, there is altered extracellular matrix composition and a degradative environment within the airway smooth muscle in fatal asthma patients, which may have important consequences for the mechanical and synthetic functions of airway smooth muscle.

As metaloproteases AAA/FtsH são componentes chave do controle da qualidade das proteínas inseridas nas membranas de mitocôndrias e cloroplastos. Em Arabidopsis thaliana, as proteases FtsH presentes nas membranas dos tilacóides formam um complexo heterohexamérico composto pelas subunidades FtsH1/FtsH5 (tipo A) e FtsH2/FtsH8 (tipo B). Este complexo está envolvido na reciclagem de proteínas foto-danificadas, especialmente da proteína D1, centro de reação do PSII. Algumas linhas de evidências indicam ainda que existe um limiar de concentração das proteases FtsH, necessário para a correta formação e desenvolvimento dos cloroplastos. Apesar da extensiva caracterização genética e molecular das proteases FtsH, o mecanismo regulatório do complexo FtsH dos cloroplastos não foi totalmente elucidado até o momento, contudo existem evidências de que a sua ativação pode estar relacionada a alta incidência luminosa e a outras condições de estresse. A presença de fatores proteicos auxiliares, foi testada como hipótese alternativa por nosso grupo, através do uso da protease FtsH5 como isca em um ensaio de duplo híbrido de leveduras. Este ensaio identificou uma proteína interagente putativa, nomeada FIP (FtsH5 Interacting Protein), a qual comprovadamente interage com FtsH5 e está localizada nas membranas dos tilacóides. De modo a investigar o papel regulatório putativo de FIP sobre a atividade do complexo FtsH, nós analisamos os padrões de expressão em uma ampla gama de condições de estresse a partir de dados públicos de microarranjos de DNA. Os perfis de expressão indicam que FIP pode ser um regulador negativo da atividade do complexo. Os resultados também sugerem que o complexo pode estar envolvido na resposta do cloroplasto a diferentes tipos de condições de estresse. O estudo da história evolutiva das proteínas interagentes FtsH5 e FIP evidenciou que as sequências homólogas a FIP são encontradas exclusivamente em musgos e plantas superiores, sugerindo assim que a origem de FIP pode estar relacionada a colonização terrestre. Todos os genes codificantes das proteases FtsH do complexo foram usados como \"query\" na busca por sequências homólogas, permitindo a classificação das proteases FtsH nos tipos A e B por inferência filogenética Bayesiana. Análises filogenéticas Bayesianas também foram feitas para FIP e as proteases FtsH tipos A e B, independentemente. A análise Mirrortree suportou a existência de coevolução entre FIP e as proteases FtsH tipo A. Por outro lado, nenhuma correlação foi encontrada entre FIP e as proteases FtsH tipo B, o que corrobora nossas observações experimentais anteriores. Além disso, o agrupamento portador de homólogos FIP pôde ser recuperado em uma filogenia mais completa das proteases FtsH do tipo A. Análises subsequentes mostraram que ambas as proteínas interagentes estão extensivamente sobre seleção negativa e que proteases FtsH tipo A são bastante conservadas, principalmente nos seus domínios internos. / Eukaryotic AAA/FtsH metalloproteases display a key role in the protein quality control of membrane-inserted proteins in mitochondria and chloroplasts. In Arabidopsis thaliana, chloroplast thylakoidal membranes FtsH proteases form a heterohexameric complex made by FtsH1/FtsH5 (type A) and FtsH2/FtsH8 (type B) subunits. This complex is involved in protein turnover of photo-damaged proteins, in particular the D1 protein at the PSII reaction center. Several lines of evidence also indicate that a FtsH threshold level is necessary for the proper formation and development of chloroplasts. Despite extensive genetic and molecular characterization of the FtsH proteases, the regulatory mechanism of the FtsH complex in chloroplasts has not yet been fully elucidated, however, there are evidences that its activation might be related to high light incidence and other stress conditions. The presence of auxiliary protein factors, as an alternative hypothesis, was tested by our group, through the use of the protease FtsH5 as bait in a yeast two-hybrid assay. This essay identified a putative interacting protein named FIP (FtsH5 Interacting Protein), which has been proved to interact with FtsH5 and be located at the thylakoid membranes. In order to investigate a putative regulatory role of FIP on FtsH complex activity, we analyzed gene expression patterns in a wide range of stress conditions from public DNA microarray data. The expression profiles indicate that FIP could be a negative regulator of the FtsH complex activity. The results also suggest that the complex may be involved in the chloroplast response to different types of stress conditions. In order to shed some light on the evolutionary history of FtsH5 and FIP interacting proteins, we have shown that FIP\'s homologous sequences were exclusively found in mosses and higher plants, suggesting that FIP origin might be related to the plant terrestrial colonization. All Arabidopsis FtsH complex-encoding genes were used as \"query\" sequences in search for homologous sequences, allowing us to classify the FtsH proteases in type A and B by Bayesian phylogenetic inference. Bayesian phylogenetic analyses were also run for FIP and FtsH types A and B proteases, independently. Mirrortree analysis supported coevolution between FIP and type A FtsH proteases. On the other hand, no correlation was found between FIP and type B FtsH homologues, which support our previous experimental observations. In addition, the FIP bearing cluster could be recovered in a more complete type A FtsH phylogeny. Subsequent analyzes have shown that both interacting proteins are extensively under negative selection and that type A FtsH are very conserved, mainly in its inner domains.

A matriz extracelular e as células musculares lisas das vias aéreas estão intimamente interrelacionadas. Poucos estudos porém, avaliaram a composição dos diferentes componentes da matriz extracelular e seus reguladores na camada do músculo liso brônquico na asma. Utilizando um programa de análise de imagens, a área fracionada do colágeno total e das fibras elásticas foi quantificada no interior do músculo liso brônquico de 35 indivíduos que faleceram devido a um ataque de asma (Asma Fatal), e comparada com 10 casos de indivíduos com asma e que faleceram de outras causas (Asma Não Fatal), e com 22 indivíduos controles sem patologia pulmonar. Expressão dos colágenos I e III, fibronectina, versicam, metaloprotease (MMP)-1, 2, 9 e 12, e inibidores de metaloprotease 1 e 2 foram quantificados no interior do músculo liso brônquico de 22 casos de asma fatal e 10 controles. Nas grandes vias aéreas dos casos de asma fatal, a área fracionada das fibras elásticas foi significativamente maior na camada do músculo liso brônquico quando comparada com os grupos de Asma Não Fatal e Controle. Semelhantemente, fibronectina, MMP-9 e MMP-12 estavam aumentadas no músculo liso das grandes vias aéreas nos casos de asma fatal quando comparadas aos controles. Apenas aumento das fibras elásticas foi observado nas pequenas vias aéreas na Asma Fatal, e somente quando comparadas aos casos de Asma Não Fatal. O conjunto dos resultados mostra que há uma composição alterada dos elementos da matriz extracelular e um ambiente de degradação protéica no músculo liso brônquico de indivíduos que morreram por asma, o qual pode acarretar importantes conseqüências nas funções sintéticas e mecânicas do músculo liso das vias áreas. / There is an intimate relationship between the extracellular matrix (ECM) and smooth muscle cells within the airways. Few studies have comprehensively assessed the composition of different ECM components and its regulators within the airway smooth muscle (ASM) in asthma. With the aid of image analysis, the fractional area of total collagen and elastic fibres was quantified within the ASM of 35 subjects with Fatal Asthma (FA) and compared with 10 Nonfatal Asthma (NFA) patients and 22 nonasthmatic control cases. Expression of collagen I and III, fibronectin, versican, matrix metalloprotease (MMP)-1, 2, 9 and 12 and tissue inhibitor of metalloprotease-1 and 2 was quantified within the ASM in 22 FA and 10 control cases. In the large airways of FA cases, the fractional area of elastic fibres within the ASM was increased compared with NFA and controls. Similarly, fibronectin, MMP-9 and MMP-12 were increased within the ASM in large airways of FA cases compared with controls. Elastic fibres were increased in small airways in FA only in comparison with NFA cases. The results shower that, there is altered extracellular matrix composition and a degradative environment within the airway smooth muscle in fatal asthma patients, which may have important consequences for the mechanical and synthetic functions of airway smooth muscle.

Orientador: Gisele Fabrino Machado / Resumo: A leishmaniose visceral (LV) é uma antropozoonose sistêmica de evolução crônica, causada pela Leishmania infantum, de distribuição mundial, acometendo cães e humanos no ambiente urbano. Nos cães, são observados sinais clínicos frequentes tais como emagrecimento e linfoadenomegalia; e existem sinais clínicos menos estudados como as alterações inflamatórias no globo ocular. A hipótese deste estudo é que a ativação de MMPs pode estar envolvida na alteração da permeabilidade das barreiras oculares. Para verificar isto a presença e/ou ativação das metaloproteinases (MMP) 2 e 9, foram quantificadas por meio de zimografia do humor aquoso de 28 cães com LVC e 4 cães do grupo controle. A presença de Pro-MMP-2 foi detectada no humor aquoso de 27 animais do grupo infectado (27/28 cães) e também no grupo controle, sem diferir estatisticamente. A MMP-2 foi detectada no humor aquoso de um animal infectado. Já Pro-MMP-9 (10/28) e/ou sua forma ativa, (11/28) foram observadas em animais infectados e não no grupo controle. Para verificar se a presença das MMPs ativas poderia interferir com a integridade das barreiras oculares em cães com LVC, foi quantificada a presença de proteínas totais no soro e no humor aquoso destes cães. A quantificação de proteínas totais, albumina e globulinas no soro foram semelhantes aos valores citados na literatura no soro de animais com LV. No humor aquoso os valores individuais de proteína total, determinados pelo método Microprot apresentaram variação individua... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Visceral leishmaniasis (VL) is a systemic anthropozoonosis of chronic evolution, caused by Leishmania infantum, worldwide, affecting dogs and humans in the urban environment. In dogs, frequent clinical signs such as weight loss and lymphadenomegaly are observed; and there are less studied clinical signs such as inflammatory changes in the eyeball. The hypothesis of this study is that the activation of MMPs may be involved in altering the permeability of eye barriers. To verify this the presence and / or activation of metalloproteinases (MMP) 2 and 9 were quantified by aqueous humor zymography of 28 dogs with CVL and 4 dogs of the control group. The presence of Pro-MMP-2 was detected in the aqueous humor of 27 animals of the infected group (27/28 dogs) and also in the control group, without statistically differing. MMP-2 was detected in the aqueous humor of an infected animal. Pro-MMP-9 (10/28) and / or its active form (11/28) were observed in infected animals and not in the control group. To verify whether the presence of active MMPs could interfere with the integrity of eye barriers in dogs with CVL, the presence of total proteins in serum and aqueous humor of these dogs was quantified. The quantification of serum total proteins, albumin and globulins were similar to those reported in the literature of serum from animals with VL. In aqueous humor the individual values of total protein determined by the Microprot method showed very large individual variation in both groups, a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by CARLUCI TAÍS BELTRAN null (carluci_beltran@hotmail.com) on 2016-08-12T19:11:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação 2016 - Carluci.pdf: 1181280 bytes, checksum: 002c3a18d9cad2605930430f08d31630 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-16T13:06:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 beltran_ct_me_araca.pdf: 1181280 bytes, checksum: 002c3a18d9cad2605930430f08d31630 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T13:06:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 beltran_ct_me_araca.pdf: 1181280 bytes, checksum: 002c3a18d9cad2605930430f08d31630 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A doença periodontal (DP) e o diabetes mellitus (DM) são doenças inflamatórias crônicas, e quando associadas aumentam a destruição da região periodontal. Por esta razão, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o papel do diabetes sobre o processo inflamatório, reabsorção óssea alveolar, produção de metaloproteinase de matriz (MMP), colágeno e TGF-β1 em camundongos com DP experimental. Foram utilizados 40 camundongos Balb/c machos de 18 – 22 g, distribuídos igualmente em 4 grupos, sendo estes, normal (N), normal com doença periodontal (N+DP), diabético (DM) e diabético com doença periodontal (DM+DP). O diabetes foi induzido por tratamento com estreptozotocina 200 mg/kg por via intraperitoneal. Passados 7 dias os índices glicêmicos foram verificados, e os animais foram considerados diabéticos quando a glicemia apresentava-se igual ou superior a 250 mg/dL. Posteriormente, os camundongos do grupo com DP foram submetidos a uma ligadura em torno dos primeiros molares inferiores, e no 15º dia, estes animais foram eutanasiados e as amostras foram coletadas para as análises seguintes. O tecido gengival marginal foi coletado para as análises de marcadores inflamatórios, tais como, níveis de CXCL2, CCL3 e TGF-β1 por ELISA, expressão gênica de MMP-2, MMP-9, TGF-β1 e col1a2 por RT-PCR em tempo real, e atividade enzimática de MMP-2 e MMP-9 por zimografia. Os parâmetros de reabsorção de osso alveolar, recrutamento de neutrófilos e quantificação de colágeno também foram avaliados, pelo processamento histológico das hemimandíbulas, os quais apresentaram diferença significativa no grupo DM+DP. A DP foi capaz de aumentar a produção de CXCL2, CCL3 e TGF-β1, contudo somente a produção de CXCL2 e CCL3 foi aumentada no grupo DM+DP. A expressão gênica de MMP-2 não apresentou diferença estatística nos grupos analisados, em contrapartida a expressão de MMP-9 foi diminuída com a DP, apresentado diferença significativa no grupo DM+DP, assim como a expressão de TGF-β1 e col1a2. Nos grupos com DP, houve aumento significativo na atividade de MMP-2 e MMP-9, com potencializada atividade de MMP- 2 no grupo DM+DP. Em resumo, nós observamos que o DM mais a DP agravam a resposta inflamatória e processo destrutivo na região periodontal, caracterizada por aumento da migração de neutrófilos, reabsorção óssea, aumento na produção de CXCL2 e CCL3, aumento na atividade de MMP-2 e diminuição da porcentagem de colágeno, sugerindo assim um desequilíbrio no reparo tecidual da região periodontal. / Periodontal disease (DP) and diabetes mellitus (DM) are chronic inflammatory diseases that when associated increase destruction in the periodontal region. Then, the aim of our study was to evaluate the role of DM in inflammatory process, bone resorption, matrix metalloproteinase (MMP), collagen and TGF-β1 production during periodontal disease experimental in mice. Forty Balb/c mice 18-22 g were used, divided equally into 4 groups, normal (N), normal with periodontal disease (N+DP), diabetic (DM), diabetic with periodontal disease (DM+DP). The diabetes was induced by 200 mg/kg streptozotocin via intraperitoneal. After of 7 days the glycemic indices was evaluated, and animals were considered diabetics than blood glucose has become equal to or greater than 250 mg/dL. Mice of the DP group had a ligature around the first molars, and 15th day, the animals were euthanized and samples were collected for the following analyzes. The gingival tissue was collected to analysis inflammatory markers, such as CXCL2, CCL3 and TGF-β1 levels by ELISA; gene expression of MMP-2, MMP-9, TGF-β1 and col1a2 by real time RT-PCR; and MMP-2 and MMP-9 enzyme activity by zymography. The parameters of alveolar bone resorption, neutrophil recruitment and collagen quantification also were evaluated by histological processing of the hemimandibles, which showed significant difference in DM+DP group. Periodontal disease was able to increase CXCL2, CCL3 and TGF-β1 production, however only CXCL2 and CCL3 production were increased in the DM+DP group. Gene expression of MMP-2 was not significant altered in the groups analyzed, however expression de MMP-9 was reduced in the DP, meanly in the DM+DP group, well as expression of TGF-β1 and col1a2. In addition, groups with periodontal disease showed significant enhance in the activity of the MMP-2 and MMP-9, with high level activity of MMP-2 in the DM+DP group. In summary, it was possible to observe that diabetes plus DP aggravate inflammatory and destructive process of periodontal region, characterized by increased in the neutrophil migration and bone resorption, higher CXCL2 and CCL3 production, and increase in the MMP-2 activity with change of the amount of collagen, suggesting an imbalance in tissue repair of periodontal region.

A resistência que apresentam as serpentes peçonhentas às suas próprias peçonhas, assim como a resistência observada em alguns animais está bem documentada, e é atribuída a fatores solúveis presentes no seu plasma, soro ou músculo. No caso das serpentes peçonhentas estes fatores as amparam de sofrer danos decorrentes da própria peçonha. No presente trabalho foi isolado do soro da serpente Bothrops alternatus um inibidor de metaloproteases, denominado BaltMPI, mediante cromatografia em DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL e cromatografia de fase reversa em C18, com uma recuperação proteica de 0,3%. A massa molecular determinada para o BaltMPI por SDS - PAGE foi de 60,5 kDa, e por espectrometria de massas MALDI/TOF de 42,4 kDa. Seu ponto isoelétrico, determinado por focalização isoelétrica, é 5,27. Portanto, o BaltMPI, é um SVMPIs com caráter ácido, pertencente aos SVMPIs de baixa massa molecular. Os primeiros 60 aminoácidos da região N-terminal do BaltMPI foram determinados mediante degradação de Edman, e apresentou alto grau de homologia com a sequência para a mesma região de outros SVMPIs isolados a partir do soro de serpentes peçonhentas. Outros segmentos da sequência também foram determinados após clivagem com tripsina e posterior análise por espectrometria de massas. Posteriormente realizou-se o alinhamento da sequência parcial determinada para o BaltMPI, com a sequência do BJ46a, um SVMPI proveniente da Bothrops jararaca, encontrando alta homologia entre elas. Tanto o soro da serpente, quanto o inibidor, BaltMPI, inibiram a atividade hemorrágica da Batroxase, uma SVMP da classe P-I, e a da BjussuMP-I, uma SVMP da classe P-III. Já, em relação à DHM da Batroxase, foi determinado que o BaltMPI tem uma DIHM de 5ug, e uma CE50% de 0,857ug. O BaltMPI também apresentou um efeito inibitório sobre a ação proteolítica da Batroxase, sobre os substratos: fibrinogênio, fibrina e azocaseína. Sobre a atividade fibrinogenolítica da serinoprotease BjSP, o BaltMPI não apresentou um efeito inibitório, corroborando assim com a especificidade descrita para inibir as SVMPs que possuem os SVMPIs. O BaltMPI inibiu a ação hemorrágica e proteolítica da Batroxase, ao formar um complexo mediante ligações não covalentes com esta SVMP. O inibidor BaltMPI, ao igualmente aos demais SVMPIs descritos, é estável em uma ampla faixa de pH (1 - 9), e a temperaturas elevadas, sendo que em temperaturas acima de 60°C foi observada uma diminuição na sua capacidade de inibir a atividade hemorrágica da Batroxase. A inibição da atividade hemorrágica da Batroxase, quando avaliado o potencial do BaltMPI como complemento à soroterapia, foi menor à inibição observada ao realizar os testes com incubação prévia entre o inibidor e a metaloprotease. No entanto, os resultados obtidos são promissores, reforçando o grande potencial que os SVMPIs possuem, tanto como ferramentas moleculares, como opção para o tratamento dos acidentes ofídicos, em especial o acidente botrópico, no qual as SVMPs tem papel fundamental na fisiopatologia observada, e que conduz à alta morbidade associada com este tipo de acidente. / Resistance exhibited by snakes to their own venom, as well as resistance observed in some animals has been well recorded, and has also attributed to soluble factors present in the plasma, serum or muscle. In the case of poisonous snakes, these factors protect them from damages caused by their own venom. An inhibitor, named as BaltMPI, was isolated from the snake´s serum of Bothrops alternates. This inhibitor was isolated through several chromatographic steps including DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL and C-18 reverse phase, with a protein yield of 0.3%. Molecular mass of 60.5 kDa for BaltMPI was determined by SDS - PAGE and 42.4 kDa by MALDI/TOF mass spectrometry. Its isoelectric point, determined by isoelectric focalization, was 5.27. According to the obtained data, it was established that BaltMPI is an SVMPIs of acid character, belonging to low molecular mass SVMPIs. The first 60 aminoacids from the N-terminal region were determined by Edman degradation. This parcial sequence showed high homology to the corresponding sequence of other SVMPIs isolated from poisonous snake´s serum. Other segments from the sequence were also determined after cleavage with tripsine and MS analyses. Consequently, alignment of the partial sequence of BaltMPI with the sequence of BJ46a, a SVMPI from Bothrops jararaca, was made finding high homology. Both, snake´s serum and BaltMPI, inhibited the hemorragic activity of Batroxase, a class P-I SVMP, and of BjussuMP-I, a class P-III SVMP. When compared to the Batroxase DHM, it was determined a DIHM of 5?g and a CE50% of 0.857?g. BaltMPI also exhibited an inhibitory activity against the proteolitic effect of Batroxase on fibrinogen, fibrin and azocasein as substrates. On the fibrinogenolitic activity of serineprotease BjSP, BaltMPI did not showed inhibitory effect, demonstrating its specificity for inhibiting SVMPs that SVMPIs possess. BaltMPI inhibits the hemorragic and proteolitic action of Batroxase by forming a complex through non covalent linkages with that SVMP. BaltMPI, as well as other reported SVMPIs, is stable in a very high range of pH (1-9), and at high temperatures, although above 60°C a decrease in its inhibition capacity to the hemorrhagic activity of Batroxase. Inhibition of the hemorrhagic activity of Batroxase, when BaltMPI potencial as serum-therapy complement was evaluated, was less than the inhibition observed when tests by previously incubating inhibitor and metalloprotease were made. However, the results obtained are encouraging, highlighting the potential that these kind of proteins, SVMPIs, have as molecular tools, optional treatments for ophidic accidents, specially bothropic accident, in which SVMPs have a fundamental role in the observed physiopathology, leading to a high associated morbidity to this kind of accidents.

As metaloproteases AAA/FtsH são componentes chave do controle da qualidade das proteínas inseridas nas membranas de mitocôndrias e cloroplastos. Em Arabidopsis thaliana, as proteases FtsH presentes nas membranas dos tilacóides formam um complexo heterohexamérico composto pelas subunidades FtsH1/FtsH5 (tipo A) e FtsH2/FtsH8 (tipo B). Este complexo está envolvido na reciclagem de proteínas foto-danificadas, especialmente da proteína D1, centro de reação do PSII. Algumas linhas de evidências indicam ainda que existe um limiar de concentração das proteases FtsH, necessário para a correta formação e desenvolvimento dos cloroplastos. Apesar da extensiva caracterização genética e molecular das proteases FtsH, o mecanismo regulatório do complexo FtsH dos cloroplastos não foi totalmente elucidado até o momento, contudo existem evidências de que a sua ativação pode estar relacionada a alta incidência luminosa e a outras condições de estresse. A presença de fatores proteicos auxiliares, foi testada como hipótese alternativa por nosso grupo, através do uso da protease FtsH5 como isca em um ensaio de duplo híbrido de leveduras. Este ensaio identificou uma proteína interagente putativa, nomeada FIP (FtsH5 Interacting Protein), a qual comprovadamente interage com FtsH5 e está localizada nas membranas dos tilacóides. De modo a investigar o papel regulatório putativo de FIP sobre a atividade do complexo FtsH, nós analisamos os padrões de expressão em uma ampla gama de condições de estresse a partir de dados públicos de microarranjos de DNA. Os perfis de expressão indicam que FIP pode ser um regulador negativo da atividade do complexo. Os resultados também sugerem que o complexo pode estar envolvido na resposta do cloroplasto a diferentes tipos de condições de estresse. O estudo da história evolutiva das proteínas interagentes FtsH5 e FIP evidenciou que as sequências homólogas a FIP são encontradas exclusivamente em musgos e plantas superiores, sugerindo assim que a origem de FIP pode estar relacionada a colonização terrestre. Todos os genes codificantes das proteases FtsH do complexo foram usados como \"query\" na busca por sequências homólogas, permitindo a classificação das proteases FtsH nos tipos A e B por inferência filogenética Bayesiana. Análises filogenéticas Bayesianas também foram feitas para FIP e as proteases FtsH tipos A e B, independentemente. A análise Mirrortree suportou a existência de coevolução entre FIP e as proteases FtsH tipo A. Por outro lado, nenhuma correlação foi encontrada entre FIP e as proteases FtsH tipo B, o que corrobora nossas observações experimentais anteriores. Além disso, o agrupamento portador de homólogos FIP pôde ser recuperado em uma filogenia mais completa das proteases FtsH do tipo A. Análises subsequentes mostraram que ambas as proteínas interagentes estão extensivamente sobre seleção negativa e que proteases FtsH tipo A são bastante conservadas, principalmente nos seus domínios internos. / Eukaryotic AAA/FtsH metalloproteases display a key role in the protein quality control of membrane-inserted proteins in mitochondria and chloroplasts. In Arabidopsis thaliana, chloroplast thylakoidal membranes FtsH proteases form a heterohexameric complex made by FtsH1/FtsH5 (type A) and FtsH2/FtsH8 (type B) subunits. This complex is involved in protein turnover of photo-damaged proteins, in particular the D1 protein at the PSII reaction center. Several lines of evidence also indicate that a FtsH threshold level is necessary for the proper formation and development of chloroplasts. Despite extensive genetic and molecular characterization of the FtsH proteases, the regulatory mechanism of the FtsH complex in chloroplasts has not yet been fully elucidated, however, there are evidences that its activation might be related to high light incidence and other stress conditions. The presence of auxiliary protein factors, as an alternative hypothesis, was tested by our group, through the use of the protease FtsH5 as bait in a yeast two-hybrid assay. This essay identified a putative interacting protein named FIP (FtsH5 Interacting Protein), which has been proved to interact with FtsH5 and be located at the thylakoid membranes. In order to investigate a putative regulatory role of FIP on FtsH complex activity, we analyzed gene expression patterns in a wide range of stress conditions from public DNA microarray data. The expression profiles indicate that FIP could be a negative regulator of the FtsH complex activity. The results also suggest that the complex may be involved in the chloroplast response to different types of stress conditions. In order to shed some light on the evolutionary history of FtsH5 and FIP interacting proteins, we have shown that FIP\'s homologous sequences were exclusively found in mosses and higher plants, suggesting that FIP origin might be related to the plant terrestrial colonization. All Arabidopsis FtsH complex-encoding genes were used as \"query\" sequences in search for homologous sequences, allowing us to classify the FtsH proteases in type A and B by Bayesian phylogenetic inference. Bayesian phylogenetic analyses were also run for FIP and FtsH types A and B proteases, independently. Mirrortree analysis supported coevolution between FIP and type A FtsH proteases. On the other hand, no correlation was found between FIP and type B FtsH homologues, which support our previous experimental observations. In addition, the FIP bearing cluster could be recovered in a more complete type A FtsH phylogeny. Subsequent analyzes have shown that both interacting proteins are extensively under negative selection and that type A FtsH are very conserved, mainly in its inner domains.

Orientador: Brenda Paula Figueiredo de Almeida Gomes / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T18:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Herrera_DanielRodrigo_D.pdf: 1815873 bytes, checksum: c8ecc16aeec2193dae476030ea7ba24d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O principal fator de virulência das bactérias Gram-negativas é representado pela liberação de seus subprodutos [Lipopolissacarídeos (LPS) ¿ endotoxinas] presentes na membrana externa do envelope celular bacteriano. O acumulo destes componentes bacterianos no canal radicular e a sua saída para os tecidos periapicais estimula o sistema imune do hospedeiro produzindo uma reação antígeno-anticorpo que gera uma resposta inflamatória a nível periapical. Esta reação é caraterizada pela expressão de mediadores químicos e enzimas, tais como as citocinas pró-inflamatórias e as metaloproteinases (MMPs). Assim, foram objetivos do presente estudo: 1) avaliar a influência do conteúdo infeccioso diante as diferentes etapas do tratamento endodôntico de dentes com infecção primária, na resposta imune do hospedeiro para a produção de interleucina 1 alfa (IL-1?), 1 beta (IL-1?), fator de necrose tumoral alfa (TNF-?), prostaglandina E2 (PGE2), MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9 e MMP-13 correlacionando esses níveis com os sinais e sintomas clínicos (capitulo 1); 2) avaliar o efeito da ativação do EDTA 17% com ultrassom na redução do conteúdo infeccioso de dentes com infecção primária (capitulo 2); 3) investigar os níveis de endotoxinas de dentes com infecção primária, antes e após o preparo químico-mecânico (PQM) e determinar seu potencial antigênico contra fibroblastos 3T3 através da atividade gelatinolítica de MMPs (capitulo 3). Método: Foram selecionados 24 pacientes com necessidade de intervenção endodôntica por necrose do tecido pulpar e presença de lesão periapical. Amostras do conteúdo do canal radicular foram coletadas antes do PQM (S1), depois do PQM (S2) e depois do uso de EDTA 17% (S3) com e sem ativação com ultrassom (G1 e G2, respectivamente). Amostras para quantificação de citocinas e MMPs foram coletadas passando um cone de papel 2 mm além do ápice radicular depois do PQM. As amostras microbiológicas foram processadas por cultura para contagem de unidades formadoras de colônia (UFC) e identificação. PCR foi realizado utilizando primers espécie-específicos. As amostras de LPS foram analisadas pelo método Limulus Amoebocyte Lysate (LAL). As coletas de citocinas e MMPs foram quantificadas utilizando kits específicos pelo ensaio imunoenzimático de absorção (ELISA). A atividade gelatinolítica foi avaliada por zimografia. Os níveis de produção das citocinas e MMPs foram correlacionados individualmente com os sinais e sintomas clínicos [dor à percussão (POP), dor à palpação (TOP), presença de exudato (EX)]. O teste de Pearson foi utilizado para avaliar a correlação entre endotoxinas e a produção de citocinas e MMPs. Os testes de Friedman e Wilcoxon compararam os níveis de endotoxina e carga microbiana em cada tempo operatório. Os dados obtidos pela atividade gelatinolítica foram analisados pelos testes de ANOVA e Tuckey. O nível de significância foi estabelecido em 5% (p<0,05). Resultados: IL-1?, IL-1?, TNF-?, PGE2, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9 e MMP-13 foram detectados em todas as amostras. Foi encontrada correlação positiva entre os níveis de endotoxinas e de todas as citocinas e MMPs avaliadas (p<0,05). EX foi correlacionado positivamente com TNF-?, enquanto os níveis de IL-1?, PGE2 e MMP-8 foram correlacionados com sintomatologia dolorosa (POP/TOP) (p<0,05). O PQM reduziu significativamente os níveis de endotoxina e da carga bacteriana (p<0,05). Maiores níveis de redução de endotoxinas foram registrados quando a irrigação com EDTA foi ativada com ultrassom. Não foram encontradas diferenças significativas na redução da carga bacteriana entre G1(99.98%) e G2 (99.93%) (p>0,05). Foi encontrada correlação entre os níveis de entotoxinas (S1) e a expressão de MMP-2 por fibroblastos. Não foi observada atividade gelatinolítica para MMP-9. Conclusão: 1) O conteúdo infeccioso/endotóxico é um potente estímulo para a resposta imune do hospedeiro na produção de IL-1?, IL-1?, TNF?, PGE2, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9 and MMP-13. 2) O PQM consegue reduzir significativamente a carga microbiana e os níveis de endotoxinas. Adicionalmente, a ativação do EDTA com ultrassom promove uma redução maior dos níveis residuais de endotoxinas. 3) O conteúdo infeccioso/endotóxico é um potente estímulo para a expressão gênica de MMP-2 por fibroblastos 3T3 / Abstract: Lipopolysaccharides (LPSs, known as endotoxins) present on the outer layers of Gram-negative bacterial envelope, and released during bacteria multiplication and death, can egress into periradicular tissues, acting as one of the most potent stimuli for immunocompetent cells in the release of inflammatory mediators and matrix metalloproteinases (MMPs). Thus, the objectives of this study were: 1) To evaluate the influence of primarily infected root canal contents (bacterial and endotoxin contents) on host-immune response by interleukin (IL)-1?, IL-1?, tumor necrosis factor ? (TNF-?), prostaglandin E2 (PGE2), matrix metalloproteinases (MMP) MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9 and MMP-13 production and to correlate their levels with clinical features (chapter 1); 2) To investigate the influence of 17% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) ultrasonic activation after chemo-mechanical preparation (CMP) on eliminating/reducing oral bacterial lipopolysaccharide (LPS, known as endotoxins) and cultivable bacteria in teeth with pulp necrosis and apical periodontitis (chapter 2); 3) To investigate the endotoxin levels from primary endodontic infection before and after CMP, and to determine their antigenicity against 3T3 fibroblasts through gelatinolytic activity of MMPs (chapter 3). Methods: Root canal content samples were taken from 24 primarily infected root canals with apical periodontitis by using sterile/apyrogenic paper points. Samples were taken at different clinical times: S1- before CMP; S2- after CMP; S3- after EDTA: G1- with ultrasonic activation (n=12) and G2- without ultrasonic activation (n=12). PCR technique (16S rRNA) was used for the detection of the target bacteria. Culture techniques were used to determine the number of colony-forming units (CFU). Limulus Amebocyte Lysate (LAL) was used to measure endotoxin. Cytokines and MMPs levels were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) from samples that were taken passing 2 mm through the root apex after CMP. The levels of MMP-2 and MMP-9 gelatinolytic activity were measured using the zymography technique. The Pearson coefficient was used to correlate the amount of endotoxins with cytokine and MMP levels. Clinical data were set as dependent variables and correlated by individual correlation with each cytokine and MMP level. Friedman¿s and Wilcoxon tests was used to compare the amount of bacteria and endotoxin contents at each clinical time. Data obtained from gelatinolytic activity was analysed using Anova and Tukey¿s tests. The significance levels always were set at 5% (p<0,05). Results: IL-1?, IL-1?, TNF-? and PGE2, as well as, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9 and MMP-13 were detected in all samples. A correlation between endotoxin levels with cytokines and MMPs production was found (p<0.05). Root canal exudation was positively correlated with high levels of TNF-?, and symptomatic teeth were correlated with IL-1?, PGE2 and MMP-8 (p<0.05). CMP were effective in reducing endotoxins and bacterial load (p<0.05). Higher values of endotoxin reduction were achieved when EDTA received ultrasonic activation compared with the no-activation group (p<0.05). No differences were found in the bacterial load reduction after EDTA when comparing G1 (99.98%) and G2 (99.93%) (p>0.05). A correlation was found between the levels of endotoxins and MMP-2 expression (p<0.05). No gelatinolytic activity of MMP-9 was observed. Conclusion: 1) Primarily infected root canal infection contents are potent stimuli factor for host-immune response by the production of IL-1?, IL-1?, TNF-?, PGE2, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9 and MMP-13. 2) Although CMP was effective in reducing bacteria and endotoxins, it was not able to eliminate them from all root canals analyzed. The ultrasonic activation of EDTA was efficient in reducing even more the endotoxins levels in the root canals of teeth with pulp necrosis and apical periodontitis. 3) Root canal content from primary endodontic infection showed gelatinolytic activity for MMP-2 / Doutorado / Endodontia / Doutor em Clínica Odontológica