Na dentina, a matriz orgânica desmineralizada tem um papel protetor contra desafios erosivos subsequentes. Porém, essa camada pode ser degradada por proteases, como as metaloproteinases da matriz (MMPs) e cisteína catepsinas (CCs). Recentemente, o uso de inibidores de proteases da matriz surgiu como uma importante ferramenta preventiva contra a erosão dentinária. Entretanto, o(s) mecanismo(s) exato(s) pelo(s) qual(is) os inibidores de proteases podem prevenir a erosão dentinária, bem como os tipos de proteases mais envolvidas neste processo ainda não são completamente conhecidos. O projeto foi desenvolvido em 2 subprojetos, com os seguintes objetivos: A)Subprojeto 1:Avaliar o papel das proteases na progressão da erosão dentária; B)subprojeto 2: Testar o potencial inibitório do NaF em CCs dentinárias. Para cumprir esses objetivos, foram utilizadas dentina de terceiros molares humanos para a preparação dos espécimes. A)Subprojeto1:Blocos de dentina (4 X 4 x 2 mm) (n=119) foram obtidos de raízes. Os espécimes foram divididos em 7 grupos de acordo com o seu tratamento (E-64, inibidor especifico II de catepsinas B, clorexidina, galardina NaF, placebo) ou sem tratamento, géis foram aplicados uma única vez sobre a superfície e feito o desafio erosivo (90s, 4x por dia por 5 dias) e feita analise perfilométrica. Os espécimes foram incubadas em solução contendo colagenase de Clostridium histolyticum tipo VII por 96hrs e então feita uma segunda analise perfilometrica para se determinar a espessura da MOD. Dois espécimes foram separados para análise de microscopia eletrônica de varredura. B)Subprojeto 2: Palitos de dentina (6 mm X 2 mm X 1 mm) (n=60) foram cortados da porção médio coronária dos dentes e completamente desmineralizados por imersão em EDTA 0,5 M (pH7,4) por 30 dias e lavados em água deionizada sob constante agitação a 4ºC por 72 h. Os espécimes foram divididos em 6 grupos (E-64, NaF e controle negativo, pH 5,5 ou 7,2) e incubados em saliva artificial contendo seus respectivos inibidores por 24 h 7 dias e 21 dias; ao termino de cada período, os espécimes eram pesados para avaliar a perda de massa e analisada a presença de CTX. A)Subprojeto 1: a perda de tecido desmineralizado (m, média± SD) foi: CHX 8,4±1,7b, Gala 8,6±1,9b, IECB 9,6±1,4a, E64 9,9±1,3a, NaF 9,9±1,7a, P 10,9±2,2a, ST 11,0±1,5a. A perda de tecido mineralizado foi: CHX 15,4±2,2b, Gala 16,0±1,8b, IECB 17,6±2,4a, E64 17,6±2,0a, NaF 17,3±2,8a, P 19,1±2,1a, ST 18,9±2,4a. Os inibidores de MMP reduziu significativamente a perda de matriz orgânica e tecido mineralizado em comparação com os outros grupos (p<0,05). Não foi achada diferença significante entre a espessura da matriz orgânica desmineralizada remanescente (p=0,845). B)Subprojeto 2: Na perda de massa houve diferença significante em relação ao inibidor (F=20,047, p<0,0001) e tempo de incubação (F=222,462, p<0,0001) com significante interação entre esses critérios, nos período de menor tempo de incubação, a perda foi similar para todos os grupos testados, no período de maior tempo de incubação, o grupo contendo NaF demostrou os melhores resultados. Na analise de CTX, houve diferença significante em relação aos inibidores (F46,543, p<0,0001), pH (F=14,836, p<0,0004) e tempo de incubação (F=161,438, p<0,0001) com significante interação entre esses critérios, como ocorrido na perda de massa, não houve diferença estatística nos períodos de menor incubação. No período de maior tempo de incubação, mais uma vez o grupo NaF mostrou os melhores resultados. No valor acumulado de CTX, os grupos E64 e controle negativo tiveram os maiores valores de CTX acumulado, o grupo NaF, independente do pH mostrou redução significante em relação aos demais grupos. Após analise dos resultados dos dois subprojetos, podemos indicar que as MMPs são as proteases de maior importância na progressão da erosão dentinária, assim, sua inibição é de maior importância para a redução desta patologia. Mesmo as CCs não exercendo papel direto para a progressão da erosão, elas são efetivas na cascata da ativação de outras proteases, como as próprias MMPs. Com isso, sua inibição também pode ser importante para a redução indireta da progressão da erosão. Neste presente estudo, pudemos comprovar que o NaF tem potencial inibitório sobre as CCs dentinárias, assim, sugerindo um novo inbidor de CCs. Com os resultados deste estudo, podemos afirmar que as MMPs são as principais proteases na progressão da erosão dentinária e que o NaF tem potencial inibitório nas CCs dentinárias. / In the dentine, the demineralized organic matrix has a protector part against the following erosive challenges. Nevertheless, this layer can be degraded by proteases, like the matrix metalloproteinases (MMPS) and cystein cathepsins (CCs). Recently, the use of proteases of the matrix´s inhibitors, emerged as an important preventive tool against the dentinária erosion. However, the exact mechanisms from which the inhibitors of the proteases may prevent the dentin erosion, as much as the kinds of proteases more involved in this process are not completely known yet. Therefore, the general objective of this project was to investigate the part of the two main proteases of the matrix (MMPs and CCs) in the dental erosion. The project was developed in 2 subprojects, with the following objectives: A)Subproject 1: Evaluate the part of the proteases in the progression of the dental erosion; B)subproject 2: To test the NaF inhibitory potencial in the dentin CCs. To accomplish these objectives, human third molar dentin were used for the preparation of the specimens, obtained in the surgery and urgency clinics of FOB-USP (subproject 1) or granted by the University of Oulu (subproject 2). A) Subproject 1: Dentine blocks 4 X 4 X 2 mm) (n=119) were obtained from the roots of the obtained teeth. The specimens were divided in 7 groups according with their treatment. Gels containing inhibitors (E-64, specific cathepsin B inhibitor II, chlorhexidine, galardin NaF, placebo), or without treatment, were produced, applied only one time over the surface and made the erosive challenge (90s, 4x a day for 5 days) and made profilometric analysis. The specimens were incubated in a solution containing collagenase of Clostridium histolyticum type VII for 96 hours and then a second profilometric analysis was made to determine the thickness of the MOD. Two specimens were separated for the electronic microscopy scan analysis. B) Subproject 2: Dentine sticks (6 mm X 2 mm X 1 mm) (n=60) were cut from the medium coronary portion of the teeth and completely demineralized by immersion in EDTA 0,5 M (pH7,4) ifor 30 days and washed in deionized water under constant agitation in 4º C for 72 hours. The specimens were divided in 6 groups (divided by inhibitors: E-64, NaF and negative control, pH 5,5 or 7,2) and incubated in artificial saliva containing their respective inhibitors for 24 hours, 7 days and 21 days; by the end of each period, the specimens were weighted to evaluate the loss of mass and analised the presence of CTX. A)Subproject 1: the loss of demineralized tissue (m, média± SD) was : CHX 8,4±1,7b, Gala 8,6±1,9b, IECB 9,6±1,4a, E64 9,9±1,3a, NaF 9,9±1,7a, P 10,9±2,2a, ST 11,0±1,5a. The loss of demineralized tissue was: CHX 15,4±2,2b, Gala 16,0±1,8b, IECB 17,6±2,4a, E64 17,6±2,0a, NaF 17,3±2,8a, P 19,1±2,1a, ST 18,9±2,4a. The MMP inhibitors reduced significantly the loss of organic matrix and demineralized tissue in comparison with other groups (p<0,05). There was no significant difference found between the thickness of the remaining demineralized organic matrix.(p=0,845). B)Subproject: In the loss of mass, there was a significant difference in relation to the inhibitor (F=20,047, p<0,0001) and incubation time (F=222,462, p<0,0001) with significant interaction between these criteria, in the periods of lesser time of incubation, the loss was similar for all the tested groups, in the period of higher time of incubation, the group containing NaF demonstrated the best results. In the analysis of CTX, there was significant difference in relation the inhibitors (F46,543, p<0,0001), pH (F=14,836, p<0,0004) and time of incubation (F=161,438, p<0,0001)with significant interaction between these criteria, as occurred in the mass loss, there was no statistic difference in the period of lesser incubation. In the period of higher time of incubation, once again, the NaF group demonstrated the best results. The CTX accumulated value, the E64 groups and negative control had the greater accumulated values of CTX, the NaF group, regardlessof the pH, demonstrated significant reduction in relation to the other groups. After the analysisof the results of both subprojects, we can indicate that the MMPs are the proteases of greater importance in the progression of the dentin erosion, thus, its inhibition is of graeter importance for the reduction of this pathology. Even the CCs don´t playing the part directly for the progression of erosion, they are effective in the cascade of the activation of other proteases, like the MMPs themselves. In this manner, its inhibition can also be important for the indirect reduction of the progression of the erosion. In this present study, we can prove that the NaF has inhibiting potential over the dentin CCs, thus, suggesting a new inhibitor of CCs. With the results of this study, we can affirm that the MMPs are the main proteases in the progression of the dentin erosion and that the NaF has inhibiting potential in the dentin CCs.

As metaloproteinases da matriz (MMPs) são enzimas proteolíticas dependentes de zinco que degradam componentes da matriz extracelular, facilitando a remodelação tecidual e a migração celular. MMPs secretadas por osteoclastos exercem papel central na absorção óssea fisiológica e estão também associadas a processos de degradação patológica do osso. No entanto, o papel essencialmente degradador de osso das MMPs, particularmente da MMP-2, vem sendo questionado em anos recentes por estudos que evidenciam sua importância na diferenciação de células da linhagem osteoblástica e na formação de tecido ósseo em cultura. Neste sentido, é possível que a MMP-2 exerça um papel importante na formação de tecido ósseo em processo de reparação. O objetivo do presente trabalho foi investigar a pretensa ação osteo-estimulatória da rhMMP-2 ligada à monoleína (usada como carreador) implantada em defeito confeccionado na calvária de ratos. Foram confeccionados defeitos ósseos unilaterais de 4 mm de diâmetro na calvária de ratos adultos; nos animais controles o defeito ósseo foi mantido com o preenchimento natural de coágulo sanguíneo e nos animais implantados o defeito foi preenchido com monoleína ou com rhMMP-2 ligada à monoleína. Os animais foram eutanasiados após 2 e 4 semanas e a taxa de neoformação óssea foi estimada em cortes histológicos por um método histométrico de contagem diferencial de pontos. A taxa de neoformação óssea foi semelhante nos animais dos grupos controle e monoleína e significativamente maior nos animais do grupo MMP-2, em ambos os períodos analisados. Os resultados permitem concluir que a monoleína não interferiu com o processo reparacional e pareceu eficaz como carreador da rhMMP-2, e adicionam evidências á hipótese da importância da atividade da MMP-2 para a formação óssea, em um modelo experimental in vivo de reparo ósseo. / Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent proteolytic enzymes that degrade extracellular matrix components, facilitating cell migration and tissue remodeling. MMPs secreted by osteclasts are important in the physiological bone resorption as in pathological bone degradation. However, the essentially bone absorbing hole of MMPs, particularly of the MMP-2, has been questioned in recent years by studies that show its importance in osteoblastic cells differentiation and in vitro bone formation. Therefore, the MMP-2 may have also an important hole in reparational bone formation. The purpose of the present study was to investigate the pretense osteostimulatory effect of the rhMMP-2 linked to monoolein (used as a carrier) implanted into rat calvarial defects. Bone defects of 4mm in diameter were created unilaterally in rats calvaria and filled with natural blood clot (control), monoolein or rhMMP-2 linked to monoolein. The animals were killed 2 and 4 weeks postoperatively and the rate of new bone formation was estimated in histological sections by a histometric differential point-counting method. The rate of reparational bone formation was similar in the animals from control and monoolein groups and was significantly greater in the MMP-2 group, in both periods. From the results it may be concluded that monoolein did not interfere with the reparacional process and seemed effective as a rhMMP-2 carrier. In addition, the results add evidence to the importance of MMP-2 activity for bone formation, in an in vivo bone healing experimental model.

O efeito inflamatório da jararagina, toxina hemorrágica do veneno de Bothrops jararaca, foi avaliado através de um sistema in vitro (células peritoneais murinas-MPACs) e in vivo (coxim plantar de camundongos), onde foi avaliada a produção de mRNA que codifica as citocinas TNF-a, IL-1b e IL-6 por RT-PCR e a liberação destas no sobrenadante de cultura e no local de injeção (ELISA). Além disso, o domínio da jararagina responsável pela liberação local das citocinas foi estudado. Nossos resultados mostram que a jararagina induziu a expressão de mRNA que codifica para o TNF-a, IL-1b e IL-6 em MPACs, 4 horas após o estímulo, entretanto a ação enzimática da jararagina interferiu com a detecção dstas citocinas no sobrenadante da cultura. A jararagina inibida com EDTA induziu a liberação destas citocinas no modelo in vitro (MPACs). No modelo in vivo foi verificada a liberação local de TNF-a, IL-1b e IL-6 no sobrenadante do homogenato do tecido, sendo a IL-6 a citocina liberada em maior quantidade. Tanto o domínio disintegrina/rico em cisteína, como o metaloproteinase, da jararagina, participam desta liberação. Este estudo mostrou o envolvimento direto de citocinas em um modelo inflamatório, liberadas pela metaloproteinase de veneno botrópico, em cultura de células e também no local da injeção. / The inflammatory effect of jararhagin, a haemorrhagic toxin from Bothrops jararaca venom, was evaluated in an in vitro (Murine Peritoneal Adherent Cells-MPACs) and in vivo system (mouse footpad), through the production of TNF-a, IL-1b and IL-6 mRNA (RT-PCR) and the release of these cytokines in the culture supernatant and locally at the site of injection (ELISA). In addition the domain of jararhagin responsible for the local release of cytokines was studied. Our results showed that the jararhagin can induce the mRNA expression for TNF-a, IL-1b and IL-6 in MPACs at 4 hours after treatment, however the enzymatic activity of jararhagin was found to affect the detection of the cytokines in the culture supernatant. The jararhagin inhibited with EDTA was found to induce the release of these cytokines by MPACs. Concerning the in vivo model, the local release of TNF-a, IL-1b and IL-6 was detected in the footpad homogenate. Both of the jararhagin domains, the metalloproteinase and the disintegrin/cystein rich domains play a role in this release. This study showed the direct involvment of cytokines in an inflammatory model, released by snake venom metalloproteinases in the cell culture and also locally at the site of injection.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da aplicação de bevacizumab (Avastin®) sobre a angiogênese corneal. Para tanto ratos Wistar, machos, com idade entre 8 e 10 semanas, pesando 300 a 350g, foram submetidos a cauterização química com nitrato de prata por 10 segundos. Após realização da lesão, cada grupo de 5 animais foi tratado com injeções subconjuntivais de 0,02 ml de bevacizumab (Avastin ®) pela via subconjuntival no momento da lesão, no 3° e 5° dia e submetidos à eutanásia ao 7° dia após cauterização corneal. A rede vascular neoformada foi quantificada após preenchimento do leito vascular com Tinta da China e análise das imagens em sistema computadorizado (Image Pro-Plus®). Para a segunda etapa do experimento, avaliou-se a atividade das metaloproteinases MMP-2 e MMP-9 utilizando-se do mesmo modelo de angiogênese e dos mesmos tempos de tratamento. Transcorridos 7 dias de lesão corneal os animais foram eutanasiados e suas córneas submetidas a zimografia. Os resultados mostraram haver uma inibição da angiogênese quando se compara o grupo controle aos grupos tratados nos diferentes períodos de tempo. Quando a densidade vascular é comparada entre os tempos de aplicação, não se observa diferença estatisticamente significante. Estes resultados em conjunto indicam que o tempo de aplicação não influencia a inibição da angiogênese e que o bevacizumab foi eficiente na redução da formação de vasos quando se compara a densidade vascular do grupo controle. O modelo experimental produziu considerável aumento das metaloproteinases MMP-2 e MMP-9. Houve uma tendência a diminuição da atividade das MMPs quando bevacizumab foi aplicado no momento da lesão e quando foi aplicado ao 3° dia após cauterização. A atividade das MMPs mostrou-se aumentada quando o tratamento foi realizado no 5° dia. Desta forma pode-se concluir que o bevacizumab foi capaz de inibir a angiogênese corneal, independentemente do período de tratamento e ainda que houve uma tendência a redução da atividade das MMPs carecendo, por enquanto, de mais investigações que possam elucidar a interação deste fármaco com a inibição de sua atividade. / The purpose of this study was to evaluate the effects of the use of the subconjunctival injection of bevacizumab (Avastin®) on angiogenesis and metalloproteinases activities in the rat cornea after cauterization. Wistar male rats, aging 8 to 10 weeks, were used. The animals were divided in four groups: control group (GC) that received subconjunctivally 0,02 ml of 0,9% saline solution; group GO that received subconjunctivally 0,02 ml of bevacizumab just after the lesion; group G3 that received bevacizumab at day 3 after lesion and G5 that received bevacizumab at day 5 after lesion. The animals were euthanized at day 7 after lesion. The new formed vessels were quantified after the China Ink perfusion and photographs were obtained and analyzed in computadorized system (Image Pro-Plus®). The activities of metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 were evaluated by zimography in a pool of corneas obtained from animals submitted to the same model and treatment schedule. The results showed an inhibition of angiogesenis when the control group were compared with all treated groups. There were no statistic differences when vascular density was compared between the treated groups. These results may indicate that bevacizumab was able to inhibit corneal angiogenesis and that there was no influence of the injection day. This angiogenesis model promoted an increase of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 activity. Zymography also showed a slight reduction in matrix metalloproteinases activity when bevacizumab were administrated at the injury moment and most significant at day 3. At day 5 zymography showed an increase of the activity of these metalloproteinases. Together these results may indicate that the subconjunctival injection of bevacizumab may have a therapeutic potential as an antiangiogenic agent and that matrix metalloproteinases activity decreased, but not at significant levels, demanding more investigations regarding to the interaction of bevacizumab and activity of matrix metalloproteinases.

Hipertensão e Diabetes são dois dos principais fatores de risco para o desenvolvimento de aterosclerose e doença da artéria coronária. Tais enfermidades aumentam o risco cardiovascular a índices muito elevados, e são acompanhadas por uma alteração fisiopatológica comum, que é o remodelamento vascular acelerado, caracterizado pelo desarranjo na regulação da atividade das metaloproteinases (MMPs) associado ao aumento do \"stress\" oxidativo. Um dos modelos mais semelhantes ao quadro de hipertensão renovascular em humanos é o modelo de hipertensão renovascular unilateral (2R-1C), que é produzido pelo clampeamento de uma das artérias renais, e manutenção do rim contra lateral intacto. Por outro lado, a Aloxana tem sido extensivamente utilizada como modelo de indução química dos tipos de diabetes não-insulino dependentes. Este remodelamento vascular acelerado presente na hipertensão bem como na diabetes está associado a ativação de um grupo de endopeptidases zinco-dependentes denominadas metaloproteinases, que têm sido implicadas no remodelamento vascular subjacente à aterosclerose. MMPs têm sido reconhecidas como um grupo de enzimas envolvidas na degradação de componentes da matriz extracelular em processo fisiológicos, bem como patológicos, e uma aumentada expressão e atividade de MMP pode resultar num remodelamento cardiovascular exacerbado e aterosclerose da artéria coronária. Lercanidipina é um bloqueador de canal de cálcio (CCB) da classe das diidropiridinas usado para tratamento da hipertensão. Além de reduzir a pressão arterial, há evidências de que a lercanidipina tenha ações pleiotrópicas que possam significativamente contribuir para os benefícios que ela produz na terapia da hipertensão. É possível que a lercanidipina e outros CCB com efeitos antioxidantes reduzam a atividade/ expressão das MMPs na hipertensão e diabetes. Baseado nestas informações, o os objetivos do nosso trabalho foram primeiramente, verificar possíveis aumentos de \"stress\" oxidativo e de MMP-2 (atividade e expressão gênica) nos vasos de ratos nos modelos de hipertensão arterial renovascular e diabetes mellitus citados. Objetivamos ainda estudar os efeitos do tratamento com lercanidipina sobre as alterações mencionadas anteriormente. E como terceiro objetivo, buscamos estudar os efeitos do tratamento com lercanidipina sobre a disfunção vascular presentes nos dois modelos experimentais de hipertensão arterial e de diabetes mellitus. Os resultados deste estudo mostraram que o tratamento com lercanidipina reduziu a pressão arterial sistólica nos ratos hipertensos e diabéticos. Além disso os animais tratados com tratamento com lercanidipina apresentaram uma redução significativa nos níveis plasmáticos de malondialdeído e da atividade da MMP-2. Os animais diabéticos tratados com lercanidipina, apresentaram ainda um aumento da expressão de RNAm de TIMP-2. Em conclusão, nossos resultados sugerem que a lercanidipina produziu efeitos antihipertensivos e reverteu a disfunção endotelial associada com a hipertensão 2R-1C e diabetes mellitus induzida pela aloxana, provavelmente através de mecanismos envolvendo efeitos antioxidantes, o que levaria a uma menor ativação da MMP-2. Nossos achados sugerem que as drogas antihipertensivas com atividade antioxidante podem inibir a ativação da MMP-2 e colaborar na prevenção a aterosclerose. / Hypertension and Diabetes are two of the main factors of risk for the development of atherosclerosis and disease of the coronary artery. Such diseases increase the cardiovascular risk to the high elevated levels, and are followed by a common physiopatologic alteration, that is the accelarated vascular remodeling, characterized of the disarrangement in the regulation of the activity metalloproteinases (MMPs) associated to the increased of oxidative stress. One of the models most similar to the renovascular hypertension in humans, it is the model of unilateral renovascular hypertension (2R-1C), that is produced by the clamping of one of the renal arteries, and maintenance of intact contralateral kidney. Moreover, Alloxan has been exclusively used as a model of chemical induction of the diabetes not-insulin dependent. This vascular accelerated remodeling present in the hypertension as well in the diabetes is associated with a group of endopeptidases zinc-dependents recognized as metalloproteinases, that have been applied in a vascular remodeling associated to the atherosclerosis. MMPs have been recognized as a group of enzymes involved on the degradation of the components of extracellular matrix in physiologic process, as in the pathologic events, and the increased expression and the activity of MMP can result in an accelerated cardiovascular remodeling and atherosclerosis in the coronary artery. Lercanidipine is a calcium channel blocker (CCB) of the dihydropiridines used for the treatment of hypertension. Beyond reduding the arterial pressure, there is evidences that lercanidipine has pleiotropic actions can significantly contribute for the benefits that its produces in the therapy of hypertension. It is possible that lercanidipine and another CCBs with antioxidant effects reduce the activity/ expression of the MMPs in the hypertension and diabetes. Based in these information, the objectives of our work had been first, to verify possible increases of oxidative stress and MMP-2 (activity and expression) in the vases of rats in the models of cited renovascular arterial hypertension and diabetes mellitus. We still objective to study the effects of the treatment with lercanidipine on the alterations previously mentioned. And as third objective, we search to study the effect of the treatment with lercanidipine on the vascular dysfunction in the two experimental models of arterial hypertension and diabetes mellitus. The results of this study had shown that the treatment with lercanidipine reduced the systolic arterial pressure in hypertensive and diabetic rats. Morever, the animals treated with lercanidipine presented a significant reduction in the malondialdehyde levels and in the activity of MMP-2. The treated diabetic animals with lercanidipine, had still presented an increase of the expression of RNAm of TIMP-2. In conclusion, our result suggest that lercanidipine produced antihypertensive effects and reverted the endothelial dysfunction associated with the induced hypertension 2R-1C and diabetes mellitus, probably through mechanisms involving antioxidant effects, what it would lead to a lesser activation of MMP-2. Our findings suggest that the antihypertensive drugs with antioxidant activity can inhibit the activation of MMP-2 and collaborate in the prevention of atherosclerosis.

O objetivo deste trabalho foi analisar a relação entre estrutura e função dos domínios não catalíticos do HF3, uma metaloproteínase da classe P-III do veneno da Bothrops jararaca com atividades hemorrágica e pró-inflamatória. Mostramos que proteínas recombinantes contendo o domínio rico em cisteínas (domínios tipo-disintegrina/rico em cisteínas, DC, e domínio rico em cisteínas, C) são capazes de aumentar o rolamento de leucócitos na microcirculação e de inibir a agregação plaquetária induzida pelo colágeno. Por outro lado, a proteína D e a proteína DC contendo a mutação Asp/Ala no motif Glu-Cys-Asp não apresentaram estas atividades. Peptídeos derivados da região hiper variável (HVR) do domínio rico em cisteínas também promoveram o rolamento de leucócitos, sendo esta atividade foi inibida por anticorpos anti-aMb2, e ainda inibiram a agregação plaquetária. Em conjunto, estes resultados sugerem que o domínio rico em cisteínas do HF3 e sua HVR desempenham um papel em sua atividade pró-inflamatória mediada pela integrina aMb2, e na inibição da agregação plaquetária. / This aim of this study was analyze the relationship between structure and function of the non-catalytic domains of HF3, a hemorrhagic and pro-inflammatory metalloproteinase of the P-III class, from Bothrops jararaca venom. Here we show that recombinant proteins of HF3 containing the cysteine-rich domain (disintegrin-like/cysteine rich and cysteine-rich proteins) but not the disintegrin-like protein and a disintegrin-like/cysteine rich protein carrying the mutation Asp/Ala in the Glu-Cys-Asp motif were able to significantly increase leukocyte rolling in the microcirculation and to inhibit collagen-induced platelet aggregation. Peptides from the hyper variable region (HVR) of the cysteine-rich domain also promoted leukocyte rolling and this activity was inhibited by anti-aMb2 antibodies. HVR peptides also inhibited platelet-aggregation. Taken together, these results suggest that the cysteine- rich domain of HF3 and its HVR play a role in triggering pro-inflammatory effects mediated by integrin aM/b2 and in the inhibition of platelet-aggregation.

As metaloproteinases da matriz (MMPs) são uma família de endopeptidades cálcio e zinco dependentes que participam da degradação de praticamente todos os componentes da matriz extracelular. Com o pressuposto de que estas enzimas podem estar relacionadas à progressão da erosão dental e que os agentes ácidos causadores da erosão podem influenciar na ativação das MMPs, o objetivo desse estudo in vitro foi avaliar a influência do pH sobre a atividade funcional das MMP-2 e -9 presentes na dentina coronária e radicular humana. O pó das dentinas coronária e radicular, provenientes de terceiros molares inclusos recém extraídos foi obtido separadamente e submetido ao protocolo de extração das proteínas, com ácido fosfórico a 1%. Após, o extrato contendo as proteínas e o pó de dentina parcialmente desmineralizado foram incubados em uma das respectivas soluções: solução 2 mM de APMA (acetato de 4-aminofenilmercúrio / grupo controle) ou em uma das soluções tampão (fosfato de potássio 0.1 M) com diferentes pHs (2.5, 4.5, 5.0, 6.0 e 7.0). Após a incubação, as proteínas foram separadas por eletroforese, em um gel de poliacrilamida copolimerizado com gelatina, para a avaliação da atividade gelatinolítica das MMPs, por zimografia. Esta análise foi realizada em triplicada e os zimogramas obtidos ao final foram avaliados por densitometria. A quantificação das bandas observadas nos zimogramas foi realizada pelo programa de imagens ImageJ e os dados avaliados de maneira descritiva e qualitativa. Para a avaliação do conteúdo de colágeno solubilizado, o pó de dentina parcialmente desmineralizado e incubado nos respectivos pHs (n = 8) foi mantido em um tampão de incubação durante 24h, e o conteúdo de hidroxiprolina (HYP) liberado neste meio foi mensurado em espectrofotômetro. Os dados obtidos foram avaliados estatisticamente por ANOVA 1 fator, seguido do teste de Tukey, com 5% de significância. A análise por zimografia mostrou bandas evidentes correspondente a MMP-2 na sua forma ativa (66kDa) e bandas menos expressivas relacionadas a sua forma latente (72kDa), tanto para a dentina coronária quanto para a radicular, em todos os grupos experimentais. Não foram identificadas bandas correspondentes a MMP-9, para nenhum dos substratos avaliados. As soluções com os menores pHs (2.5, 4.5 e 5.0) resultaram na maior atividade funcional da MMP-2, em comparação as soluções com os maiores pHs (6.0 e 7.0), em ambos os substratos. Para a análise de HYP, os grupos pH 2.5 e pH 4.5 mostraram valores de absorbância abaixo do limite de detecção do aparelho. Para os demais grupos experimentais, tanto para a dentina coronária quanto para a radicular, foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre eles (p < 0,05). O conteúdo de HYP liberada foi maior para o pH 7.0, comparado aos demais grupos (p < 0,05), exceto para o pH 6.0. Não foi encontrada diferença estatisticamente significante entre os grupos pH 6.0, pH 5.0 e controle (p > 0,05). Conclui-se que a atividade funcional da MMP-2 é dependente do pH. Os menores pHs promoveram um aumento na ativação da MMP-2 da dentina coronária e radicular humana. Nota-se em pHs próximos ao neutro, uma maior degradação da matriz orgânica dentinária desmineralizada por essas enzimas endógenas. / Matrix metalloproteinases (MMPs) are a family of endopeptidades calcium and zinc dependent that participate in the degradation of pratically all components of the extracellular matrix. With the assumption that these enzymes may be related to the progression of dental erosion and acidic agents that cause erosion can influence the activation of MMPs, the aim of this in vitro study was to evaluate the pH-influence on the functional activity of MMP-2 and -9 present in human coronal and root dentin. The powder of root and coronal dentine, from freshly extracted third molars was separately obtained and subjected to protein extraction protocol, with 1% phosphoric acid. After, the extract containing proteins and the partially demineralized powder were incubated in one of the following solutions: 2 mM APMA (4-aminophenylmercuric acetate / control) or one of the buffer solutions (0.1 M potassium phosphate) with different pHs (2.5, 4.5, 5.0, 6.0 and 7.0). After incubation, the proteins were separated by electrophoresis in a polyacrylamide gel copolymerized with gelatin, to evaluate the gelatinolytic activity of MMPs by means of zymography. This analysis was performed in triplicate and the zymograms obtained were evaluated by densitometry. Quantification of the bands observed in zymograms was performed by ImageJ software and the data were evaluated descriptively and qualitatively. To assess the solubilized dentin collagen, the partially demineralized dentin powder treated with different pHs (n=8) was incubated in an artificial saliva for 24 h, and the amount of hydroxyproline (HYP) released in media was measured by spectrophotometer. Data were statistically analyzed by ANOVA one factor, followed by the Tukey\'s test, with 5% significance. Zymography showed evident bands corresponding to active MMP-2 (66kDa) and less expressed bands related to its latent form (72kDa), for both coronal and root dentin, in all experimental groups. No bands corresponding to MMP-9 were identified, for both substrates. The lowest pH solutions (2.5, 4.5 and 5.0) yielded the higher functional activity than did the highest pH solutions (6.0 and 7.0), for both substrates. For HYP analysis, the groups pH 2.5 and pH 4.5 showed absorbance values below the detection limit of the equipment. For the other groups, for both coronal and root dentin, statistically significant diferences were found between them (p<0.05). The amount of HYP was higher for pH 7.0 than all other groups (p<0.05), except for pH 6.0. No statistical difference was found between pH 6.0, pH 5.0 and control (p>0.05). It can be concluded that the functional activity of MMP-2 is pH-dependent. Low pH solutions are able to increase the activation of human coronal and root MMP-2. It is noted in pHs close to neutral, a higher degradation of demineralized dentin organic matrix by these endogenous enzymes.

O reconhecimento de subtipos de carcinomas mamários baseados em suas características moleculares trouxe novas perspectivas na investigação do câncer de mama. Algumas proteínas chaves reguladoras da angiogênese e da infiltração tumoral foram avaliadas em carcinomas de mama de fenótipo basal (CK5+). Foi realizado estudo Imunoistoquímico com 14 anticorpos primários em 100 casos de carcinoma ductal. A positividade para citoqueratina 5 correlacionou-se com indicadores de mau prognóstico, incluindo idade precoce, alto grau histológico, linfonodos positivos, estádio patológico avançado, negatividade para receptores hormonais, e uma alta taxa de proliferação celular, avaliado pelo Ki67. A positividade para a CK5 também se correlacionou com a expressão do VEGF, mas não com a densidade da microvascularização. Considerando que a superexpressão de VEGF pelas células neoplásicas da mama leva a um aumento da atividade proliferativa in vitro independente de seu efeito angiogênico, a expressão diferencial do VEFG pode contribuir para o comportamento mais agressivo da neoplasia. Houve correlação do CK5 com TIMP1, mas não com MMP1, MMP2, EMMPRIN, TIMP2 and PAI, indicando que o estimulo antiproteolítico pode ser preponderante nesta neoplasia. / The recognition of subtypes of breast carcinomas based on their molecular features has brought new perspectives in breast cancer investigation. Some key regulators of angiogenesis and tumor infiltration were evaluated in breast carcinomas of basal-phenotype (CK5+). Immunohistochemistry with 14 primary antibodies was performed in 100 formalin-fixed paraffin-embedded samples of invasive ductal carcinomas. Cytokeratin 5 correlated with indicators of poor outcome, including precocious age, high histological grade, lymph node positivity, advanced pathological stage, negativity for hormonal receptors, and a high proliferative rate (Ki67 labeled index). CK5 also correlated with VEGF expression but not with the microvessel density. Considering that VEGF overexpressing neoplastic mammary cells display increased proliferative activity in vitro regardless its angiogenic effect, the differential expression of VEGF may contribute for the more aggressive behavior of these neoplasms. CK5 correlated with TIMP1, but not MMP1, MMP2, EMMPRIN, TIMP2 and PAI, indicating that anti-proteolytic stimuli may be preponderant in these neoplasms.

A hipertensão arterial sistêmica (HAS) apresenta alterações vasculares significativas como o remodelamento vascular e o aumento da atividade das metaloproteinases de matriz (MMPs), principalmente a MMP-2, responsáveis pela proteólise da matriz extracelular. No remodelamento vascular, ocorre uma mudança no fenótipo das células musculares lisas vasculares (CMLV) de contrátil para sintético, com redução de proteínas da maquinaria contrátil como a calponina-1. Essa alteração fenotípica confere às CMLV a capacidade de migração e proliferação, contribuindo ao remodelamento arterial durante a HAS. A calponina-1 foi degradada pela MMP-2 em aorta de ratos endotoxêmicos e este efeito contribuiu para a menor contração vascular da sepse. Sua redução foi associada ao aumento de atividade de MMP-2 e proliferação de CMLV em aortas de ratos hipertensos. A hipótese do presente trabalho é de que a MMP-2 contribui para as alterações morfofuncionais induzidas pela hipertensão em artérias de condutância e de resistência pela regulação de calponina-1. Para testar tal hipótese, ratos Wistar foram submetidos ao modelo de hipertensão dois rins-um clipe (2R-1C) ou apenas laparatomia e tratados por via oral com doxiciclina (inibidor da atividade de MMPs na dose de 30 mg/kg/dia) ou água durante sete dias. A pressão arterial sistólica (PAS) foi aferida diariamente por pletismografia de cauda. Aorta e artérias mesentéricas foram removidas para a execução de zimografia in situ e em gel, imunofluorescência para calponina-1, imunohistoquímica para Ki-67 e análise morfológica. Artérias mesentéricas e aortas também foram utilizadas para curva concentração-efeito com fenilefrina. Observou-se que a PAS aumentou em ratos 2R-1C e o tratamento com doxiciclina não a reduziu. A análise morfológica da aorta mostrou que a razão média por lúmen e a área de secção transversal aumentaram nos animais hipertensos em relação aos grupos Sham. Não houve alteração nestes parâmetros nas artérias mesentéricas. Houve aumento de proliferação das CMLV em aortas de ratos 2R-1C e a doxiciclina reverteu essa alteração. Nas artérias mesentéricas não foi observada alteração na proliferação celular. A atividade gelatinolítica de MMP-2 e sua expressão estão aumentadas nos dois leitos arteriais de ratos 2R-1C e o tratamento com doxiciclina as reduziu. A expressão de calponina-1 está reduzida nas aortas e aumentada nas artérias de resistência de animais 2R-1C e o tratamento reverteu estes efeitos. A contração à fenilefrina das aortas e artérias mesentéricas está aumentada nos animais 2R-1C e o tratamento a reduziu. Os resultados indicam que a MMP-2 tem ações diferentes na regulação de calponina-1 nos dois leitos arteriais. Nas artérias de condutância, a redução de calponina-1 pela MMP-2 pode ser o gatilho para a mudança de fenótipo das células musculares lisas vasculares, o que conduz ao remodelamento hipertrófico. Nas artérias de resistência, a MMP-2 pode contribuir para a função contrátil do leito arterial aumentando os níveis de calponina-1. / Hypertension is a global public health problem that lead to significant vascular changes. Among them, the chronic remodeling and increased activity of matrix metalloproteinase (MMP)-2, which is responsible for extracellular matrix proteolysis, are the main mediators of the vascular maladaptation. During vascular remodeling, there is a change in the phenotype of vascular smooth muscle cells (VSMC) of contractile to synthetic form, with a reduction of contractile proteins such as calponin-1. This phenotype switch provides to the VSMC the ability of migration and proliferation, thus contributing to hypertension-induced arterial remodeling. Calponin-1 was degraded by MMP-2 in rat endotoxemic aortas and this effect contributed to the vascular hypocontractility. In addition, its reduction was associated with increased activity of MMP-2 and proliferation of VSMC in aortas of rats submitted to renovascular hypertension. Therefore, the hypothesis of this study is that MMP-2 contributes to hypertension-induced morphological and functional changes in conductance and resistance arteries by regulating calponin-1. To test such hypothesis, male Wistar rats were submitted to the two kidney- one clipe (2K-1C) hypertension model and were treated with doxycycline (inhibitor of MMPs activity at 30 mg/kg/day) or water for one week. Systolic blood pressure (SBP) was daily checked by tail-cuff plethysmography. Aortas and mesenteric arteries were removed to perform in situ and gel zymography, immunofluorescence for calponin-1, immunohistochemistry for Ki-67 and morphological analysis. Mesenteric arteries and aortas were also used for concentration-effect curve for phenylephrine. It was observed that SBP has increased in 2K-1C rats and doxycycline did not reduce it. Morphological analysis of the aorta showed that both media per lumen ratio and arterial cross sectional area increased in hypertensive animals compared to Sham. There was no changes in this two parameters in mesenteric arteries. Furthermore, there was an increase of VSMC proliferation in rat aortas and doxycycline was able to revert this alteration. In the mesenteric arteries, no changes were observed in VSMC proliferation. Gelatinolytic activity of MMP-2 and its expression were increased in both arterial beds of 2K-1C rats and treatment with doxycycline reduced it. Calponin-1 expression was reduced in aortas and increased in resistance arteries from 2K-1C animals and the treatment was able to improve both scenarios. The contractile function of aortas and mesenteric arteries was increased in 2K-1C rats and treatment has reduced it. So, what follows is that MMP-2 has different actions in the regulation of calponin-1 in both arterial beds. In conductance arteries, reduction of calponin-1 by MMP-2 may trigger the VSMC phenotype switch, which leads to the hypertrophic remodeling. In resistance arteries, MMP-2 contributes to the hypercontractility of the arterial bed by increasing calponin-1. This effect may be particularly related to extracellular actions of MMP-2.

Tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) comprise a family of four proteins in humans that modulate the turnover of the extracellular matrix by regulating the activities of endopeptidases that catalyze its degradation, especially the matrix metalloproteinases (MMP). In general, the four TIMPs are broad-spectrum tight binding inhibitors of MMPs with individual differences in specificity. In this study, we attempted to understand the basis of such variation by using membrane type-1 MMP (MT1-MMP) as a model, since it is inefficiently inhibited by TIMP-1 in contrast with the other TIMPs. We designed and engineered mutations in the N-domain of TIMP-1, based on current knowledge of TIMP interactions. By measuring inhibition levels of each mutant against several MMPs, including MT1-MMP, we were able to obtain a triple mutant with an vii improved affinity for MT1-MMP. / Our results, along with previous data, confirm that multiple residues in the critical interface segments between TIMPs and MMPs, namely at positions 2, 4, 5, 6, and 98, are key in determining the basic interaction between the two molecules. The second part of this work focused on naturally occurring mutations in TIMP-3 which cause an early form of macular degeneration called Sorsby's Fundus Dystrophy (SFD). The TIMP-3 mutants identified so far share certain features but the mechanism by which they result in macular disease is not yet understood. As an initial step, we expressed recombinant TIMP-3 carrying a truncation mutation, glutamic acid 139 to a stop codon (E139X), and assessed its activity towards representative MMPs and tumor necrosis factor-(Sa (Bconverting enzyme, another metalloproteinase normally inhibited by TIMP-3. Our results indicate that this mutation does not impair the inhibitory activity of TIMP-3. / Expression of this mutant in mammalian retinal cells revealed a difference in localization between wild-type and E139X mutant TIMP-3. Therefore, we concluded that the SFD mutations may actually influence the processing and/or binding properties of TIMP-3 in the retina. / by Asmaa Bilal Hamze. / Vita. / Thesis (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2008. / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2008. Mode of access: World Wide Web.