Células-tronco adultas podem ser isoladas de vários tecidos, dentre eles a polpa dentária humana, tecido originado na papila dentária do dente em desenvolvimento. Estas linhagens multipotentes podem ser estudadas sob vários aspectos, como na elucidação da histogênese de tumores. O objetivo deste estudo foi inferir a histogênese do mixoma odontogênico, neoplasia odontogênica benigna, analisando a expressão de proteínas da matriz extracelular (MEC) e de metaloproteinases da matriz (MMPs) em células-tronco adultas de polpa dentária humana. Três linhagens diferentes de células-tronco originadas de polpas dentárias humanas IDPSCs (DL-1, DL-2 e DL4) foram utilizadas. As proteínas analisadas foram as mesmas expressas na neoplasia: vimentina, colágeno tipo I, fibronectina, tenascina, ácido hialurônico e MMPs (MMP-1, MMP-2 e MMP-9). Imunofluorescência e ensaios enzimáticos foram utilizados para analisar a presença de proteínas nas células cultivadas e no meio de cultura condicionado por estas células, respectivamente. Todas as linhagens celulares expressaram a vimentina e nenhuma expressou o ácido hialurônico. A linhagem celular DL-1 expressou todas as outras proteínas da matriz extracelular estudadas, enquanto que na linhagem DL-2 apenas não foi observada a expressão do colágeno tipo I. Fibronectina e tenascina não foram observados na linhagem DL-4. Todas as linhagens expressaram todas as MMPs, sendo que a produção de MMP-2 nas três linhagens foi significantemente maior que a de todas outras MMPs. Baseado nas condições deste estudo, é possível concluir que a expressão de proteínas da MEC e de MMPs em células-tronco de polpa dentária humana apresentaram perfil similar àquela apresentada no mixoma odontogênico, exceto pela ausência de marcação do ácido hialurônico em todas as linhagens. A ausência de secreção de ácido hialurônico pelas IDPSCs poderia indicar que o mixoma odontogênico deriva de uma célula mais diferenciada que as células-tronco. / Adult stem cells can be isolated from different tissues including the human dental pulp, a structure originated from the dental papillae. These cell lineages are of importance in a series of studies, as the analysis of tumors histogenesis. The aim of this study was to infer the histogenesis of odontogenic myxoma, a benign odontogenic neoplasia by analyzing the ECM and MMPs molecules expressed in human dental pulp stem cells. Three different lineages of immature dental pulp stem cells (IDPSCs) (DL-1, DL-2 and DL-4) were used. The proteins searched were those expressed by the tumoral cells: vimentin, type I collagen, fibronectin, tenascin and hialuronic acid (HA) and the matrix metalloproteinases (MMP-1, MMP-2 and MMP-9). Immunofluorecence and enzymatic assays were used for analyzing the presence of the proteins in the cells and in the culture media conditioned by the cells, respectively. All the lineages expressed vimentin; however none expressed HA. DL-1 lineage expressed all the other ECM proteins, and the expression of type I collagen was not observed in the DL-2 lineage. Fibronectin and tenascin were not observed in the DL-4 lineage. All the lineages expressed all the MMPs. The release of MMP-2 from all cell lineages was significantly higher than those of all other MMPs. Based on the conditions of this study its possible to conclude that the overall expression of MEC proteins and MMPs in the lineages of human dental pulp stem cells were similar to those found in the odontogenic myxoma, except for the absence of hyaluronic acid. The absence of HA secretion by the IDPSCs could indicate that the odontogenic myxoma tumoural cells derive from a cell more differentiated than the stem cells.

A matriz extracelular serve como depósito para fatores biologicamente ativos, como fatores de crescimento e proteases, os quais influenciam no comportamento das células tumorais. A ADAMTS-1 (uma desintegrina e metaloproteinase com motivos trombospondina) é um membro da família de metaloproteases ADAMTSs. Neste trabalho, avaliamos o papel da ADAMTS-1 na regulação das atividades estimuladas pelo HGF ou TGF-β1, sobre as células de fibrossarcoma (HT1080). A superexpressão de ADAMTS-1 afetou a proliferação e a velocidade de migração das células HT1080 estimuladas por HGF, mas não por TGF-β1. Demonstramos que a superexpressão da ADAMTS-1 diminuiu a fosforilação do receptor c-Met e das vias downstream ERK1/2 e FAK. Adicionalmente, na presença do HGF, a superexpressão de ADAMTS-1 perturbou a formação de fibrossarcosferas in vitro e microtumores in vivo. Esses microtumores e células individuais apresentaram características morfológicas de lesões menos invasivas. Nossos dados sugerem que a ADAMTS-1 regula as atividades estimuladas pelo HGF no fibrossarcoma. / The extracellular matrix serves as a reservoir for biologically active factors, such as growth factors and proteases that influence the tumor cell behavior. ADAMTS-1 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs) is a member of the ADAMTS family of metalloproteases. Here, we addressed the role played by ADAMTS-1 regulating HGF and TGF-β1 activities in fibrosarcoma cell line (HT1080). ADAMTS-1 overexpression affected the proliferation and migration velocity of HT1080 cells, after stimulation with HGF. However, ADAMTS-1 overexpression failed to affect TGF-β1 activity. We showed that ADAMTS-1 overexpression decreased the phosphorylation of c-Met receptor and downstream signaling pathways ERK1/2 and FAK. Additionally, in presence of HGF, ADAMTS-1 overexpression disrupted the formation of fibrosarcospheres in vitro and microtumors in vivo. These microtumors and individual cells presented characteristics of low invasive tumor cells (rounded morphology). Our results suggest that ADAMTS-1 is involved in regulating HGF-related functions on fibrosarcoma cells.

A desnutrição proteica (DP) pode ocasionar alterações na matriz extracelular (MEC) de diferentes órgãos e tecidos, inclusive o hematopoético, com comprometimento funcional. Estudos do nosso laboratório demonstraram, em modelo murino de DP, aumento da expressão proteica de fibronectina (FN) no estroma medular ósseo in vivo, principalmente na região subendosteal (local de fixação da célula tronco progenitora hemopoética). Já in vitro, no estroma medular ósseo, observou-se tanto o aumento quanto a diminuição de FN e a presença de suas isoformas. Essas alterações de FN parecem estar envolvidas com a hipoplasia da medula óssea (MO) em camundongos desnutridos. As modificações quantitativas de FN podem ser devidas: (i) à ação das metaloproteinases de matriz (MMP) responsáveis pela degradação das proteínas da MEC; (ii) aos inibidores de metaloproteinases (TIMP) que regulam a degradação da MEC; (iii) às alterações transcricionais, reguladas pela via de AKT/mTOR, que controla os splicing alternativos na FN, resultando em isoformas dessa proteína; (iv) a processos pós-transcricionais modulados por LC3, que aumenta a tradução do RNAm de FN. Assim, o objetivo deste estudo foi elucidar os mecanismos que alteram o turnover de FN no estroma medular ósseo em modelo murino de DP. Utilizamos camundongos, C57BL/6J machos, adultos, separados em dois grupos: controle e desnutrido, alimentados, ad libitum, com ração contendo 12% e 2% de proteína, respectivamente. Após cinco semanas de indução à desnutrição os camundongos foram eutanasiados, e coletado o material biológico. Avaliamos: o estado nutricional, o hematológico, a histologia da MO femoral bem como a determinação imunohistoquímica da FN, MMP-2 e MMP-9, determinação da expressão de FN e suas isoformas em células totais da MO, o estabelecimento do estroma medular ósseo in vitro, por 28 e 35 dias de cultivo. A partir das culturas foram avaliadas a expressão de RNAm de FN e suas isoformas, MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2, AKT, mTOR e LC3α e β, quantificação de MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2,TNFα, TGFβ e IL-1β e determinação de LC3β e proteínas da via de AKT/mTOR. Não observamos alterações na expressão do RNAm de FN e suas isoformas ex vivo e in vitro, mas um aumento da deposição de FN na MO.Também não observamos modificações na imunolocalização de MMP-2 e MMP-9 na MO e na atividade dessas proteínas no sobrenadante de culturas de células estromais in vitro, mas houve aumento da expressão do RNAm de MMP-9 em 28 dias de cultivo. Não detectamos alterações na expressão de RNAm e na concentração de TIMP-1 e TIMP-2 no sobrenadante das culturas. Houve redução significativa de TNFα e TGFβ no sobrenadante das culturas de 28 dias. Observamos aumento da expressão do RNAm de mTOR em culturas de 28 dias e LC3α e LC3β em 35 dias de células estromais. Encontramos menor fosforilação de PI3K, AKT, PTEN, mTOR e mTOR total e aumento de LC3β em culturas de 28 dias, mas redução de LC3β em 35 dias. Em função dos dados inferimos que a DP conduz a alterações da FN que não estão relacionadas à ação de MMPs e TIMPs e sim a modificações de LC3β e da via de AKT/mTOR. / Protein malnutrition (PM) can lead changes in extracellular matrix (ECM) from several organs and tissues, including hematopoietic, with functional impairments. Research from our laboratory demonstrated, in a murine model of protein malnutrition, increase in proteic expression of fibronectin (FN) in vivo bone marrow stroma, principally in subendosteal region (attachment site of hematopoietic stem/progenitor cell - HSPC). It was observed as both an increase and a decrease in the presence of FN and its isoforms in vitro bone marrow stroma. These FN changes seem to be related to bone marrow (BM) hypoplasia in malnourished mice. Quantitative FN changes may be due to: (i) action of matrix metalloproteinases (MMP) responsible for ECM proteins degradation; (ii) tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP) that regulate ECM degradation; (iii) transicional changes regulated by AKT/mTOR pathway, which controls alternative splicing in FN, resulting in isoforms from this protein; (iv) post-transcriptional processes modulated by LC3 that increases FN mRNA translation. Therefore, the aim of this study was to elucidade the mechanisms that changes the FN turnover in bone marrow stroma in a murine model of PM. C57BL/6J, adult and male mice were used and divided into two groups: control and malnourished, fed ad libitum with ration containing 12% and 2% of protein, respectively. After five weeks of induction malnutrition, mice were euthanized and the biological material was collected. We evaluated: nutritional and hematologic status, the femoral BM histology, immunohistochemistry determination of FN, MMP-2 and MMP-9, the FN and its isoforms expression determination in total BM cells, establishment of in vitro bone marrow stroma for 28 and 35 days of culture. From the cultures were evaluated FN mRNA expressions and its isoforms, MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2, AKT, mTOR, LC3α and β, quantification of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2,TNFα, TGFβ and IL-1β and determination of LC3β and AKT/mTOR proteins. No changes were observed, ex vivo and in vitro, in the expression of FN mRNA and its isoforms, but there was a FN deposition increase in BM. We did not observe modifications in MMP-2 e MMP-9 immunolocalization in BM and in these proteins activity in the supernatant of in vitro stromal cell culture, but there was an increase in MMP-9 mRNA expression after 28 days of culture. We did not detect changes in mRNA and in TIMP-1 and TIMP-2 expressions in the supernatant of cultures. There was significant reduction of TNFα and TGFβ in the cultures supernatant of 28 days. We observed an increase of mTOR RNAm in 28 days cultures and also LC3α and LC3β in stromal cells with 35 days. We found lower phosphorylation of PI3K, AKT, PTEN, mTOR e total mTOR and an LC3β increase in 28 days cultures, yet an LC3β reduction in 35 days. According to the data we conclude that PM leads to FN changes that are not related to MMPs and TIMPs actions, but the LC3β and AKT/mTOR pathway modifications.

As MMPs são endopeptidases zinco dependentes que, em conjunto, podem degradar todos os componentes da MEC e gerar moléculas bioativas. São as principais responsáveis pelo remodelamento tecidual durante eventos fisiológicos normais como a embriogênese e organogênese e também em eventos patológicos como a invasão tumoral nos tecidos. As pesquisas na área de mineralização biológica têm buscado identificar os genes envolvidos nos mecanismos moleculares que regula o processo de ossificação endocondral. As MMPs e seus inibidores são responsáveis pelo controle da degradação desta matriz, como os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs) e a proteína RECK, que, muito provavelmente, determinam o grau de remodelação da matriz extracelular. Desta forma, nosso objetivo foi delinear o perfil temporal e espacial da expressão das MMP-15/MT2-MMP, MMP-16/MT3- MMP, MMP-17/MT4-MMP, MMP-24/MT5-MMP e MMP-25/MT6-MMP durante a ossificação endocondral em embriões de camundongos e em animais recémnascidos através das técnicas de PCR em tempo real e imunohistoquímica. Por imunohistoquímica, nós não encontramos imunomarcação para a MMP-15/MT2- MMP em nenhum dos períodos analisados, apesar da padronização do anticorpo primário. Tanto a MMP-16/MT3-MMP quanto a MMP-24/MT5-MMP foram imunolocalizadas, principalmente, nos osteoblastos do fronte de ossificação da placa de crescimento. Para a MMP-17/MT4-MMP, durante a diferenciação condrocítica (E13) os condrócitos proliferativos foram imunocorados, bem como os condrócitos hipertróficos no centro da cartilagem do molde cartilaginoso (E14). Durante a invasão celular e vascular (E15), as células mesenquimais oriundas do colar ósseo, provavelmente pré-osteoblastos, foram imunocorados na cavidade medular primitiva e osteoblastos fronte de ossificação foram imunocorados, de E16 a PN1. Observamos para a MMP-25/MT6-MMP o mesmo padrão de imunomarcação das demais MT-MMPs, exceto no molde cartilaginoso, onde apenas as células do periósteo e pericôndrio foram imunocoradas, diferentemente da demais que foram localizadas apenas no centro do molde cartilaginoso. A análise da expressão dos transcritos para todas as MT-MMPs revelou o mesmo perfil de expressão, sendo alta durante a fase de diferenciação condrocítica (E13), tendo queda de expressão de E14 a E16. Em E16 há um aumento de expressão até E18 e, novamente, queda até E20 e pouca ou nenhuma expressão em PN7. Apesar deste perfil semelhante, houve uma expressão diferencial entre elas, sendo a MMP-15/MT2-MMP > MMP- 17/MT4-MMP > MMP-16/MT3-MMP > MMP-24/MT5-MMP > MMP-25/MT6/MMP. Os resultados obtidos mostram, pela primeira vez, que as MT-MMPs estão diferencialmente expressas durante a ossificação endocondral normal em camundongos, sugerindo que a atividade biológica destas enzimas esteja atuando na degradação da matriz extracelular pericelular tanto durante a fase de desenvolvimento quanto de formação óssea. / MMPs are zinc-dependent endopeptidases that, collectivelly, degrade all components of the ECM and generate bioactive molecules. They are able to remodelate the ECM during normal developmental processes such as embryogenesis and organogenesis, as well as in pathological processes such as tumoral invasion. The biological mineralization research looking for discovering the genes involved in the molecular mechanisms that control the endochondral ossification process. MMPs and their inhibitors (TIMPs and RECK) are responsable for bone matrix remodeling and, probably, determinate the level of its turnover. Thus, our goal was to evaluate the temporal-spatial expression of MMP-15/MT2-MMP, MMP-16/MT3-MMP, MMP-17/MT4-MMP, MMP-24/MT5-MMP, and MMP-25/MT6- MMP in mice embryos and newborns during endochondral ossification by Real Time PCR and immunohistochemistry. By immunohistochemistry, MMP-15/MT2-MMP signal was not detected. Both MMP-16/MT3-MMP and MMP-24/MT5-MMP were immunostained, mainly in osteoblasts at ossification front of growth plate. For MMP- 17/MT4-MMP, proliferative chondrocytes were immunopositive during chondrocyte differentiation (E13) as well as in hipertrophyc chondrocytes at the middle of cartilaginous template (E14). During cellular e vascular invasion (E15), mesenchymal cells from bone collar, probable pre-osteoblasts, were immunostained at primary bone marrow and osteoblasts at ossification front from E16 e PN1. For MMP- 25/MT6-MMP, perichondrial and periostal cellls were immunostained at cartilaginous template. All MT-MMPs evaluated showed the same transcript levels profile, being high in chondrocyte differentiation (E13), decreasing from E14 to E16. mRNA levels increased from E16 to E18 and, once more, decreasing from E18 to E20. Despite this profile, we observed difference levels: MMP-15/MT2-MMP > MMP-17/MT4-MMP > MMP-16/MT3-MMP > MMP-24/MT5-MMP > MMP-25/MT6/MMP. Our findings show, for the first time, that MT-MMPs are differentially expressed during normal endochondral ossification in mice, suggesting their biological activity act in pericellular extracellular matrix degradation in both development and bone formation.

Introdução: As queimaduras alcalinas da córnea fazem parte dos ferimentos mais devastadores para o olho. Objetivo: Os objetivos foram investigar o efeito aditivo do olho seco na atividade de proteases na superfície ocular e complicações corneanas apos lesão ocular alcalina e também investigar a eficácia da terapia anti-inflamatória controlar este processo. Métodos: Um modelo combinado (CM) de olho seco e queimadura alcalina unilateral foi usada. Resumidamente, camundongos C57BL /6 foram submetidos à queimadura alcalina unilateral (AB) com ou sem olho seco concomitante por 2 ou 5 dias. Um grupo separado de animais foram submetidos a ambos modelos (AB e olho seco) foram tratados topicamente com a Dexametasona, ou Doxiciclina ou colírio controle de solução salina balanceada (BSS). Os camundongos foram observados diariamente para verificar o aparecimento de perfuração da córnea. Córneas inteiras foram colhidas e homogeneizadas para extração de RNA. PCR quantitativo em tempo real foi realizada para medir a expressão de citocinas inflamatórias, metaloproteinases de matriz (MMP). Ativdade da MMP-9, atividade da gelatinase e da atividade da mieloperoxidase (MPO) foram avaliados em córneas homogeneizadas. A presença da infiltração de neutrófilos foi avaliada por imunohistoquímica e citometria de fluxo. Resultados: Os olhos submetidos ao modelo combinado de AB e olho seco (CM) tiveram 20% de taxa de perfuração estéril da córnea 1 dia após a lesão inicial; que aumentou para 35% em 5 dias. Houve um atraso no fechamento da ferida e aumento de opacidade residual da córnea. Aumento dos níveis de IL-1, IL-6, e as MMPs 1, -3, -8, -9, 13 e CXCL1, foram encontrados após 2 dias no CM comparando com córneas AB. Um aumento da imunorreatividade da MMP-1, -3, -9 e -13 e atividade gelatinolítica da MMP-9 foram observadas em comparação com córneas do grupo CM comparado com AB. O aumento da infiltração de neutrófilos e a atividade da mieloperoxidase foi observado no grupo CM comparando-se com córneas do grupo AB após dois dias da lesão inicial. Não foram observadas perfurações nas córneas tratadas com Dexametasona. Nos olhos tratados com Doxiciclina, 100% do fechamento da ferida pós-lesão no dia 2 e pontuação significantemente menor na escala de opacidade da córnea em relação ao BSS também foram observadas nos dias 4 e 5. Córneas tratadas com Dexametasona apresentaram a menor pontuação de opacidade da córnea. Tratamento com Dexametasona diminuiu significativamente os níveis de mRNA da IL-1, IL-6, e MMP-1, -9, -13, e o TIMP-1 depois de 2 dias, e aumentou os níveis de MMP-8, enquanto que o tratamento com Doxiciclina diminuiu significativamente IL-1, IL-6, MMP-8, -9 e, em comparação com córneas tratadas com BSS. A diminuição da imunorreatividade da MMP-1, -9 e -13 e atividade gelatinolítica foram vistos em córneas tratadas com Doxiciclina e Dexametasona em comparação com o veículo BSS. O aumento da infiltração de neutrófilos e a atividade da mieloperoxidase foi observado no grupo BSS comparação com o grupo Dexametasona 2 dias pós-lesão. Conclusões: O olho seco ambiental piora o resultado da queimadura ocular alcalina, criando uma tempestade de citocinas e proteases, aumentando o risco de perfuração corneana. Entretanto, o tratamento inicial com terapia anti-inflamatória é muito eficaz na preservação da transparência corneana e facilita a cicatrização de feridas, enquanto controla a produção de MMP e a migração de neutrófilos. / Introduction: Alkali burns to the cornea are among the most devastating injuries to the eye. Purpose: To evaluate the effects of dry eye on ocular surface protease activity and sight threatening corneal complications following ocular surface chemical injury and also to investigate the efficacy of anti-inflammatory therapy controlling this. Methods: A combined model (CM) of unilateral alkali burn and dry eye was used. Briefly, C57BL/6 mice were subjected to unilateral alkali burn (AB) with or without concomitant dry eye for 2 or 5 days. A separate group of mice subjected to both AB and dry eye were topically treated with Dexamethasone (Dex), Doxycycline (Doxy) or saline control (BSS). Mice were observed daily for appearance of corneal perforation. Whole corneas were harvested and lysed for RNA extraction. Quantitative real time PCR was performed to measure expression of inflammation cytokines, matrix metalloproteinases (MMP). MMP-9 activity, gelatinase activity and myeloperoxidase (MPO) activity were evaluated in corneal lysates. Presence of infiltrating neutrophils was evaluated by immunohistochemistry and flow cytometry. Results: Eyes subjected to the combined model of AB and dry eye (CM) had 20% sterile corneal perforation rate as soon as 1 day after the initial injury, which increased to 35% by 5 days, delayed wound closure and increased corneal opacity. Increased levels of IL- 1, IL-6, and MMPs 1,-3,-8,-9, 13, and CXCL1 transcripts were found after 2 days in CM compared to AB corneas. Increased MMP-1, -3,-9 and -13 immunoreactivity and gelatinolytic activity were seen in CM corneas compared to AB. Increased neutrophil infiltration and MPO activity was noted in the CM group compared to AB 2 days post injury. No perforations were observed in the Dex treated corneas. Doxy treated eyes had 100% of wound closure 2D post-injury, and significant lower corneal opacity scores at days 4 and 5 compared to BSS. Dex-treated corneas showed the lowest corneal opacity score. Dex treatment significantly decreased mRNA levels of IL-1, IL-6, and MMPs -1,-9, -13, and TIMP-1 after 2 days with increased levels of MMP-8, while Doxy treatment significantly decreased IL-1, IL-6, MMP-8, and -9, compared to BSS-treated corneas. Decreased MMPs -1,-9 and -13 immunoreactivity and gelatinolytic activity were seen in corneas treated with Doxy and Dex compared to BSS vehicle. Increased neutrophil infiltration and MPO activity was noted in the BSS group compared to Dex 2 D post-injury. Conclusions: Desiccating stress worsens outcome of ocular alkali burn, creating a cytokine and protease storm with greater neutrophil infiltration, increasing the risk of corneal perforation. However, early treatment with anti-inflammatory therapy is very efficacious in preserving corneal clarity and facilitating wound healing, while controlling MMP production and migration of neutrophils.

As integrinas são proteínas de membrana envolvidas em diversos processos biológicos como embriogênese, inflamação e agregação plaquetária. A alteração de seu padrão de expressão está relacionada com processos patológicos como trombose e câncer, fazendo das integrinas ótimos indicadores da progressão destas doenças. Assim, a integrina α2β1 pode ser considerada como indicadora de angiogênese, sendo expressa nas células endoteliais durante o crescimento de novos vasos. Já a ausência da αIIbβ3 em plaquetas está relacionada com a doença de Glanzmann, caracterizada por uma agregação plaquetária deficiente, e sua presença em outros tipos celulares está relacionada com processos de metástase e invasão de tecidos. Estas integrinas contêm antagonistas naturais nos venenos de serpentes da família VIPERlDAE: As RGD-disintegrinas bloqueiam a integrina αIIbβ3 e as ECD-disintegrinas bloqueiam a integrina α2β1. Estas últimas formam parte de metaloproteinases com múltiplos domínios de aproximadamente 50 kDa. Interessados em desenvolver marcadores moleculares para estas integrinas, direcionamos nossos objetivos para: (1) a elucidação da região mínima das ECD-disintegrinas com atividade biológica e (2) construção de biomarcadores para a integrina α2β1 utilizando a região elucidada, e para a integrina αIIbβ3 utilizando uma RGD-disintegrina. Neste trabalho conseguimos determinar uma região de 49 resíduos na porção C-terminal do domínio ECD-disintegrina da jararagina que reage com um anticorpo neutralizante das atividades hemorrágica e de ligação ao colágeno da proteína. Esta região foi subclonada e expressa em fusão com a fosfatase alcalina de E. colí, mas não teve funcionalidade como marcador. No entanto, a RGD-disintegrina eristostatina em fusão com a fosfatase alcalina mostrou bifuncionalidade, apresentando tanto atividade disintegrina como atividade catalítica. Além disso, verificamos sua seletividade pela integrina αIIbβ3 e padronizamos um ensaio direto de dot blot para a presença dessa integrina em plaquetas, com um único passo de incubação. / Integrins are membrane proteins involved in biological processes such as embriogenesis, inflammation and platelet aggregation. The alteration of their expression pattem is related to pathological disorders such as thrombosis and cancer, making integrins suitable indicators of the progression of these diseases. Thus, the α2β1 integrin, which is expressed in endothelial cells during capillary growth, may be an indicator of angiogenesis. The absence of αIIbβ3 integrin in platelets is related to Glanzmann disease, characterized by defective platelet aggregation and its expression in other cellular types is related with metastasis and tissue-invasion processes. These integrins contain natural antagonists in venoms from the VIPERIDAE snake family: RGD-disintegrins, which block the αIIbβ3 integrin and ECD-disintegrins, which block the α2β1 integrin. The latter forming part of multidomain metalloproteinases of approximately 50 kDa. In order to develop molecular markers for integrins, we have directed our objectives at: (1) determining the minimal region of ECD-disintegrins with biological activity and (2) engineering biomarkers for the α2β1 integrin using the previously determined minimal region and for the αIIbβ3 using an RGD-disintegrin. In this work we have determined a 49-residue region located in the C-terminus of jararhagin ECD-disintegrin domain, which reacts with a neutralizing antibody of hemorrhagic and binding to collagen activities of the protein. This region was subcloned and expressed in fusion with E. coli alkaline phosphatase, but did not present a marker activity. On the other hand, the RGD-disintegrin eristostatin fused to alkaline phosphatase showed bifunctionality, presenting both, disintegrin and catalytic activities. Furthermore, we have characterized its selectivity for the αIIbβ3 integrin and we have standardized a direct dot blot assay with one-step incubation for the presence of this integrin in platelets.

PTEN é um gene supressor de tumor, que resulta na proteína citoplasmática de mesmo nome, e possui a capacidade de modular a apoptose e o ciclo celular, assim como de inibir a migração celular. Por outro lado, o oncogene Akt promove a sobrevida celular e impede a apoptose. A ativação de Akt é inversamente relacionada com a ausência de PTEN em uma variedade de neoplasias malignas. Neste estudo, linhagens celulares derivadas de carcinoma epidermóide bucal (HN6, HN30, HN31 e uma linhagem de células controle, HaCat) foram submetidas ao método de invasão in vitro e clones celulares altamente invasivos foram isolados. Através das técnicas de imunofluorescência e Western blot foi verificada a expressão de ambas as proteínas nos novos clones (denominados HN6.1, HN30.1, HN31.1 e HaCat.1) e comparada às linhagens controle. A técnica da zimografia também foi realizada, desde que várias metaloproteinases (MMPs) têm demonstrado possuir papel importante no processo de invasão e metástase dos CEB. Nossos resultados revelaram que todas as linhagens celulares e seus respectivos clones invasivos mostraram marcação citoplasmática e nuclear para PTEN e pAkt, respectivamente. A exceção foi a HaCat.1 que apresentou marcação predominantemente citoplasmática para pAkt. A análise do Western blot revelou que os clones invasivos expressam menor quantidade de PTEN, não significantes estatisticamente. Essa diminuição foi expressiva somente na linhagem HaCat.1 (p<0.05). Em relação ao pAkt, foi observado uma discreta superexpressão dessa proteína nas linhagens invasivas de CEB. Contrariamente, a linhagem HaCat.1 sofreu uma significante diminuição de pAkt (p<0,05). Finalmente, a zimografia mostrou um discreto aumento de MMP-2 latente e/ou um significante aumento de MMP-9 ativa em todos os clo nes invasivos. Nossos resultados sugerem que não há uma relação inversa consistente e significativa entre as proteínas PTEN e Akt no processo de invasão in vitro com células derivadas de CEB. Não há somente um padrão de sinalização PTEN-PI3K-Akt no processo de carcinogênese desta neoplasia. A linhagem celular HaCat.1 se comportou diferente das linhagens derivadas de CEB e provavelmente sofreu diferenciação. Um aumento estatisticamente significante de secreção de MMP-9 ativa foi observado em 2 das 3 linhagens de CEB estudadas / PTEN is a tumor suppressor gene that encodes a dual phosphates protein capable to modulate apoptosis and cell cycle and prevent cellular migration. On the other hand, Akt oncogene promotes both cell cycle progression and inhibits apoptosis. Akt activation is inversely correlated with PTEN lost in a variety of cancers. In this study, highly invasive clones of OSCC cell lines (HN6, HN30, HN31 and a control cell line, HaCat) were isolated using an in vitro assay method. The expression of both proteins in these cells was compared by immunofluorescence and western blot technique. The metalloproteinase activation was analyzed by gelatin zimography, since several MMPs have been shown to play an important role in the invasion and metastasis of OSCC. All OSCC cell lines and its new clones showed cytoplasmatic and nuclear staining for PTEN and pAkt, respectively. The western blot analysis revealed no significant decrease of PTEN expression in the most invasive clones (named HN6.1, HN30.1 and HN31.1). Only HaCat.1 had a significant decrease (p<0,05). However, there was no significant increase of Akt in the invasiveness clones and oppositely the expression of Akt was strongly reduced (p<0,05) in the HaCat.1. Finally, the zimography showed a discrete increase of inactive MMP-2 and/or a significant increase of active MMP-9 in all the most invasive cell lines. In conclusion, no correlation was seen between PTEN and pAkt in the process of invasion in vitro. There is not only a linear PTEN-PI3K-Akt pathway in OSCC. The HaCat.1 had a different behavior in relation to OSCC cell lines and probably allowed cellular differentiation. In addition, a significant increase of active MMP-9 was seen in 2 of 3 lines of cells derived from OSCC

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Os avanços relacionados à ciência dos biomateriais e engenharia tecidual buscam esclarecer os mecanismos envolvidos na resposta biológica associada ao uso desses dispositivos e sua interação com o sistema imune. Neste estudo, avaliou-se a resposta imune e inflamatória desenvolvida em camundongos frente à implantação de membrana de cortical óssea bovina no tecido subcutâneo, em implantação única e sequencial de duas membranas, assim como os possíveis mecanismos envolvidos no processo de reconhecimento e reabsorção desse biomaterial, de acordo com análise histomorfométrica, enzimática e molecular. Após a implantação da membrana, sinais de reabsorção que antes eram notados em pontos isolados, aos poucos se unem até sua completa degradação, observada somente após 15 dias. Todo o processo de reabsorção da membrana é acompanhado por uma reação inflamatória de magnitude moderada, seguida pelo declínio do número de leucócitos, surgimento de células gigantes multinucleadas e formação de uma cápsula de tecido conjuntivo fibroso. A cinética de TNF- e MMP-2, MMP-8, MMP-9 e MMP-13 apresentou um padrão de produção decrescente, entretanto os níveis dos inibidores de metaloproteinases (TIMPs) e TGF- parecem atuar de forma inversa. A velocidade de reabsorção após duas implantações consecutivas da membrana foi maior quando comparada ao grupo de animais que sofreu apenas uma implantação, porém os resultados do teste de hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) demonstraram que a membrana é biocompatível, pois não elicitou resposta imunológica exacerbada após uma segunda implantação, confirmando então a natureza não imunogênica desse biomaterial. Finalmente, os animais CD14KO e MyD88KO apresentaram uma reabsorção mais lenta da membrana implantada, quando comparados aos animais C57Bl/6 (WT), demonstrando que as moléculas CD14 e MyD88 estão envolvidas no reconhecimento do biomaterial e desempenham importante papel no processo de reabsorção da membrana de cortical óssea bovina, indicando a participação de PAMPs e/ou DAMPs na resposta biológica gerada por esse biomaterial. / Advances related to the biomaterials science and tissue engineering seek to clarify the mechanisms involved in the biological response associated with the use of those devices and their interaction with the immune system. This study evaluated the inflammatory and immune response developed in mice after implantation bovine bone cortical membrane in subcutaneous tissue, in both, unique and sequential implantation of 2 membranes, as the mechanisms involved in this biomaterial recognition and resorption process, on regards to histomorphometric, enzymatic and molecular analysis. After membrane implantation, previously observed signs of resorption in isolated spots, gradually unite until their complete degradation after 15 days. The whole membrane resorption process is accompanied by a moderate inflammatory reaction, followed by a decline in the leukocytes number, appearance of multinucleated giant cells and formation of a capsule of fibrous connective tissue. The kinetics of TNF-, MMP-2, MMP-8, MMP-9 e MMP-13 showed a pattern of decreasing production, however, levels of metalloproteinases inhibitors (TIMPs) and TGF- seem to act in reverse way. The resorption rate after two successive membrane implantations was higher when compared to the group which suffered only one implantation, however, the results of delayed test hypersensity (DTH) demonstrated that the membrane is biocompatible, that is, it does not elicited too high immune response after a second position, confirming the non immunogenic nature of this biomaterial. Eventually, CD14KO and MyD88KO strains showed a slower membrane resorption when compared to animals C57Bl/6, demonstrating that the CD14 and MyD88 molecules are involved in biomaterial recognition and play an important role in bovine cortical bone membrane resorption process, indicating that PAMPs and/or DAMPs are involved in biological response generated by this biomaterial.

Avaliamos a capacidade de indução de migração, invasão e secreção de protease pelo peptídeo derivado da laminina, C16 (KAFDITYVRLKF, cadeia g1) em linhagem celular (CAC2) de carcinoma adenóide cístico humano. Laminina g1 foi imunolocalizada no carcinoma adenóide in vivo e in vitro. Ensaio de ferida, em câmara bipartite e em vídeo microscopia (time-lapse) mostraram que C16 estimula migração em células CAC2. C16 também estimulou invasão em ensaio com câmaras bipartites cobertas com Matrigel. Invasão depende de atividade de protease. Zimografia mostrou que C16 aumentou secreção de MMPs 2 e 9. Diferentes vias de sinalização podem estar relacionadas com os efeitos de C16. Immunoblot revelou que C16 aumentou a fosforilação de AKT e ERK. Para o estudo de possíveis receptores do peptídeo, preparações de membrana foram passadas em colunas de afinidade com C16 acoplado. Banda de 40kDa foi eluída e analisada por espectrometria de massa (LC-MS/MS) que identificou a cadeia a1 do colágeno. O fragmento de colágeno eluído poderia ser parte de um complexo protéico envolvendo C16. Integrinas são receptores de colágeno e candidatas a fazerem parte desse complexo. Células CAC2 expressaram as integrinas av, a5, b3 and b1. Silenciamento dessas integrinas promoveu redução da migração e secreção de protease induzidas por C16. Sugerimos que C16 estimularia migração, invasão e secreção de protease em células de carcinoma adenóide cístico através de integrinas a5b1 e avb3. O sinal gerado por C16 seria transduzido pelas vias AKT e ERK1/2. / We studied induction of migration, invasion and protease activity by laminin-derived peptide C16 (KAFDITYVRLKF, g1 chain) in a cell line (CAC2) from adenoid cystic carcinoma. Laminin g1 was immunolocalized in adenoid cystic carcinoma in vivo and in vitro. C16 increased migratory activity of CAC2 cells, as shown by monolayer wound assay, Transwell migration assay and time-lapse video microscopy. This peptide also stimulated cell invasion in Transwell chambers coated with Matrigel. Invasion depends on protease activity. Zymograms showed that C16 increased secretion of MMPs 2 and 9. Different signaling pathways could be related to C16 regulation in CAC2 cells. Immunoblot showed that C16 increased phosphorylation of both AKT and ERK compared to controls. To study putative receptors of this peptide we used affinity chromatography. Membrane preparations were run through C16-affinity columns. A 40kDa band was eluted and analyzed by mass spectrometry (LC-MS/MS) identifying a collagen a1 chain. The collagen fragment eluted could be part of a protein complex involving C16. This protein complex may include integrins, which are collagen receptors. CAC2 cells exhibited av, a5, b3 and b1 integrins. siRNA knockdown of these integrins inhibited both C16-induced migration and protease activity. We propose that C16 increases migration, invasion and protease activity of a human salivary gland adenoid cystic carcinoma cell line through a5b1 and avb3 integrins. The signal generated by C16 is transduced by AKT and ERK1/2 signaling pathways.