Introdução: A dermatite atópica (DA) é uma doença cutânea inflamatória de caráter crônico, recidivante, em que o prurido intenso e a xerose cutânea são frequentes. A etiopatogenia da DA é multifatorial, envolvendo fatores genéticos, ambientais e imunológicos. Eosinófilos são leucócitos polimorfonucleares multifuncionais que estão implicados na patogênese de diversos processos inflamatórios, incluindo a DA. Além da produção e secreção de diversas proteínas presentes nos grânulos citoplasmáticos, os eosinófilos também apresentam potencial para secretar metaloproteinases, enzimas proteolíticas que degradam vários componentes da matriz extracelular, e estão presentes em diversos processos fisiológicos e patológicos. Objetivo: Avaliar: 1) o perfil fenotípico dos eosinófilos na dermatite atópica do adulto, através da expressão das moléculas CCR3, CD23, CD38, CD69 e CD62L; 2) o perfil funcional, a partir da secreção de metaloproteinases, inibidores teciduais de metaloproteinases e RANTES por eosinófilos purificados. Métodos: Foram incluídos 41 adultos diagnosticados com DA, de acordo com os critérios de Hanifin & Rajka e 45 controles adultos sadios. A gravidade da doença foi mensurada através do escore de gravidade EASI (Eczema Area and Severity Index). Eosinófilos (LIN 1- CCR3+) do sangue periférico foram analisados para os marcadores CCR3, CD38, CD69, CD23 e CD62L através da citometria de fluxo (LSRFortessa, BD Biosciences) a análise foi realizada com o FlowJo 7.5.6 software. Eosinófilos purificados de indivíduos com DA e indivíduos controles foram estimulados com enterotoxina de Staphylococcus aureus B (SEB) e FSL-1 (agonista de receptores Toll-like 2 e 6), e os sobrenadantes foram coletados para dosagem de metaloproteinases (MMPs), inibidores teciduais de metaloproteinases 1 e 2 (TIMP-1 e TIMP-2) e RANTES por ELISA e por Cytometric bead array. Resultados: Indivíduos com DA apresentaram maior frequência de eosinófilos (LIN1- CCR3+), relacionada à gravidade da doença. Observou-se também, que a frequência de CD62L (L-selectina) e de CD23 (receptor de baixa afinidade para IgE) em eosinófilos (LIN1- CCR3+) diminui em pacientes com DA. Os receptores de ativação precoce (CD69) e tardio (CD38) não mostraram diferença estatística entre os grupos analisados. Os níveis séricos de MMPs e de TIMPs foram similares entre os controles e pacientes. Ao analisarmos a secreção de MMPs e de (TIMPs), a partir de eosinófilos purificados de pacientes com dermatite atópica, observamos diminuição dos níveis basais de TIMP-1 e TIMP-2 e de RANTES. Conclusões: Na DA do adulto, o perfil fenotípico e funcional dos eosinófilos mostrou: perfil de ativação da fase aguda, com expressão aumentada de CCR3; potencial de migração elevado, em decorrência da diminuição da expressão de CD62L; falhas no processo de ativação dos eosinófilos via CD23, bem como, no remodelamento tecidual mediado por TIMP-1 e TIMP-2 e na quimotaxia mediada por RANTES / Introduction: Atopic dermatitis (AD) is an inflammatory, chronic and recurrent skin disease characterized by intense pruritus and xerosis. AD has a complex etiopathogenesis, which involves the influence of genetics, environment, and immunological disorders, among others. Eosinophils are multifunctional polymorphonuclear leukocytes that contribute to the pathogenesis of several inflammatory processes, such as AD. In addition to the production and secretion of diverse proteins of the cytoplasmic granules, eosinophils have also the potential to secrete metalloproteinases (MMPs), proteolytic enzymes with a primary role for degrading several extracellular matrix components, present in distinct physiological and pathological processes. Objective: To evaluate:1) the phenotypic profile of eosinophils in adults with atopic dermatitis through the expression of CCR3, CD23, CD38, CD69 and CD62L molecules; 2) the functional profile through secretion of MMPs, tissue inhibitors of metalloproteinases 1 and 2 ( TIMP-1 and TIMP-2) and RANTES by purified eosinophils. Methods: This work enrolled 41 patients with AD, diagnosed according to Hanifin & Rajka\'s criteria) and 45 healthy controls. Severity of the disease was established utilizing EASI (Eczema Area and Severity Index). Eosinophils (Lineage cocktail 1- CCR3+) from peripheral blood were analyzed for CCR3, CD38, CD69, CD23 and CD62L by flow cytometry (LSRFortessa, BD Biosciences), and analysis was performed using the FlowJo 7.5.6 software. Purified eosinophils were stimulated with Staphylococcus aureus enterotoxin B (SEB) FSL-1 (Toll-like receptor 2/6 agonist), and supernatants were collected for MMPs, TIMPs and RANTES secretion, evaluated by ELISA and cytometric bead array (CBA). Results: Patients with AD have a higher frequency of eosinophils (LIN1- CCR3+), related to disease severity. Moreover, the frequency of CD62L (L-selectin) and CD23 (low-affinity receptor for IgE) in (LIN1- CCR3+) eosinophils was reduced in individuals with AD. CD69 and CD38 (early and late activation receptors) did not show significant difference in the studied groups. Serum levels of MMPs and of TIMP-1 and TIMP-2 were similar in healthy controls and AD patients. When analyzing secretion of MMPs and TIMPs by purified eosinophils from AD individuals, we detected a decrease in baseline levels of TIMP-1, TIMP-2, and reduced RANTES-mediated chemotaxis. Conclusions: Eosinophils in AD exhibit an activation profile of acute phase, with enhanced CCR3 expression, high potential for migration due to reduced expression of CD62, defective activation mechanisms via CD23, altered tissue remodeling process mediated by TIMP-1 and TIMP-2 and reduced RANTES-mediated chemotaxis

A invasão de células tumorais para o tecido cerebral sadio é a marca patológica dos gliomas e contribui para o fracasso das modalidades terapêuticas atuais (cirurgia, radioterapia e quimioterapia). As células da glia transformadas apresentam os padrões clássicos do processo invasivo, incluindo adesão celular aos componentes da matriz extracelular (MEC), locomoção celular e a capacidade de remodelar o espaço extracelular. As metaloproteases de matriz (MMPs) são essenciais para o remodelamento adequado da MEC e para a invasão. O proteína supressora de tumor e metástase RECK regula pelo menos três diferentes membros da família das MMPs, especificamente: MMP-2, MMP-9 e MMP-14. Com o propósito de mimetizar o processo invasivo in vivo, as linhagens celulares de glioma humano A172 e T98G, respectivamente não invasiva e invasiva, foram plaqueadas em plástico (controle), colágeno tipo 1 ou Matrigel - membrana basal reconstituída, e incubadas por 3 e 7 dias, para estabelecer o processo invasivo. Nossos resultados mostram uma diminuição das taxas de proliferação e alterações morfológicas quando estas células foram cultivadas na presença de colágeno ou Matrigel. Microscopia eletrônica de transmissão das células T98G, cultivadas por 7 dias em colágeno, evidenciam invaginações de membrana similares ao que foi recentemente descrito como podossomos. Este novo tipo de estrutura é encontrado tipicamente em células que precisam cruzar barreiras teciduais, já que são sítios de degradação da MEC. A presença destas estruturas reforça o caráter invasivo da linhagem T98G. Ensaios de PCR em tempo real revelaram maior expressão de mRNA de RECK nas células A172, quando comparadas às células T98G, nas três condições de cultivo. Interessantemente as células A172 apresentaram maior expressão de RECK no colágeno tipo 1, enquanto a T98G demonstra uma tendência de aumento na expressão de RECK para colágeno tipo 1 e Matrigel. As MMPs são mais expressas e possuem maior atividade nas células T98G, e também são induzidas pelo substrato de colágeno. Estes resultados sugerem: 1) a expressão de RECK é diminuída pelo caráter invasivo apresentado por T98G, 2) o uso de substratos de MEC, como colágeno tipo 1 (A172 e T98G) e Matrigel (T98G), permite modular a expressão de RECK nestas linhagens de glioma. Como foi estabelecida uma correlação positiva entre a expressão de RECK e a taxa de sobrevida de pacientes para vários tipos tumorais, nossos resultados podem contribuir para o esclarecimento dos complexos mecanismos do processo invasivo no modelo de gliomas / The invasion of neoplastic cells into healthy brain tissue is a pathologic hallmark of gliomas and contributes to the failure of current therapeutic modalities (surgery, radiation and chemotherapy). Transformed glial cells display the common attributes of the invasion process, including cell adhesion to extracellular matrix (ECM) components, cell locomotion, and the ability to remodel the extracellular space. Matrix metalloproteinases (MMPs) are essential for proper ECM remodeling and invasion. The tumor and metastasis suppressor RECK protein regulates at least three members of the matrix metalloproteinase (MMPs) family, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14. In order to mimic the in vivo invasion process, A172 and T98G, respectively, non-invasive and invasive human glioma cell lines were plated onto either plastic (control), or collagen type I gel or Matrigel™-basement membrane reconstituted, and incubated for 3 and 7 days, to establish the invasion process. Our results indicate decreased growth rates and morphological alterations regarding the invasive phenotype when these cell lines are cultured onto collagen gel and Matrigel™. Electronic transmission microscopy of T98G cells, cultured for 7 days onto collagen, pointed out membrane invaginations that are similar to what was recently described as podosomes. These new structures are typically found in cells that have to cross tissue boundaries, since they are sites of ECM degradation. The presence of these structures reinforces the invasive behavior of T98G cell line. Real time PCR assays revealed higher RECK mRNA expression in A172 cells, when compared to T98G cells in all three different substrate conditions. Interestingly, A172 cells displayed the upregulation of RECK expression in collagen gel, while in T98G high RECK expression was observed both in collagen and in Matrigel™. MMPs appear more expressed and more active for T98G cells, and are also upregulated by collagen. These results suggest that: 1) RECK expression is downregulated in the invasion process displayed by T98G cells, 2) coating of the substrate with ECM elements, such as collagen in the case of A172, and Matrigel™ and Collagen for T98G cells, can modulate RECK expression in glioma cell lines. Since positive correlation between RECK expression and survival of patients has been noted in several types of tumors, our preliminary results can contribute to elucidate the complex mechanisms of the glioma invasiveness process.

A resistência aos antibióticos adquirida por micro-organismos patogênicos é um problema de saúde mundial e, por isso, o desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos vem sendo amplamente estimulado. Sabendo que muitos peptídeos bioativos correspondem a fragmentos peptídicos de proteínas e/ou seus análogos, este trabalho teve o objetivo de desenvolver novos peptídeos antimicrobianos (AMPs) a partir das sequências aminoacídicas e das estruturas 3D de proteínas possivelmente envolvidas na atividade antimicrobiana de venenos de serpentes pouco estudados. As etapas iniciais seguidas foram: a) escolher uma fosfolipase A2 (PLA2) de veneno de serpente peruana do gênero Bothrops da família Viperidae com sequência de aminoácidos conhecida e modelar por homologia a sua estrutura 3D; b) verificar atividade antimicrobiana em venenos de serpentes peruanas dos gêneros Bothrops e Bothriopsis da família Viperidae, selecionar um veneno ativo, fracioná-lo para isolar proteínas provavelmente envolvidas nessa atividade, tripsinizar as proteínas isoladas, sequenciar os fragmentos trípticos para identificá-las, localizar esses fragmentos em sequências aminoacídicas de proteínas com estruturas 3D disponíveis correlatas às proteínas isoladas/identificadas em classe, função e fonte natural. Em seguida, foram escolhidos fragmentos peptídicos da PLA2 (item a) e das proteínas isoladas do veneno ativo (item b) e/ou desenhados análogos que apresentassem características exibidas por AMPs conhecidos. Os peptídeos desenhados foram sintetizados, purificados, caracterizados e testados em suas atividades antimicrobianas. Os modelos estruturais 3D da PLA2 de Bothrops pictus e quatro peptídeos (PLA2-1 a -4) amidados derivados dela foram obtidos, sendo o PLA2-1 ativo frente a Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Candida krusei e Candida parapsilosis (MICs de 6,25-200 µmol.mL-1). Dos três venenos de serpentes peruanas testados, Bothrops taeniatta, Bothrops barnetti e Bothriopsis oligolepis, os dois últimos inibiram o crescimento de S. aureus (MICs 0,78-50 µmol.mL-1), mas apenas B. oligolepis demonstrou espectro de ação amplo. O seu fracionamento sequencial, acompanhado de ensaios de inibição do crescimento de S. aureus, gerou frações ativas relativamente homogêneas que, tripsinizadas e os fragmentos trípticos sequenciados, continham metalo-peptidases do tipo III, serino-peptidase ou lectinas do tipo C. A verificação de atividade enzimática e de coagulação sanguínea nessas frações confirmaram as naturezas das proteínas isoladas. Dos três peptídeos amidados (Bo-Ser1, Bo-Met1 e Bo-Lec1) desenhados a partir de suas estruturas, um deles foi ativo frente às leveduras C. albicans, C. krusei e C. parapsilosis (Bo-Met1; MIC de 6,25 - 200 µmol.mL-1). Pela primeira vez, foi demonstrado que: a) os venenos das serpentes peruanas B. barnetti e B. oligolepis apresentam ação antimicrobiana, sendo o último de espectro amplo; b) que as proteínas acima citadas, que incluem uma serino-peptidase, estão envolvidas com essa propriedade do veneno de B. oligolepis; c) que as sequências aminoacídicas e modelo 3D de uma PLA2 ácida e de proteínas presentes nos venenos das serpentes peruanas B. pictus e Bothriopsis oligolepis podem funcionar como fontes naturais para o desenvolvimento de novos AMPs de ação potente em micro-organismos de interesse clínico e científico. / Resistance to antibiotics obtained by pathogenic microorganisms is a global health problem, so the search for new antimicrobial agents has been encouraged. Knowing that many protein fragments and analogues are bioactive peptides, the aim of this work was to develop new antimicrobial peptides (AMPs) based on the amino acid sequences and 3D structures of proteins apparently involved in the antimicrobial activity of snake venoms very little or not studied so far. The first steps taken were: a) selection of a phospholipase A2 (PLA2) present in the venom from a Peruvian Bothrops sp. belonging to the family Viperidae, whose amino acid sequence was known, to model by homology its 3D structure; b) detection of antimicrobial activity in venoms from other Peruvian Viperidae Bothrops and Bothriopsis snakes, selection of an active venom, fractionation of it for isolation of proteins possibly involved in the antimicrobial activity, trypsinization of the isolated proteins, sequencing of the tryptic fragments for protein identification, location of such fragments in the amino acid sequences and 3D structures of proteins directly related in class, function and natural source to the isolated proteins. Then, peptide fragments from the chosen PLA2 (item a) and from the isolated proteins (item b) that presented structural features found in the known AMPs were selected and/or their analogues were designed. Finally, synthesis, purification and characterization of the peptides with AMP potential, (viii) verification on whether or not they display antimicrobial activity. The 3D-structure models of Bothrops pictus PLA2 and four amidated peptides (PLA2-1 to -4) derived from it were obtained, being PLA2-1 active against Gram negative bacteria Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa as well as the yeasts Candida albicans, Candida krusei and Candida parapsilosis (MICs de 6.25-200 µmol.mL-1). Among the three Peruvian snake venoms tested Bothrops taeniatta, Bothrops barnetti and Bothriopsis oligolepis, the last two inhibited the growth of S. aureus (MICs 0.78-50 µmol.mL-1) and B. oligolepis presented a wide spectrum of bacterial action. Sequential fractionation followed by S. aureus growth inhibition assays of the main fractions led to active relatively homogeneous ones. Their trypsinization and sequencing of the tryptic fragments indicated that they contained metalloproteinases type III, serine-proteinase or lectins type CTL. Enzymatic activity and blood coagulation assays confirmed the nature of the isolated proteins. From the three amidated peptides (Bo-Ser1, Bo-Met1 e Bo-Lec1) derived from them, Bo-Met1 showed to be active against C. albicans, C. krusei e C. parapsilosis (MIC 6,25 - 200 µmol.mL-1). In summary, for the first time, it was demonstrated that: a) the venoms of the Peruvian snakes B. barnetti and B. oligolepis display antimicrobial activity, being the last of wide spectrum of action, b) the proteins isolated from B. oligolepis snake venom, including a serine-peptidase, are involved in the antimicrobial activity of the B. oligolepis snake venom, c) the amino acid sequences and 3D structures of acidic PLA2 and of other proteins found in the venoms of the Peruvian B. pictus e Bothriopsis oligolepis snakes can be used as safe and natural sources for the development of new AMPs potent against microorganisms of clinical and scientific interest.

Metaloproteinases (MMP) são enzimas proteolíticas, fundamentais à carcinogênese. Evoluções de 37 pacientes operados por carcinomas medulares da tireóide foram comparadas com dados clinicopatológicos e expressões imuno-histoquímicas de MMP-2, MT1-MMP e TIMP-2 em seus espécimes neoplásicos. Condições clínicas finais foram correlacionadas com os aspectos clinicopatológicos: exame físico cervical positivo, sintomas sistêmicos, diâmetro tumoral, extensão neoplásica para a cápsula tireóidea, extensão tumoral para tecidos adjacentes, invasão vascular, metástases cervicais, estádio TNM, evidências de doenças cervical e/ou a distância. Expressões de MMP-2 e MT1-MMP foram correlacionadas à evolução clínica e maior proporção de TIMP-2, em relação à MMP-2, correlacionou-se a benefícios prognósticos / Metalloproteinases (MMP) are proteolytic enzymes, fundamental to carcinogenesis. Outcome of 37 patients operated on due to medullary thyroid carcinomas were compared to clinicopathologic data and immunohistochemistry expression of MMP-2, MT1-MMP and TIMP-2 in their neoplastic specimens. Final clinical conditions were related to the clinicopathologic aspects: clinical features, systemic symptoms, tumor size, tumor extension to thyroid capsule, tumor extension to adjacent tissues, vascular invasion, cervical metastases, TNM stage and evidences of disease in the neck and/or distant metastases. Expression of MMP-2 and MT1-MMP were related to outcome and greater proportion of TIMP-2, over MMP-2, was related to prognostic benefits

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Orientador: José Eduardo Tanus dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-11-07T16:45:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_ValeriaAguiar_D.pdf: 9967733 bytes, checksum: 0f5a9488cc56b0e1272b80bd9cb6ea0b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A síndrome do ovário policístico (SOP) é a endocrinopatia mais comum em mulheres na idade reprodutiva e está frequentemente associada a alguns fatores de risco cardiovascular. A grande maioria das doenças cardiovasculares (DCV) ocorre inicialmente com o remodelamento vascular, em que as metaloproteinases de matriz (MMPs) são os principais mediadores. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi comparar os níveis plasmáticos da MMP-2 e da MMP-9 e dos inibidores teciduais de MMPs (TIMPs) das pacientes com SOP com as controles saudáveis e examinar se os níveis desses biomarcadores estão associados com às características clínicas e bioquímicas da SOP. Além disso, avaliar o efeito do anticoncepcional oral sobre os níveis plasmáticos de MMPs e respectivos inibidores endógenos nas mulheres com SOP. Para isso, na primeira parte do estudo, avaliamos 65 controles ovulatórias e 80 pacientes com SOP. As concentrações plasmáticas de MMP-8, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2 foram medidas por Elisa e, as de MMP-2, por zimografia. Os níveis de MMP-2, MMP-8, MMP-9 e TIMP-1 não foram significativamente diferentes entre os grupos (p? 0,05). Pacientes com SOP apresentaram menores níveis plasmáticos de TIMP-2 do que as controles saudáveis (182,30 ± 5,60 vs. 204,20 ± 7,28 ng/ml; p ?0,05). Além disso, a testosterona foi preditor independente dos níveis de TIMP-2 (estimativa = -0,35, p = 0,04) e da razão MMP-9/TIMP-1 (estimativa = 0,01, p = 0,04). Para avaliar se a redução do hiperandrogenismo iria promover alguma alteração no perfil das MMPs, foram analisadas 20 mulheres com SOP que queriam contracepção hormonal (grupo SOP- ACO), 20 mulheres ovulatórias que desejavam contracepção hormonal (grupo controle- ACO) e 15 mulheres ovulatórias que desejavam contracepção não-hormonal (grupo controle). O tratamento com ACO contendo 30 mcg de etinilestradiol/2mg de acetato de clormadinona durante 6 meses reduziu significativamente as concentrações plasmáticas de MMP-2 no grupo controle ( de 1,44 ± 0,11 unidades arbitrárias no tempo basal para 1,22 ± 0,07 unidades arbitrárias após 6 meses; p = 0,01), e no grupo SOP ( de 1,43 ± 0,08 unidades arbitrárias no tempo basal para 1,25 ± 0,09 unidades arbitrárias após 6 meses; p = 0,007). O ACO reduziu as concentrações de TIMP-2 e TIMP-1 no grupo controle (todos p ?0,05), mas não teve efeitos na MMP-9 plasmática e nas razões MMP-2/TIMP-2 e MMP-9/TIMP-1 (todos p? 0,05) nos grupos avaliados. Os achados do presente estudo indicam que as mulheres com SOP possuem um desequilíbrio nas razões MMP-2/TIMP-2 e MMP-9/TIMP-1, bem como níveis reduzidos de TIMP-2. Parte desses achados estão relacionados ao hiperandrogenismo presente nessas mulheres. Na segunda parte do estudo, observamos que a redução do hiperandrogenismo, promovido pelo tratamento em longo prazo com o ACO, reduziu as concentrações plasmáticas de MMP-2. Considerando o desequilíbrio no perfil das MMPs apresentado pelas mulheres com SOP e, as possíveis consequências decorrentes desse cenário, o tratamento com ACO se mostra benéfico nessas pacientes, podendo reduzir os riscos de futuras complicações cardiovasculares / Abstract: The polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrinopathy in women of reproductive age and it is often associated with some cardiovascular risk factors. The majority of cardiovascular disease (CVD) occurs initially with vascular remodeling in which matrix metalloproteinases (MMPs) are key mediators. Therefore, the aim of this study was to compare plasma levels of MMP-2 and MMP-9 and tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) of PCOS patients with healthy controls and to examine whether the levels of these biomarkers are associated with clinical and biochemical characteristics of PCOS. In addition to it, our goal was to evaluate the effect of oral contraceptives on plasma levels of MMPs and their endogenous inhibitors in women with PCOS. In order to prove it, in the first part of the study we evaluated 65 controls and 80 patients with ovulatory PCOS. The plasma concentration of MMP-8, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 were measured by Elisa, and MMP-2 by zymography. The levels of MMP-2, MMP-8, MMP-9 and TIMP-1 were not significantly different between groups (p? 0.05). PCOS patients had lower their plasma levels of TIMP-2 than healthy controls ones (182,30 ± 5,60 vs. 204,20 ± 7,28 ng/ml; p = 0,02). Furthermore, testosterone was an independent predictor of the levels of TIMP-2 (estimate = -0.35, p = 0.04) and the MMP-9/TIMP- 1 ratio (estimate = 0.01, p = 0.04). To assess whether the reduction of hyperandrogenism would promote a change in the profile of MMPs, we analyzed 20 women with PCOS who wanted to hormonal contraception (OC-PCOS group), 20 ovulatory women who required hormonal contraception (OC-control group) and 15 ovulatory women who wanted non-hormonal contraception wanted a nonhormonal contraception (non-OC control group). Treatment with OC containing 2 mg chlormadinone acetate/30 ?g ethinylestradiol for 6 months significantly reduced plasma MMP-2 concentrations in the OC-control (from 1.44 ± 0.11 arbitrary units at baseline to 1.22 ± 0.07 arbitrary units after 6 months; p = 0.01) and the PCOS groups (from 1.43 ± 0.08 arbitrary units at baseline to 1.25 ± 0.09 arbitrary units after 6 months; p = 0.007) and TIMP-2 and TIMP-1 levels (448.0 ± 66.3 ng/mL versus 349.0 ± 40.9 ng/mL; p = 0.009) in the OC-control group (all p ?0.05) but had no effects on MMP-9 concentrations or on MMP-2/TIMP-2 and MMP-9/TIMP- 1 ratios (all p? 0.05) in any group. The results of this study indicate that women with PCOS have an imbalance in the MMP-2/TIMP-2 and MMP-9/TIMP-1 ratios and reduced levels of TIMP-2. Parts of these findings are also related to hyperandrogenism presence in these women. In the second part of the study, we observed that the reduction of hyperandrogenism promoted by long-term treatment with the OC reduced plasma concentrations of MMP-2. Given the imbalance in the profile of MMPs presented by women with PCOS and the possible consequences of this scenario, treatment with OC shows beneficial in these patients may reduce the risk of future cardiovascular complications / Doutorado / Farmacologia / Doutora em Farmacologia

INTRODUÇÃO: O aneurisma da aorta abdominal (AAA) tem grande importância clínica em função de sua incidência e das complicações que pode acarretar, entretanto sua etiopatogenia não está completamente esclarecida. A associação entre tabagismo e desenvolvimento de AAA tem sido repetidamente confirmada. Apesar de o AAA ter sido inicialmente atribuído à aterosclerose, observou-se associação negativa entre diabetes (um dos principais fatores de risco para aterosclerose) e doença vascular aneurismática. O estudo biomecânico e histológico da parede aórtica pode contribuir para a elucidação da etiopatogenia dos aneurismas. OBJETIVOS: Avaliar as propriedades biomecânicas e histológicas da aorta abdominal de ratos em três situações: exposição à fumaça do cigarro, induzidos ao desenvolvimento do diabetes mellitus e com a associação desses dois fatores. MÉTODOS: Setenta e cinco ratos Wistar foram distribuídos em quatro grupos: controle (GC), tabagista (GT), diabético (GD), diabético e tabagista (GDT). Os ratos dos GT e GDT foram expostos à fumaça de cigarro por 30 minutos ao dia, 5 dias por semana. O diabetes foi induzido por injeção endovenosa de estreptozotocina. Após 16 semanas, os animais foram sacrificados para a coleta da aorta abdominal. Testes de tração uniaxiais destrutivos foram realizados para a obtenção das seguintes propriedades biomecânicas: força, tensão, estresse, deformação e energia de deformação. A análise histológica desses fragmentos consistiu na avaliação das fibras colágenas e elásticas e verificação da deposição de elementos da matriz extracelular na túnica média e avaliação da sua composição. Através da zimografia foi quantificada a atividade da metaloproteinase-2 nos espécimes aórticos obtidos. RESULTADOS: Foram analisados os testes biomecânicos válidos de 52 espécimes, sendo que 11 pertenciam ao GC, 10 ao GD, 16 ao GT e 15 ao GTD. A análise biomecânica dos fragmentos não revelou diferença entre os grupos controle, GD, GT e GDT. A deposição de colágeno também não apresentou diferença estatística significativa entre os grupos estudados. A contagem total de lâminas elásticas foi maior nos ratos diabéticos (GD e GDT) quando comparados aos do GT. Foi observada resposta inflamatória mais intensa, com significância estatística, em todos os grupos estudados quando comparados ao GC. A atividade da MMP-2 apresentou diminuição no GD em relação ao GDT, com significância estatística. CONCLUSÕES: As propriedades biomecânicas da parede da aorta de ratos relacionadas à resistência e elasticidade não apresenta diferença entre o GC e os GD, GT e GDT. As alterações histológicas relacionadas à contagem total e fragmentação das lâminas elásticas, deposição de matriz pericelular e perda/substituição celular na túnica média são significativas na parede da aorta do GD, GT e GDT em relação ao GC. A atividade da MMP-2 na aorta do GD é menor que na aorta do GDT / INTRODUCTION: Abdominal aortic aneurysm (AAA) is of great clinical importance due to its incidence and complications, but its etiopathogenesis is not fully understood. The association between smoking and AAA development has been repeatedly confirmed. Although AAA was initially attributed to atherosclerosis, there was a negative association between diabetes (a major risk factor for atherosclerosis) and aneurysmal vascular disease. The biomechanical and histological study of the aortic wall may contribute to the elucidation of the etiopathogeny of the aneurysms. OBJECTIVES: To evaluate the biomechanical and histological properties of the abdominal aorta of rats in three situations: exposed to cigarette smoke, induced to the development of diabetes mellitus, and the association of these two factors. METHODS: Seventy-Five Wistar rats were divided into four groups: control (CG), smoker (GT), diabetic (GD), diabetic and smoker (GDT. The GT and GDT rats were exposed to cigarette smoke for 30 minutes a day, 5 days a week. Diabetes was induced by intravenous injection of streptozotocin. After sixteen weeks, the animals were sacrificed for collection of the abdominal aorta. Uniaxial destructive tensile tests were performed to obtain the following biomechanical properties: maximal force, failure stress, failure tension, failure strain and failure strain energy. The histological analysis of these fragments consisted in the evaluation of the collagen and elastin and verification of the deposition of elements of the extracellular matrix in the tunica media and evaluation of its composition. The activity of metalloproteinase-2 in the aortic specimens obtained was quantified by zymography. RESULTS: A total of 52 strips were studied (11 from GC, 10 from GD, 16 from GT and 15 from GDT. The biomechanical analysis of the fragments was not different between the control group and the GD, GT and GDT groups. Collagen deposition also did not present a statistically significant difference between the studied groups. The total of elastic fibers was higher in diabetic rats (GD and GDT) when compared to GT. A higher inflammatory response was observed, with statistical significance, in all groups studied when compared to CG. The activity of MMP-2 showed a decrease in GD in relation to GDT, with statistical significance. CONCLUSIONS: The biomechanical properties of the aortic wall of rats related to resistance and elasticity do not present a difference between GC and GD, GT and GDT. Histological changes related to total count and fragmentation of the elastic lamina, pericellular matrix deposition, and cell loss / substitution in the tunica media are significant in the aorta wall of GD, GT and GDT in relation to GC. The activity of MMP-2 in the GD aorta is smaller than in the GDT aorta

A diminuição da biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) e o aumento na atividade das metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs) são alguns dos principais mecanismos fisiopatogênicos envolvidos nas doenças cardiovasculares (DCV). Foi demonstrado que o NO pode reduzir a expressão e atividade de MMPs em células musculares lisas vasculares, células mesangiais, entre outras. Em outro estudo, foi mostrado que drogas inibidoras da NO sintase (NOS) podem aumentar a expressão de MMPs. Apesar de o NO apresentar-se diminuído e as MMPs aumentadas durante as DCV, não há evidência clara de que os níveis de NO possam modular diretamente a atividade de MMPs no aparelho cardiovascular. Também não se sabe se este possível efeito seria mediado pelo NFB, nem se este possível efeito é dependente da ativação da guanilato ciclase [que promove a formação de GMP cíclico (GMPc)]. Desta maneira, este estudo teve como objetivos: A) investigar os efeitos de drogas ativadoras da via NO-GMP sobre os aumentos da atividade e expressão de MMP-9 em células endoteliais que acontecem sob efeito de phorbol 12-miristato 13-acetato (PMA, droga indutora da expressão de MMP-9); e B) determinar se a inibição de NOS em células endoteliais é acompanhada por aumento da atividade e expressão de MMPs, e C) determinar se estes efeitos são dependentes da ativação de NFB ou da formação de GMPc. Células endoteliais de veia umbilical humana (HUVECs) foram cultivadas em DMEM e tratadas por 24 horas com 10 nmol/L de PMA ou diferentes concentrações de drogas ativadoras da via NO-GMP ou de inibidor da NOS. Meio de cultura condicionado ou lisado celular foram coletados e submentidos aos ensaios de zimografia, ELISA, immunoblotting ou análise da concentração de nitrito. Os tratamentos com detanonoato, SNAP, atorvastatina e nitrito de sódio diminuíram os aumentos da atividade gelatinolítica e expressão de MMP-9 estimulados por PMA sem afetar as concentrações do inibidor tecidual da metaloproteinase da matriz-1 (TIMP-1). Esses efeitos não foram modificados pelos tratamentos com ODQ (inibidor da guanilato ciclase solúvel) ou 8- bromo-cGMP (um análogo de GMPc) ou hemoglobina (um sequestrador de NO). Enquanto o PMA aumentou a concentração de fosfo-NFB p65, os tratamentos com SNAP, atorvastatina ou nitrito não apresentaram influência sobre esse efeito. O tratamento com L-NAME, um inibidor da NOS, não apresentou efeito sobre a atividade gelatinolítica de MMP-9. Em conclusão, foram demonstrados que os efeitos inibitórios de drogas ativadoras da via NO-GMPc sobre a produção estimulada de MMP-9 em células endoteliais são independentes de mecanismos mediados por GMPc e NFB, e a inibição da NOS não altera a atividade de MMP-9. / Impaired nitric oxide (NO) bioavailability and imbalanced matrix metalloproteinases (MMPs) activity have important roles in the pathophysiological mechanisms involved in cardiovascular disease (CVD). It was shown that NO can reduce MMPs expression and activity in vascular smooth muscle cells, mesangial cells, and others. In another study, a NO synthase (NOS) inhibitor has increased MMPs expression. Although NO was decreased and MMPs was increased during CVD, there is clear evidence that NO levels can directly modulate MMPs activity in the cardiovascular system. Also, it is not known whether this effect would be mediated by NFB, nor whether this effect is dependent on guanylate cyclase activity (which promotes the formation of cyclic GMP). Thus, this project aims to study whether A) the effect of NO donors might decrease MMP-9 activity and expression in endothelial cells stimulated by phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) (a well-known inducer of MMP-9), and B) the effect of NOS inhibitors might increase MMPs activity and expression in endothelial cells, and C) to determine whether those effects are mediated by the NFB activation or cGMP levels. Endothelial cells from human umbilical vein (HUVECs) were grown in modified DMEM and were treated for 24 hours with 10 nmol/L PMA or different concentrations of NO-GMPc pathway stimulating drugs or NOS inhibitor. Conditioned medium or cell lysate were collected after treatments and analyzed by zymography, ELISA, immunoblotting or to determine nitrite concentration. Detanonoate, SNAP, atorvastatin or sodium nitrite treatments attenuated PMA-induced increases in MMP- 9 gelatinolytic activity and expression, but they had no effect on tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1) concentrations. These effects were not modified by ODQ (a soluble guanylate cyclase inhibitor), or 8-bromo-cGMP (cGMP analogue), or hemoglobin (a NO scavenger). While PMA increased phospho-NFB p65 concentration, SNAP, atorvastatin or nitrite had no influence on this effect. The treatment with L-Name, a NOS inhibitor, had no effect on MMP-9 activity. In conclusion, this study shows that the inhibitory effects of NO-GMPc pathway stimulating drugs on MMP-9 production by endothelial cells are independent of cGMP- and NFB-mediated mechanisms, and NOS inhibitor had no effect on MMP-9 levels

Rupture of atherosclerotic plaque is one of the primary causes of death due to cardiovascular disease. The factors directing plaque progression to instability are poorly understood. It is well-known that arteries respond to changes in mechanical stress by remodeling, and that remodeling is mediated by the inflammatory response. Studies have shown that both mechanical stress and markers of inflammation are increased in the fibrous cap and shoulder regions of plaque, where rupture most often occurs. In this study we hypothesized that there are spatial relationships between the local mechanical environment and expression of markers of inflammation in atherosclerosis, and that these relationships are plaque-progression dependent. To test these hypotheses, we analyzed cross-sections at intervals along the length of human coronary atherosclerotic arteries. For each cross-section, a heterogeneous finite element model was developed to determine the spatial distribution of stress. In addition, novel techniques for quantifying inflammatory markers at high spatial resolution were used to determine the distributions of inflammatory markers. The distributions of stress and five markers of inflammation activated NF-kB, macrophages, MMP-1, nitrotyrosine, and microvessels - were then compared to determine whether spatial relationships exists. We demonstrated that the probability of activated NF-kB expression increases monotonically with increasing stress in all stages of plaque progression. This indicates that the relationship between mechanical stress and NF-kB activation is a player throughout the disease process. We found that the relationship between mechanical stress and macrophages is highly dependent on the state of plaque progression. In intermediate stages of progression macrophages increase with moderate stress but drop off again at very high stresses, while in the advanced stage macrophages continue to increase monotonically with stress. We found that MMP1 increases with stress in stages of progression where active remodeling is occurring, but decreases with stress in mature stable plaque. We found no relationship between mechanical stress and nitrotyrosine expression or microvessels. Taken together, these results support the role of mechanical stress in instigating and maintaining the inflammatory response, and help explain how mechanical input is able to direct the complex biological changes involved in remodeling.

Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη των σηματοδοτικών μονοπατιών που εμπλέκονται στην επαγόμενη από IL-1β παραγωγή της MMP-1, μιας από τις κυριότερες μεταλλοπρωτεϊνάσες του εξωκυτταρικού χώρου, από ινοβλάστες ανθρώπου και η διερεύνηση του μηχανισμού της κατασταλτικής επίδρασης του TGF-β1 στην επαγόμενη από IL-1β παραγωγή της μεταλλοπρωτεϊνάσης αυτής. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε ινοβλάστες αρθρικού υμένα ασθενών με οστεοαρθρίτιδα ή ρευματοειδή αρθρίτιδα, ρινικού πολύποδα και πνεύμονα. Βρέθηκε ότι η επαγωγική δράση της IL-1 πραγματοποιείται μέσω του μονοπατιού της PKC, ενώ σημαντικό ρόλο φαίνεται να παίζουν η ενεργοποίηση του NF-kB, αλλά και των μεταγραφικών παραγόντων της οικογένειας AP-1, μέσω των MAP κινασών. Το μονοπάτι, επίσης των κινασών τυροσίνης φαίνεται να συμμετέχει. Τα μονοπάτια αυτά φαίνεται ότι είναι κοινά στις ινοβλάστες, ανεξάρτητα από την προέλευση. Η δράση αυτή της IL-1β βρέθηκε ότι καταστέλλεται από το μονοπάτι cAMP/PKA στις ινοβλάστες αρθρικού υμένα και ρινικού πολύποδα όχι όμως και πνεύμονα. Ο TGF-β1 βρέθηκε ότι στις ινοβλάστες αρθρικού υμένα και ρινιού πολύποδα είχε κατασταλτική επίδραση στην επαγόμενη από IL-1β παραγωγή της MMP-1 ενώ σε αυτές από πνεύμονα είχε συνεργειακή. Η κατασταλτική δράση του TGF-β1 βρέθηκε ότι πραγματοποιείται μέσω ενεργοποίησης της PKA, κατά τρόπο ανεξάρτητο της παραγωγής cAMP. / The aim of present work was the study of signal tranduction pathways, which are implicated in IL-1β-induced production of MMP-1, one from the predominant metalloproteinases of extacellular matrix, from human fibroblasts, and the investigation of mechanism of suppressive effect of TGF-β1 on IL-1β-induced production of this metalloproteinases. The study was performed in fibroblasts with osteoarthrits or rheumatoid arthritis, nasal polyps and lung. It was found that the IL-1β-induced production of MMP-1 from fibroblasts, independently of their origin, is carried out via PKC pathway, while the activation of transcription factors NF-kB and AP-1, via MAP kinases, seems to play significant role. The tyrosine kinases pathway may also contributes. The IL-1β effect is suppressed from the cAMP/PKA pathway and nasal polyps fibroblasts but not in lung fibroblasts. TGF-β1 is able to antagonize the IL-1β-induced production of MMP-1 from synovial and nasal polyps fibroblasts, while in lung fibroblasts it exhibits synergistic effect. This suppressive effect of TGF-β1 is carried out via PKA activation, independently of cAMP production.