Desde o início a ecofisiologia tenta entender como o comportamento dos animais tampona os desafios ambientais. Anfíbios perdem água através da pele em taxas elevadas e assumem riscos quando buscam por água. Testamos se cinco espécies de anfíbios arborícolas diferem em na adoção de estratégias na busca de água e se diferenças interespecíficas na fisiologia e no comportamento se correlacionam com distribuição temporal e escolha microhabitat na atividade reprodutiva. Estratégias de busca de água foram classificadas como direta ou energética errática de acordo com a atividade de busca de água dos indivíduos em um labirinto. Foram registradas, também, a atividade reprodutiva dos machos durante um ano e sua associação com condições microambientais e de distribuição temporal relacionadas com a disponibilidade de água em um mesmo charco. Observamos grandes diferenças interespecíficas na atividade de busca de água. As espécies do gênero Hypsiboas demonstraram uma clara tendência para a estratégia direta, levando mais tempo para encontrar a fonte de água, em contraposição foram mais precisas. A estratégia das espécies do gênero Scinax foi classificada como energética errática, pois costumavam encontrar a fonte de água mais rápido por meio de uma busca ativa e errática. A espécie Hypsiboas bandeirantes, no entanto, tem um comportamento generalista, exibindo ambas as estratégias. A análise discriminante indicou que a estratégia tinha maior poder discriminativo quando associado à distribuição temporal da atividade reprodutiva (96.24% de classificação correta, 100% de confiabilidade na validação cruzada), sendo que espécies tímidas são mais dependentes da temporada de chuva. Dentro de variáveis de microhábitat, a estratégia energética errática poderia ser diferenciadas por ocupar microhabitats com maior umidade relativa. Estes resultados sugerem que, embora as espécies de estratégia direta concentrem sua atividade no pico da estação chuvosa, elas são independentes das condições do microambiente. Por outro lado, espécies energéticas erráticas se reproduzem quando a umidade relativa é muito alta, independente da temporada. A variação interespecífica na variável fisiológica de resistência da pele à perda de água (RPA) também pode ser discriminada com base na distribuição temporal (89.4% de classificação correta, 94.5% de confiabilidade na validação cruzada). Os valores mais baixos de RPA (H. albopunctatus < S. crospedospilus < S. hayii) são diretamente proporcionais à dependência a estação chuvosa e parece refletir tanto a adaptação à disponibilidade de água no ambiente quanto a herança filogenética, particularmente em espécies caracterizadas por baixo RPAE que tende a vocalizar em períodos de alta disponibilidade de água. Testes em mais espécies serão necessários para confirmar esses padrões / A longstading question in ecophysiology is how behavior buffers environmental challenges in animals. Amphibians loose water at high rates through skin and assume risks when searching for water. We tested if five species of treefrogs differ in water search strategy and whether differences in physiology and in behavior would correlate with temporal distribution and microhabitat choice for reproductive activity. We classified strategies as direct or energetic erratic according to individuals\' activity finding water in a maze. Temporal distribution and microenvironmental conditions related to water availability were recorded associated to males reproductive activity during a year in a same pond. We observed high interspecific differences in treefrogs activity in search for water. Species from genus Hypsiboas demonstrated a clear trend towards direct strategy, taking longer to find water source but being more accurate. Species from Scinax genus were energetic erratic, finding water source sooner by an erratic-active search. Hypsibos bandeirantes, however, had a generalist behavior, exhibiting both strategies. Discriminant analysis indicated that water search strategies had higher discriminative power when associated to temporal distribution of reproductive activity (96.24% correct classification, 100% cross-validated results), with higher dependence of species from direct search strategy to wet season. Within microhabitat variables, energetic erratic strategies could be differentiated by occupying microhabitats with higher humidity. These results suggest that while species with the direct strategy concentrate activity at the wet season peak regardless of microenvironment conditions, energetic erratic species opportunistically call when UR% is very high, independent of the season. Interspecific variation in the physiological variable, the skin resistance to water loss (RWL), can also be discriminated on the basis on temporal distribution (89.4% correct classification, 94.5%. cross-validated results). The lower RWL values (H. albopunctatus < S. crospedospilus < S. hayii) are directly proportional to their dependence to wet season and seems to reflect both adaptation to environmental water availability and phylogenetic inheritance, particularly with species characterized by low RWL tending to call at periods of high water availability. Tests on more species are necessary to confirm this pattern

Desde o início a ecofisiologia tenta entender como o comportamento dos animais tampona os desafios ambientais. Anfíbios perdem água através da pele em taxas elevadas e assumem riscos quando buscam por água. Testamos se cinco espécies de anfíbios arborícolas diferem em na adoção de estratégias na busca de água e se diferenças interespecíficas na fisiologia e no comportamento se correlacionam com distribuição temporal e escolha microhabitat na atividade reprodutiva. Estratégias de busca de água foram classificadas como direta ou energética errática de acordo com a atividade de busca de água dos indivíduos em um labirinto. Foram registradas, também, a atividade reprodutiva dos machos durante um ano e sua associação com condições microambientais e de distribuição temporal relacionadas com a disponibilidade de água em um mesmo charco. Observamos grandes diferenças interespecíficas na atividade de busca de água. As espécies do gênero Hypsiboas demonstraram uma clara tendência para a estratégia direta, levando mais tempo para encontrar a fonte de água, em contraposição foram mais precisas. A estratégia das espécies do gênero Scinax foi classificada como energética errática, pois costumavam encontrar a fonte de água mais rápido por meio de uma busca ativa e errática. A espécie Hypsiboas bandeirantes, no entanto, tem um comportamento generalista, exibindo ambas as estratégias. A análise discriminante indicou que a estratégia tinha maior poder discriminativo quando associado à distribuição temporal da atividade reprodutiva (96.24% de classificação correta, 100% de confiabilidade na validação cruzada), sendo que espécies tímidas são mais dependentes da temporada de chuva. Dentro de variáveis de microhábitat, a estratégia energética errática poderia ser diferenciadas por ocupar microhabitats com maior umidade relativa. Estes resultados sugerem que, embora as espécies de estratégia direta concentrem sua atividade no pico da estação chuvosa, elas são independentes das condições do microambiente. Por outro lado, espécies energéticas erráticas se reproduzem quando a umidade relativa é muito alta, independente da temporada. A variação interespecífica na variável fisiológica de resistência da pele à perda de água (RPA) também pode ser discriminada com base na distribuição temporal (89.4% de classificação correta, 94.5% de confiabilidade na validação cruzada). Os valores mais baixos de RPA (H. albopunctatus < S. crospedospilus < S. hayii) são diretamente proporcionais à dependência a estação chuvosa e parece refletir tanto a adaptação à disponibilidade de água no ambiente quanto a herança filogenética, particularmente em espécies caracterizadas por baixo RPAE que tende a vocalizar em períodos de alta disponibilidade de água. Testes em mais espécies serão necessários para confirmar esses padrões / A longstading question in ecophysiology is how behavior buffers environmental challenges in animals. Amphibians loose water at high rates through skin and assume risks when searching for water. We tested if five species of treefrogs differ in water search strategy and whether differences in physiology and in behavior would correlate with temporal distribution and microhabitat choice for reproductive activity. We classified strategies as direct or energetic erratic according to individuals\' activity finding water in a maze. Temporal distribution and microenvironmental conditions related to water availability were recorded associated to males reproductive activity during a year in a same pond. We observed high interspecific differences in treefrogs activity in search for water. Species from genus Hypsiboas demonstrated a clear trend towards direct strategy, taking longer to find water source but being more accurate. Species from Scinax genus were energetic erratic, finding water source sooner by an erratic-active search. Hypsibos bandeirantes, however, had a generalist behavior, exhibiting both strategies. Discriminant analysis indicated that water search strategies had higher discriminative power when associated to temporal distribution of reproductive activity (96.24% correct classification, 100% cross-validated results), with higher dependence of species from direct search strategy to wet season. Within microhabitat variables, energetic erratic strategies could be differentiated by occupying microhabitats with higher humidity. These results suggest that while species with the direct strategy concentrate activity at the wet season peak regardless of microenvironment conditions, energetic erratic species opportunistically call when UR% is very high, independent of the season. Interspecific variation in the physiological variable, the skin resistance to water loss (RWL), can also be discriminated on the basis on temporal distribution (89.4% correct classification, 94.5%. cross-validated results). The lower RWL values (H. albopunctatus < S. crospedospilus < S. hayii) are directly proportional to their dependence to wet season and seems to reflect both adaptation to environmental water availability and phylogenetic inheritance, particularly with species characterized by low RWL tending to call at periods of high water availability. Tests on more species are necessary to confirm this pattern

O melanoma é composto por células malignas e também por um estroma de sustentação que inclui fibroblastos, células imunológicas, endoteliais, matriz extracelular, dentre outros fatores. Assim, os tumores não são entidades independentes, eles interagem ativamente com o microambiente adjacente de forma bidirecional através de sinais moleculares que modulam o fenótipo maligno. Um dos sinais bioquímicos para desenvolvimento desse fenótipo se dá pelo catabolismo de Trp pela via das quinureninas, que gera compostos com diversas atividades biológicas, que no tumor estão envolvidas com tolerância e imunoescape e, logo, com prognóstico ruim para os pacientes. Até o presente momento apenas o consumo de Trp e a formação de um único metabólito, a quinurenina (KYN), tem sido associada a malignidade dos melanomas. A fim de ampliar e elucidar os mecanismos bioquímicos do metabolismo desse aminoácido em melanomas, estudamos mais de quinze compostos de todas as rotas catabólicas de Trp em células da pele, células imunológicas, linhagens tumorais e amostras clínicas de melanoma. De forma inédita pudemos observar que as células da pele tem maior habilidade de sintetizar KYN quando comparadas às linhagens tumorais, demonstrando que o catabolismo de Trp peritumoral pode ser responsável pelos fenômenos de imunotolerância e escape. Além disso, o metabolismo de Trp pode estar envolvido nos mecanismos de homeostasia da pele, já que especificamente essas células produzem compostos com atividade biológica nesse órgão. As células imunológicas possuem um perfil metabólico completamente diferente umas das outras: monócitos, macrófagos e dendríticas possuem maior ativação da via KYN enquanto linfócitos e neutrófilos possuem maior indução da rota que gera serotonina e melatonina. Mesmo nos diferentes fenótipos de macrófagos, M1 e M2a, foram observadas marcações especificas de metabolismo, que podem estar relacionadas às atividades anti- ou pró-tumoral dessas células no microambiente. Em amostras clínicas, apesar da principal diferença entre nevos e melanomas ser a concentração de KYN, diversas outras alterações no metabolismo de tiptofano foram observadas, o que mostra a complexa magnitude deste metabolismo na fisiopatologia da pele / Melanoma is composed of malignant cells and also by a stromal support that includes fibroblasts, immune cells, endothelial cells, extracellular matrix, among other factors. Thus, tumors are not separate entities; they actively interact with the surrounding microenvironment bi-directionally through molecular signals that modulate the malignant phenotype. One of biochemical signals for the development of this phenotype occurs by Trp catabolism through kynurenine pathway, that generates compounds with diverse biological activities, which in tumors are involved with tolerance and imunoescape and therefore with poor prognosis for patients. To date only the consumption of Trp and formation of a single metabolite, kynurenine (KYN), has been associated with malignant melanomas. In order to enlarge and clarify the biochemical mechanisms of this amino acid metabolism in melanomas, we have studied more than fifteen compounds of all catabolic routes of Trp in skin cells, immune cells, tumor cell lines and clinical samples of melanoma. In an unique way we could observe that the skin cells has superior ability to synthesize KYN when compared to tumor cell lines, demonstrating that the peritumoral catabolism of Trp may be responsible for the phenomena of immune tolerance and escape. Furthermore, the Trp metabolism may be involved in skin homeostasis mechanisms, since these cells produce specific compounds with biological activity in this organ. The immune cells have a completely different metabolic profile among them: monocytes, macrophages and dendritic cells have greater KYN pathway activation, and lymphocytes and neutrophils possess greater induction of the route that generates serotonin and melatonin. Even in different macrophages phenotypes, M1 and M2a, we observed specific metabolic marks, which may be related to the anti- or pro-tumoral activity of these cells in the tumor microenvironment. In clinical samples, although the main difference between nevi and melanomas is the concentration of KYN, a range of other changes in Trp metabolism were observed, which shows the complex magnitude of this metabolism in the skin pathophysiology

O microambiente tumoral é composto por células, como fibroblastos, células do sistema imune, células endoteliais e pericitos, envoltas por uma matriz extracelular, além de possuir fatores solúveis que participam da comunicação celular. Nas últimas décadas, têm-se entendido cada vez melhor seu papel na iniciação e progressão dos tumores. É de fundamental importância, portanto, entender a biologia dos seus componentes e como podem agir em favor do desenvolvimento tumoral. Diversos trabalhos demonstram que há uma associação entre a presença dos pericitos nos vasos tumorais com a agressividade e prognóstico de alguns tipos de câncer. Uma vez ativadas, além do papel estrutural, essas células modulam as atividades das células endoteliais durante a formação de novos vasos, além de adquirirem propriedades como proliferação e migração. Neste contexto, os pericitos passam a secretar fatores importantes na comunicação célula-a-célula e liberam enzimas moduladoras na matriz extracelular. A lisil oxidase (LOX) é uma das principais enzimas que atuam sobre a matriz extracelular. Já está bem descrito que, quando superexpressa em células tumorais, a LOX pode alterar a migração e invasão dessas células, promovendo a geração de metástases. Entretanto, pouco se sabe a respeito da atuação dessa enzima sobre os demais componentes celulares do estroma tumoral, como os pericitos. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo principal verificar se enzima LOX é relevante para a ativação de propriedades dos pericitos que possam contribuir para suas funções pró-tumorigênicas, como migração, proliferação e formação de vasos. Os resultados foram gerados avaliando essas atividades dos pericitos após pré-tratamento de 24 horas com &beta;-aminopropionitrile (&beta;APN), um inibidor irreversível da LOX. Foram utilizadas duas linhagens de pericitos derivados de tecido normal (adiposo e muscular) e duas linhagens de pericitos provenientes de tecido tumores do sistema nervoso central (neuroblastoma e ependimoma). Este composto foi capaz de diminuir a capacidade de migração das células de todas as linhagens testadas e, de maneira geral, tornou o processo de formação de estruturas tubulares in vitro menos eficiente. Entretanto, não foram observadas alterações na proliferação celular. Os dados indicam, portanto, que a enzima LOX pode ser importante para a ativação dos pericitos e, possivelmente, influenciem no seu comportamento no microambiente tumoral / The tumor microenvironment is composed of non-cancer cells, such as fibroblasts, immune cells, endothelial cells and pericytes, surrounded by an extracellular matrix, in addition to soluble factors involved in cellular crosstalk. In the last decades, it has been better understood its role in the initiation and progression of tumors. It is critical, therefore, to understand the biology of its components and how they can act in favor of tumor development. Several studies show an association between the presence of pericytes in tumor vessels with aggressiveness and prognosis of some cancers. Once activated, these cells modulate the activities of endothelial cells during the new vessels formation, and acquire properties as proliferation and migration. In this context, pericytes triggers the secretion of important factors in cell-to-cell communication and release modulating enzymes of extracellular matrix. The lysyl oxidase (LOX) is one of the main enzymes that act on the extracelular matrix. It is well described that when overexpressed in tumor cells, LOX can alter the migration and invasion of these cells, promoting the generation of metastases. However, little is known about the role of this enzyme over other cellular components of the tumor stroma, such as pericytes. Therefore, the aim of this study was to verify whether LOX enzyme is relevant to the activation of properties of the pericytes that could contribute to its pro-tumorigenic functions such as migration, proliferation and vessel formation. All the results were generated by evaluation of the activities of these pericytes after 24 hours pretreatment with &beta;-aminopropionitrile (&beta;APN), an irreversible inhibitor of LOX. This study used two cell lines of pericytes derived from normal tissue (fat and muscle) and two isolated from tissue of the central nervous system. The &beta;APN was able to reduce the migration of cells of all tested cell lines and, in general, alter the tubular formation in vitro. However, changes in cell proliferation weren&prime;t observed. The data showed, that the LOX family may be important for the activation of pericytes and possibly influence on their behavior in the tumor microenvironment

O melanoma é composto por células malignas e também por um estroma de sustentação que inclui fibroblastos, células imunológicas, endoteliais, matriz extracelular, dentre outros fatores. Assim, os tumores não são entidades independentes, eles interagem ativamente com o microambiente adjacente de forma bidirecional através de sinais moleculares que modulam o fenótipo maligno. Um dos sinais bioquímicos para desenvolvimento desse fenótipo se dá pelo catabolismo de Trp pela via das quinureninas, que gera compostos com diversas atividades biológicas, que no tumor estão envolvidas com tolerância e imunoescape e, logo, com prognóstico ruim para os pacientes. Até o presente momento apenas o consumo de Trp e a formação de um único metabólito, a quinurenina (KYN), tem sido associada a malignidade dos melanomas. A fim de ampliar e elucidar os mecanismos bioquímicos do metabolismo desse aminoácido em melanomas, estudamos mais de quinze compostos de todas as rotas catabólicas de Trp em células da pele, células imunológicas, linhagens tumorais e amostras clínicas de melanoma. De forma inédita pudemos observar que as células da pele tem maior habilidade de sintetizar KYN quando comparadas às linhagens tumorais, demonstrando que o catabolismo de Trp peritumoral pode ser responsável pelos fenômenos de imunotolerância e escape. Além disso, o metabolismo de Trp pode estar envolvido nos mecanismos de homeostasia da pele, já que especificamente essas células produzem compostos com atividade biológica nesse órgão. As células imunológicas possuem um perfil metabólico completamente diferente umas das outras: monócitos, macrófagos e dendríticas possuem maior ativação da via KYN enquanto linfócitos e neutrófilos possuem maior indução da rota que gera serotonina e melatonina. Mesmo nos diferentes fenótipos de macrófagos, M1 e M2a, foram observadas marcações especificas de metabolismo, que podem estar relacionadas às atividades anti- ou pró-tumoral dessas células no microambiente. Em amostras clínicas, apesar da principal diferença entre nevos e melanomas ser a concentração de KYN, diversas outras alterações no metabolismo de tiptofano foram observadas, o que mostra a complexa magnitude deste metabolismo na fisiopatologia da pele / Melanoma is composed of malignant cells and also by a stromal support that includes fibroblasts, immune cells, endothelial cells, extracellular matrix, among other factors. Thus, tumors are not separate entities; they actively interact with the surrounding microenvironment bi-directionally through molecular signals that modulate the malignant phenotype. One of biochemical signals for the development of this phenotype occurs by Trp catabolism through kynurenine pathway, that generates compounds with diverse biological activities, which in tumors are involved with tolerance and imunoescape and therefore with poor prognosis for patients. To date only the consumption of Trp and formation of a single metabolite, kynurenine (KYN), has been associated with malignant melanomas. In order to enlarge and clarify the biochemical mechanisms of this amino acid metabolism in melanomas, we have studied more than fifteen compounds of all catabolic routes of Trp in skin cells, immune cells, tumor cell lines and clinical samples of melanoma. In an unique way we could observe that the skin cells has superior ability to synthesize KYN when compared to tumor cell lines, demonstrating that the peritumoral catabolism of Trp may be responsible for the phenomena of immune tolerance and escape. Furthermore, the Trp metabolism may be involved in skin homeostasis mechanisms, since these cells produce specific compounds with biological activity in this organ. The immune cells have a completely different metabolic profile among them: monocytes, macrophages and dendritic cells have greater KYN pathway activation, and lymphocytes and neutrophils possess greater induction of the route that generates serotonin and melatonin. Even in different macrophages phenotypes, M1 and M2a, we observed specific metabolic marks, which may be related to the anti- or pro-tumoral activity of these cells in the tumor microenvironment. In clinical samples, although the main difference between nevi and melanomas is the concentration of KYN, a range of other changes in Trp metabolism were observed, which shows the complex magnitude of this metabolism in the skin pathophysiology

Orientador: Noeme Sousa Rocha / Resumo: O tumor venéreo transmissível (TVT) é um câncer transmissível, que propaga-se naturalmente entre os cães, pela transferência alogênica de células tumorais, principalmente, durante o coito. Sabe-se que o microambiente tumoral influencia diretamente no comportamento tumoral, além de interagir com o sistema imune do hospedeiro. Face aos escassos estudos relacionados aos eventos celulares envolvidos no microambiente tumoral, o presente estudo teve por objetivo quantificar a expressão de genes relacionados com esse microambiente, tanto em células do TVT in vivo como in vitro, correlacionando-o com a resposta clínica dos animais tratados com vincristina. Para tal, foram incluídos neste estudo 18 cães atendidos no Hospital Veterinário da FMVZ-UNESP, Câmpus de Botucatu, portadores de TVT de ocorrência natural. As amostras tumorais foram coletadas antes do tratamento quimioterápico, cultivadas e submetidas à análise citogenética e quantificação através de RT-qPCR. Observou-se amostras tumorais com reduzido número cromossomos (59) em relação ao cão (78) e o subtipo celular prevalente foi o plasmocitoide, embora células com padrão linfocitoide também tenham sido observadas. Quando comparamos as expressões gênicas, o gene TP53 se mostrou elevado na maioria dos casos, indicando possível alteração nesse gene, enquanto BCL-2, BCL-xL, BAX e RASSF1 apresentaram-se variáveis, dependendo do animal analisado, fato que pode ser devido a alterações genéticas e/ou epigenéticas no TVT, além da possi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

O microambiente tumoral é composto por células, como fibroblastos, células do sistema imune, células endoteliais e pericitos, envoltas por uma matriz extracelular, além de possuir fatores solúveis que participam da comunicação celular. Nas últimas décadas, têm-se entendido cada vez melhor seu papel na iniciação e progressão dos tumores. É de fundamental importância, portanto, entender a biologia dos seus componentes e como podem agir em favor do desenvolvimento tumoral. Diversos trabalhos demonstram que há uma associação entre a presença dos pericitos nos vasos tumorais com a agressividade e prognóstico de alguns tipos de câncer. Uma vez ativadas, além do papel estrutural, essas células modulam as atividades das células endoteliais durante a formação de novos vasos, além de adquirirem propriedades como proliferação e migração. Neste contexto, os pericitos passam a secretar fatores importantes na comunicação célula-a-célula e liberam enzimas moduladoras na matriz extracelular. A lisil oxidase (LOX) é uma das principais enzimas que atuam sobre a matriz extracelular. Já está bem descrito que, quando superexpressa em células tumorais, a LOX pode alterar a migração e invasão dessas células, promovendo a geração de metástases. Entretanto, pouco se sabe a respeito da atuação dessa enzima sobre os demais componentes celulares do estroma tumoral, como os pericitos. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo principal verificar se enzima LOX é relevante para a ativação de propriedades dos pericitos que possam contribuir para suas funções pró-tumorigênicas, como migração, proliferação e formação de vasos. Os resultados foram gerados avaliando essas atividades dos pericitos após pré-tratamento de 24 horas com &beta;-aminopropionitrile (&beta;APN), um inibidor irreversível da LOX. Foram utilizadas duas linhagens de pericitos derivados de tecido normal (adiposo e muscular) e duas linhagens de pericitos provenientes de tecido tumores do sistema nervoso central (neuroblastoma e ependimoma). Este composto foi capaz de diminuir a capacidade de migração das células de todas as linhagens testadas e, de maneira geral, tornou o processo de formação de estruturas tubulares in vitro menos eficiente. Entretanto, não foram observadas alterações na proliferação celular. Os dados indicam, portanto, que a enzima LOX pode ser importante para a ativação dos pericitos e, possivelmente, influenciem no seu comportamento no microambiente tumoral / The tumor microenvironment is composed of non-cancer cells, such as fibroblasts, immune cells, endothelial cells and pericytes, surrounded by an extracellular matrix, in addition to soluble factors involved in cellular crosstalk. In the last decades, it has been better understood its role in the initiation and progression of tumors. It is critical, therefore, to understand the biology of its components and how they can act in favor of tumor development. Several studies show an association between the presence of pericytes in tumor vessels with aggressiveness and prognosis of some cancers. Once activated, these cells modulate the activities of endothelial cells during the new vessels formation, and acquire properties as proliferation and migration. In this context, pericytes triggers the secretion of important factors in cell-to-cell communication and release modulating enzymes of extracellular matrix. The lysyl oxidase (LOX) is one of the main enzymes that act on the extracelular matrix. It is well described that when overexpressed in tumor cells, LOX can alter the migration and invasion of these cells, promoting the generation of metastases. However, little is known about the role of this enzyme over other cellular components of the tumor stroma, such as pericytes. Therefore, the aim of this study was to verify whether LOX enzyme is relevant to the activation of properties of the pericytes that could contribute to its pro-tumorigenic functions such as migration, proliferation and vessel formation. All the results were generated by evaluation of the activities of these pericytes after 24 hours pretreatment with &beta;-aminopropionitrile (&beta;APN), an irreversible inhibitor of LOX. This study used two cell lines of pericytes derived from normal tissue (fat and muscle) and two isolated from tissue of the central nervous system. The &beta;APN was able to reduce the migration of cells of all tested cell lines and, in general, alter the tubular formation in vitro. However, changes in cell proliferation weren&prime;t observed. The data showed, that the LOX family may be important for the activation of pericytes and possibly influence on their behavior in the tumor microenvironment

Orientador: Jose Andres Yunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T09:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vasconcellos_JairaFerreirade_D.pdf: 12382146 bytes, checksum: 9d05fdf79968e31e12ded32312675286 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A leucemia linfóide aguda (LLA) é a neoplasia mais freqüente na infância. As interações dos blastos da LLA com as células do estroma da medula óssea (MO) têm um impacto positivo na sobrevivência das células e resistência a quimioterapia. A LLA estimula as células do estroma da MO que reciprocamente promovem a sobrevivência da leucemia. Para identificar moléculas envolvidas na interação leucemia-microambiente foi realizada análise do perfil de expressão gênica de células mesenquimais (MSC) da MO estimuladas com células primárias da LLA. O estímulo da LLA nas MSC ativou várias quimiocinas próinflamatórias, incluindo CCL2 e IL-8. Os níveis plasmáticos de CCL2 e IL-8 em crianças com LLA ao diagnóstico foram significativamente maiores do que em controles normais. A maioria das amostras de LLA primária expressou transcritos dos receptores de CCL2 e IL-8. Ensaios funcionais in vitro demonstraram que a LLA não é afetada pela adição de CCL2, IL- 8 ou anticorpos neutralizantes. Porém ambas as quimiocinas demonstraram estimular a sobrevivência das MSC em meio sem soro e aumentar sua proliferação em meio com quantidades limitadas de soro. Para explorar o efeito da IL-8 no microambiente da MO leucêmica foi sintetizado um antagonista do receptor CXCR2 da IL-8, denominado SB225002 (N-(2-hydroxy-4-nitrophenyl)-N'-(2-bromophenyl)urea). O SB225002 demonstrou efeito deletério contra as linhagens da LLA (Nalm6, REH, Jurkat, CEM e Molt4). Mas nem todas as linhagens da LLA sensíveis ao SB225002 expressaram o receptor CXCR2, sugerindo que seu mecanismo de ação ocorreria através de receptor alternativo. Recentemente foi descrito que o SB225002 também se liga a outros receptores acoplados a proteína G, dentre eles os receptores da histamina e dos canabinóides. Ambos foram testados in vitro e o receptor CNR2 dos canabinóides demonstra desempenhar função no mecanismo de ação do SB225002. Além disso, para identificar moléculas envolvidas na resposta celular ao SB225002 foi realizada a análise do perfil de expressão gênica de células Jurkat tratadas com SB225002. Eventos celulares de resposta inicial ao SB225002 incluíram (i) ativação de phospho-p44/42 ERK e (ii) ativação de GLIPR1 que demonstrou mediar a indução de morte do SB225002. Em conclusão, este trabalho indica a importância das quimiocinas CCL2 e IL-8 no microambiente da LLA, e demonstra o potencial do SB225002 como agente antileucêmico. / Abstract: The interactions of Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) blasts with bone marrow (BM) stromal cells have a positive impact on leukemia cell survival and resistance to chemotherapy. ALL stimulates BM stromal cells, which reciprocally promote leukemia cell survival. To identify molecules critically involved in leukemia-microenvironment crosstalk, we performed gene expression profiling analyses of primary BM mesenchymal stem cells (BMMSC) following stimulation by primary ALL cells. Leukemia stimulation of BMMSC up regulated the expression of several inflammatory chemokines, including CCL2 and IL-8. Secretion of these molecules was confirmed by ELISA assays of in vitro co-culture experiments and in BM plasma samples from pediatric ALL patients. Most primary ALL samples were found to express mRNA for CCL2 and IL-8 receptors. In vitro functional studies revealed that primary ALL cells co-cultured with BMMSC were not affected by addition of CCL2, IL-8 or neutralizing antibodies to these chemokines. On the other hand, both chemokines were found to enhance BMMSC survival in serum-free medium and to increase their proliferation in serum-starved conditions. To further explore the effect of IL-8 in the ALL-BM microenvironment the CXCR2 -IL-8 receptor-antagonist SB225002 ( N - ( 2 - hydroxyl - 4 - nitrophenyl ) - N' - ( 2 - bromophenyl ) urea) was synthesized. SB225002 had a deleterious effect against ALL cell lines (Nalm6, REH, Jurkat, CEM, and Molt4). Suprisingly, not all the ALL cells lines that were sensitive to SB225002 expressed CXCR2 receptor. This find suggested that the SB225002's mechanism of action occurred through a different receptor. SB225002 was recently described to also bind histamine and cannabinoid receptors that were investigated in ALL and the CNR2 cannabinoid receptor demonstrated to play a role in SB225002 mechanism of action. To identify molecules involved in the cellular effects promoted by SB225002, gene expression profiling analyses was performed of Jurkat cells treated with SB225002. Early cellular effects enhanced by SB225002 included (i) activation of phospho-p44/42 ERK and (ii) up regulation of GLIPR1 that shown to mediate SB225002-induced apoptosis. In conclusion, this work support a significant role for the chemokines CCL2 and IL-8 in the ALL-BM microenvironment, and demonstrate SB225002's therapeutic potential. / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Doutor em Ciências Médicas

Ao longo dos últimos anos, tornou-se evidente que o início e a progressão do câncer dependem de vários componentes do microambiente tumoral, incluindo células imunes e inflamatórias, fibroblastos, células endoteliais, adipócitos e matriz extracelular. Estes componentes e as células neoplásicas interagem entre si e trocam sinais pró e antitumor. O presente estudo teve como objetivo analisar o secretoma de células neoplásicas sob estresse e seu efeito no microambiente tumoral. Para este fim, duas linhagens celulares de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço foram cultivadas em duas condições de estresse: hipóxia e radiação. Os meios condicionados por estas células (secretoma 1) e o seu controle foram utilizados para cultivar células neoplásicas e fibroblastos humanos normais da cavidade oral. Os resultados sugerem que os sinais derivados das células neoplásicas em resposta a estresse dirigem a expressão gênica e proteica, bem como o comportamento celular das células vizinhas. Foram identificadas 38 proteínas celulares e nove proteínas secretadas com expressão aumentada e 61 proteínas celulares e 70 secretadas com expressão reduzida em células neoplásicas sob estresse hipóxico. Também foram identificadas 59 proteínas celulares e 29 proteínas secretadas com expressão aumentada e 59 proteínas celulares e 19 secretadas com expressão reduzida em células neoplásicas e fibroblastos humanos normais tratados com o meio condicionado por células sob estresse hipóxico. O secretome de células sob estresse não foi capaz de induzir proliferação de células neoplásicas e fibroblastos humanos normais, mas promoveu migração e invasão. Os resultados podem contribuir para o melhor entendimento do efeito dos fatores parácrinos liberados pelas células neoplásicas sobre a expressão gênica, bem como sobre o comportamento das células tumorais e estromais / Over the past years, it has become evident that cancer initiation and progression depends on several components of the tumor microenvironment, including inflammatory and immune cells, fibroblasts, endothelial cells, adipocytes, and extracellular matrix. These components and the neoplastic cells interact with each other providing pro and antitumor signals. The present study aimed to analyze the secretome of cancer cells under stress and their effect on the tumor microenvironment. For this purpose, two cell lines from head and neck carcinomas were cultured in two stress conditions - hypoxia and radiation. The medium conditioned by these cells (secretome 1) and their control were used to grow untreated neoplastic cells and normal human fibroblasts from oral cavity. Our results showed that signals derived from cancer cells in response to stress drive gene and protein expression and cell behavior. Thirty-eight overexpressed cellular and 9 secreted proteins, and 61 underexpressed cellular and 70 secreted proteins were identified in neoplastic cells under hypoxic stress. Fifty-nine overexpressed cellular and 29 secreted proteins, and 59 underexpressed cellular and 19 secreted proteins were identified in neoplastic cells and normal human fibroblasts treated with the medium conditioned by cells under hypoxic stress. The secretome of cells under stress was not able to induce proliferation of cancer cells and normal human fibroblasts, but promoted migration and invasion. The results may contribute to understand the effect of paracrine factors released by neoplastic cell on gene expression as well as on stromal and tumor cells behavior

Células-tronco mesenquimais (CTM) apresentam tropismo a tumores, sendo importantes componentes do estroma tumoral. No cérebro, o nicho perivascular é uma importante fonte de CTM, as quais podem contribuir direta e/ou indiretamente para o desenvolvimento de tumores, embora os mecanismos envolvidos sejam pouco conhecidos. No presente trabalho, investigou-se a influência de CTM sobre a proliferação, capacidade invasiva e tumorigenicidade de células de Glioblastoma (GBM) humano. Sabe-se que CTM produzem TGFB1, uma citocina multifuncional envolvida em imunomodulação, proliferação, migração e transição epitelial-mesenquimal de células tumorais. Experimentos in vitro, realizados com meios condicionados de CTM de cordão umbilical humano com silenciamento permanente do gene TGFB1, demonstraram que o TGFB1 secretado por CTM é capaz de aumentar significativamente a proliferação e viabilidade de células de GBM humano da linhagem U87FP635. Esses resultados revelam uma importante ação parácrina dessa citocina regulatória, quando produzida por outros tipos celulares contidos no microambiente tumoral. Entretanto, sob condições experimentais que melhor mimetizam o microambiente tumoral, detectou-se que CTM também afetam o comportamento de células tumorais por um mecanismo alternativo, dependente de contato celular, mas independente dos níveis de TGFB1 secretados pelas CTM. Sob condições de cocultivo celular, envolvendo contato físico entre CTM e células de GBM U87FP635, detectou-se um aumento significativo na quantidade de células tumorais viáveis. Quando cultivadas na forma de esferoides tumorais, o contato com CTM aumentou a capacidade invasiva das células U87FP635. Finalmente, em modelo in vivo ectópico de GBM, células U87FP635 geraram tumores mais desenvolvidos quando coinjetadas com CTM. Esses efeitos pró-tumorigênicos foram observados tanto em contato com CTM controles, quanto com CTM contendo o gene TGFB1 permanentemente silenciado. Assim, esses achados indicam que CTM podem exercer efeitos pró-tumorigênicos por dois mecanismos alternativos e independentes: ação parácrina de TGFB1 secretado por CTM e ação mediada por contato célula-célula. Nas condições experimentais testadas, o mecanismo dependente de contato célula-célula demonstrou ser predominante. O estudo proteômico do secretoma dessas células identificou 126 proteínas diferencialmente expressas além de 10 proteínas exclusivamente detectadas em meios condicionados de cocultivos de CTM com células de GBM U87FP635. Cerca de 80% dessas proteínas exclusivamente secretadas pelo contato célula-célula são componentes de exossomos e estão envolvidas em proliferação celular e desenvolvimento tecidual. Esses resultados apontam uma interação dinâmica de comunicação entre CTM e células tumorais, e revelam algumas proteínas interessantes potencialmente envolvidas em uma ação pró-tumorigênica de CTM mediada por contato celular / Mesenchymal stem cells (MSC) display tropism to tumors, being recruited to its microenvironment where they comprise the tumor stroma. In brain, perivascular niche is a substantial source of MSC. Although mechanisms involved are poorly understood, MSC may directly and/or indirectly contribute to tumor development. Herein, the influence of MSC on the proliferation, invasiveness and tumorigenicity of human glioblastoma cells (GBM) was investigated. Moreover, since MSC releases TGFB1, a multifunctional cytokine with roles in immunomodulation, proliferation, migration and epithelial-mesenchymal transition of tumor cells, we analyzed if MSC-secreted TGFB1 affects GBM behavior. In vitro studies performed in the presence of conditioned media from human umbilical cord MSC with a stable TGFB1 gene expression knockdown showed that MSC-secreted TGFB1 is able to significantly increase the proliferation and viability of a GBM cell line (U87FP635). These results revealed an important paracrine effect of this regulatory cytokine when secreted by other cell types in tumor microenvironment. However, under experimental conditions that better mimic the tumor microenvironment, it was found that MSC also affect tumor cell behavior by an alternative mechanism dependent on cell-cell contact, but independent of TGFB1 levels secreted by MSC. The cell-cell contact between MSC and GBM U87FP635 significantly enhaced tumor viable cells. Additionally, the spheroid tumor cell culture with MSC cell contact increased the invasiveness of U87FP635 cells. Finally, in vivo ectopic implantation model showed more developed tumors when GBM U87FP635 cells were coinjected with MSC. These pro-tumorigenic effects were found both in cell-cell contact with control MSC, as with MSC containing TGFB1 gene expression knockdown. Thus, these findings indicate that MSC can exert pro-tumorigenic effects by two alternative and independent mechanisms: paracrine action of TGFB1 secreted by MSC and action mediated by cell-cell contact. In the present experimental conditions, the cell-cell contact-dependent mechanism was predominant. The secretome proteomic study of those cells identified 126 differentially expressed proteins as well as 10 proteins exclusively detected in conditioned media from GBM U87FP635 cell cocultures with MSC. About 80% of proteins uniquely secreted by cell-cell contact are exosomes components and are involved in cell proliferation and tissue development. These results indicate a dynamic interaction of communication between MSC and tumor cells and reveal some interesting proteins potentially involved in a MSC pro-tumorigenic action mediated by cell contact