Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O gênero Leishmania é responsável por um grupo de parasitoses que podem variar desde lesões auto-limitadas até severa injúria de tecido. Estes protozoários são parasitos obrigatoriamente intracelulares, tendo o macrófago como célula hospedeira. Durante o processo de fagocitose os macrófagos utilizam a maquinaria presente em seu citoesqueleto, a qual compreende a participação de miosinas e actinas, para a formação do fagossoma. Estas proteínas estão envolvidas em processos como citocinese, tráfego intracelular de organelas e vesículas, podendo interferir com a penetração do parasito. Alguns trabalhos vêm sendo realizados visando analisar a expressão, localização e o papel de miosina e de actina em Leishamania. Estudos associados à participação destas proteínas motoras em processo vitais para a biologia do parasito podem auxiliar na compreensão de seu ciclo e permitir a geração de conhecimentos que apontem novos alvos para intervenções terapêuticas. Uma vez que a miosina é necessária no transporte intracelular, alguns estudos tentam analisar a expressão e a localização intracelular de miosinas na Leishmania. Estudos mostram a presença de atividades cinásicas do tipo CK2 em diversos tripanossomatídeos, ligadas ao crescimento celular, morfologia e infectividade de promastigotas para macrófagos. Desta maneira, como objetivo desta tese temos o estudo da participação das miosinas, actina e CK2 na infectividade da Leishmania braziliensis. Além disso, investigamos a influência destas proteínas na produção de citocinas pelos macrófagos e em sua atividade microbicida. Lipoxina, latrunculina, nocodazol e TBB promoveram uma inibição de, pelo menos, 50% no crescimento de L. braziliensis. A CK2 secretada pelo parasito foi purificada de seu sobrenadante através de coluna de HPLC e a fração 44 mostrou ser a fração correspondente a esta enzima. A lipoxina e o TBB promoveram a inibição da atividade desta enzima ao contrário da latrunculina que forneceu aumento dessa atividade. O pré-tratamento dos parasitos ou dos macrófagos com lipoxina, latrunculina, nocodazol e TBB promoveram uma inibição de cerca de 50% no índice de associação entre Leishmania e macrófagos não-ativados ou ativados por LPS e IFN-γ. Latrunculina e TBB aumentaram a produção de NO em macrófagos não ativados e não infectados enquanto que em macrófagos ativados à exceção do TBB, todas as drogas diminuíram a produção de NO. A liberação de IL-10 foi diminuída após tratamento com todas as drogas em macrófagos não ativados em ausência de promastigotas e ativados em presença do parasito. Para a produção de TNF-α há uma redução significativa em macrófagos ativados não infectados tratados com latrunculina, nocodazol e TBB. Quando ativados e infectados, os macrófagos tratados com lipoxina tiveram a produção dessa citocina aumentada, ao contrário do TBB em que houve redução. Quando avaliamos a integridade da actina verificamos que todos os compostos foram capazes de influenciar a distribuição dessa proteína, levando a uma redução no índice de associação. Ao transfectarmos a cauda da miosina Va fusionada a GFP nos macrófagos observamos que houve uma diminuição de 94% no índice de associação. Nossos dados confirmam a importância da CK2, actina e miosina Va no processo de interação parasito- macrófago. / The members of the genus Leishmania are responsible for a group of parasitic diseases that vary from self-limited lesions to severe tissue injury. These parasites are obligatory intracellular protozoa that use human macrophages as hosts. Their entry into macrophages occurs through phagocytosis that involves the cytoskeleton, comprised of actin and myosin, to form the phagosomes. Actin and myosin are also involved in other cellular processes including cytokinesis, intracellular trafficking of organelles and vesicles, which may interfere with parasite entry. Previous studies have analyzed the expression, localization and role of both actin and myosin in Leishmania. Their participation in various processes vital to the biology of the parasite suggests new targets for therapeutic intervention. Since myosin is required for intracellular transport, attempts have been made to examine the intracellular localization and expression of Leishmania myosin. Studies have shown the presence of kinase activity of CK2 in various trypanosomes linked to cell growth, morphology and infectivity of macrophages by promastigotes. Therefore, the objective of this thesis was to investigate the role of myosin, actin and CK2 for infectivity of Leishmania brasiliensis. In addition, the influence of these proteins in cytokine production and microbiocidal activity in human macrophages was investigated. Drug-based inhibition using lipoxin, latrunculin, nocodozole and TBB caused at least a 50% decrease in growth of L. brasiliensis. The CK2 secreted by the parasite was purified from the supernatant of cultures by HPLC and fraction 44 was determined to correspond to this protein. Lipoxin and TBB were shown to inhibit CK2 activity, contrary to latrunculin that increased its activity. Pretreatment of parasites or macrophages with either lipoxin, latrunculin, nocodozole or TBB lead to a ~50% decrease in the association index between L. brasiliensis and macrphages, with or without preactivation with LPS and INF-γ. Latrunculin and TBB increased the NO in non-activated macrophages and parasites did not infect activated macrophages treated with latrunculin. The other drugs all decreased the production of NO. The release of IL-10 was decreased after treatment with all drugs in non-activated macrophages in the presence of parasites and in activated macrophages in the presence of parasites. For the production of TNF-α, there was a significant decrease in activated macrophages by latrunculin, nocodozole and TBB. When macrophages were activated and infected, treatment with lipoxin showed an increase in the production of this cytokine, opposite to the reduction observed with TBB. When evaluating the integrity of actin, all compounds were determined to influence the organization of actin leading to a decrease in the association index. The transfection of the tail of myosin Va fused to eGFP into macrophages was observed to decrease the association index by 94%. The data confirm the importance of CK2, actin and myosin Va in the process of interactions between parasites and macrophages.

A montagem e desmontagem das adesões focais (AF) desempenham um papel fundamental em diversos processos celulares, incluindo migração celular e sobrevivência. Resultados prévios do nosso laboratório mostram que fibroblastos nulos ou silenciados para miosina-Va sofrem um atraso na desmontagem das adesões, sugerindo um papel para a miosinaVa neste processo. Neste trabalho, visamos analisar a dinâmica de montagem das AF em fibroblastos murinos imortalizados NIH3T3, utilizando sondas fluorescentes para visualização de componentes de adesão focal. A formação das AF foi analisada após estímulo por soro de células quiescentes, o que leva a intensa polimerização de actina, reorganização do citoesqueleto e montagem das AF. A cinética de montagem das AF foi observada em ensaios ao longo do tempo, de células fixadas em 0, 5, 15, 30, 120 minutos após estímulo, e marcadas para miosina-Va fosforilada (p-miosina-Va, S1650), FAK fosforilada (p-FAK, Y397), vinculina, dinamina-2, integrina-?1, faloidina, Ki67 e DAPI. Os nossos resultados mostraram um aumento de fluorescência de p-miosina-Va por todo o citoplasma após a estímulo com soro, e revelaram que a p-miosina-Va co-localiza com pFAK nas AF logo após o estímulo, essa localização da p-miosina-Va nas AF diminui ao passar do tempo e retorna após 120 minutos. Isto é consistente com os resultados anteriores de um papel da miosina-Va na dinâmica das AF. Também é possível perceber uma maior concentração de p-miosina-Va e dinamina-2 na região perinuclear, 5 minutos após estímulo, e o espalhamento de ambas as proteínas pelo citoplasma com o passar do tempo. Demonstramos, por Western blotting, que o estímulo por soro não causa alteração na quantidade total de miosina-Va em nenhum dos tempos analisados em relação à condição de quiescência, mas induz, após 5 e 15 minutos, um aumento apreciável de p-miosina-Va, que sofre queda e variações nos tempos posteriores. Para nosso conhecimento, esta é a primeira demonstração de que a fosforilação da miosina-Va aumenta em resposta ao soro e estamos investigando se este evento está ligado à dinâmica das adesões focais em fibroblastos / The assembly and disassembly of focal adhesions (FA) play a critical role in several cellular process, including cell migration and survival. Previous work from our laboratory showed that fibroblasts without myosin-Va show a delay in focal adhesion disassembly, suggesting a role for myosin-Va in this process. In this work, we aim at imaging the dynamics of focal adhesion disassembly and reassembly in cells, with fluorescent probes for visualization of focal adhesion components. Here, we used murine NIH3T3 fibroblasts to analyze FA formation after serum stimulation of quiescent cells, which leads to intense polymerization of actin and reorganization of the cytoskeleton and FA assembly. The kinetics of FA assembly was observed in a time-course assay of cells fixed at 0, 5, 15, 30 and 120 min after serum stimulation, and stained for phosphorylated myosin-Va (p-myosin-Va, S1650), phosphorylated FAK (p-FAK, Y397), vinculin, phalloidin and DAPI. Our results showed an increase of pmyosin-Va staining throughout the cytoplasm upon serum stimulation, and revealed that pmyosin-Va does not colocalize with FAK in FA at early time points. However, colocalization is observed after 30 to 120 min. This is consistent with previous results of a role for myosin-Va in FA disassembly. It is also possible to observe a higher concentration of p-myosin-Va and dynamin-2 in the perinuclear region 5 minutes after stimulation, and the spreading of both proteins in the cytoplasm over time. We demonstrate by Western blotting that serum stimulation does not cause change in total amount of myosin-Va, in any of the times analyzed in relation to the quiescent condition, but induces, after 5 and 15 minutes, an appreciable increase of pmyosin-Va suffering drop and variations in the later times. To our knowledge, this is the first demonstration that phosphorylation of myosin-Va increases in response to serum and we are investigating whether this event is connected to the dynamics of focal adhesions in fibroblasts

A Tropomiosina (Tm) está diretamente envolvida no processo de regulação da contração muscular, que é controlado por um mecanismo alostérico que envolve Ca2+, troponina (Tn), actina (Ac) e miosina. A Tm é uma proteína flexível, de estrutura \"coiled-coil\", constituída de duas α-hélices com 284 aminoácidos cada uma. A molécula de Tm faz interações do tipo \"cabeça-cauda\" com outra molécula de Tm através da sobreposição de aproximadamente 8 a 15 resíduos da extremidade N- terminal de uma molécula com 8 a 15 resíduos da extremidade e-terminal da outra molécula de Tm. Desta maneira, em baixas forças iônicas, formam-se filamentos lineares através de um processo de polimerização. A estabilidade de regiões específicas da Tm pode ser importante para a sua função no controle da regulação da contração muscular. Além disso, a Tm pode ser usada como um modelo relativamente simples e de ocorrência natural para entendermos as interações intra- e intermoleculares que governam a estabilidade das \"coiled-coils\". Assim sendo, nós produzimos oito fragmentos recombinantes de Tm (Tm143-284(50HW), Tm189-284(50Hw), Tm189-284, Tm220-284(50HW), Tm220-284, Tm143-235, Tm167-260 e Tm143-260) e um peptídeo sintético (Ac-Tm215-235) com a finalidade de investigar as estabilidades conformacionais relativas das diferentes regiões derivadas da metade C-terminal da proteína, a qual é conhecida por sua interação com o complexo troponina. Experimentos de ultracentrifugação analítica mostram que os fragmentos que incluem os últimos 24 resíduos da molécula (Tm143-284(50HW), Tm189-284(50HW), Tm220-284(50HW), Tm220-284) estão completamente dimerizados a 10 µM (concentração do dímero em 50 mM de tampão fosfato, pH 7,0; 100 mM de NaCI; 0,5 mM de DTT e 0,5 mM de EDTA, 10°C), enquanto que fragmentos que não possuem o e-terminal nativo (Tm143-235, Tm167-260 e Tm143-260) se encontram em equilíbrio monômero-dímero nestas condições. A presença de trifluoroetanol promove uma diminuição na razão [θ]222/[θ]208, observada por dicroísmo circular, em todos os fragmentos e induz a formação de trímeros estáveis apenas para aqueles contendo os resíduos 261-284. Estudos de desnaturação por uréia, acompanhados por dicroísmo circular e fluorescência, mostram que os resíduos 261-284 da tropomiosina são muito importantes para estabilidade da metade C-terminal da molécula. Além do mais, a ausência desta região promove um aumento na cooperatividade do desenovelamento induzido por uréia. Os experimentos de desnaturação por temperatura e por uréia mostram que o fragmento Tm143-235 é relativamente instável quando comparado com outros fragmentos de mesmo tamanho. Nós identificamos alguns fatores que podem estar contribuindo para a particular instabilidade desta região, incluindo repulsões inter-hélices entre resíduos em posições g e e\' da repetição heptapeptídica, um resíduo carregado na interface hidrofóbica da \"coiled-coil\" e por fim, uma grande fração de resíduos β-ramificados localizados em posições d. Sabe-se que a não acetilação do N-terminal da molécula de Tm, bem como a ausência de alguns resíduos na sua extremidade C-terminal, fazem com que a Tm deixe de sofrer polimerização. Entretanto, trabalhos anteriores realizados em nosso laboratório haviam mostrado que um fragmento de Tm recombinante (ASTm1-260), contendo a fusão dipeptídica Ala-Ser (que é conhecida por restaurar a capacidade de polimerização de Tm não acetiladas no N-terminal), polimerizava-se mais do que a proteína recombinante de tamanho integral (ASTm), apesar da deleção dos últimos 24 aminoácidos C-terminais. Para investigar com mais detalhes a natureza da interação cabeça-cauda, nós construímos dois fragmentos que compreendem a metade N-terminal da molécula de Tm, ASTm1-142 e nfTm1-142, o primeiro deles contendo uma fusão dipeptídica AS no N-terminal e o segundo com o N-terminal não acetilado, sem a fusão dipeptídica. Estes dois fragmentos foram empregados em ensaios de interação cabeça-cauda, realizados através de ensaios de desnaturação térmica acompanhados por dicroísmo circular, juntamente com três fragmentos da região C-terminal da Tm. Dois dos fragmentos e-terminais acabam na posição 260 (Tm167-260 e Tm143-260) e um deles termina na posição 284 (Tm220-284), que corresponde ao C-terminal nativo da proteína. Os resultados mostram que ocorre uma interação cabeça-cauda entre o fragmento N-terminal ASTm1-142 e todos os fragmentos C-terminais utilizados neste estudo. As moléculas recombinantes de Tm que terminam na posição 260 são, de fato, capazes de fazer interações cabeça-cauda independentemente do fato de elas se apresentarem instáveis nas condições estudadas. Inclusive, após a interação, ocorre um aumento considerável na estrutura a-hélice, o que se dá preferencialmente nos fragmentos C-terminais. / Tropomyosin (Tm) participates in the process of muscle contraction, which is controlled by an allosteric mechanism involving Ca2+, troponin (Tn), actin (Ac) and myosin. Tm is a coiled-coil flexible molecule composed by two α-helices with 284 amino acids each. Tm molecule performs head-to-tail interactions with another Tm molecule through the overlap of approximately 8 to 15 N-terminal residues of one molecule with 8 to 15 C-terminal residues of the other molecule. Thus Tm forms linear filaments in low ionic strengths, which is characteristic for a polymerization process. The stability of specific regions of Tm may be important to its function in controlling the regulation of muscle contraction. Besides, Tm can be used as a relatively simple model and of natural occurrence to understand the intra- and intermolecular interactions that govern the stability of \"coiled-coils\". We therefore produced eight recombinant fragments of Tm (Tm143-284(50HW), Tm189-284(50HW), Tm189-284, Tm220-284(50HW), Tm220-284, Tm143-235, Tm167-260 and Tm143-260) and one synthetic peptide (Ac-Tm215-235) to investigate the relative conformational stabilities of different regions derived from the C-terminal end of the molecule, which is known to interact with the troponin complex. Analytical ultracentrifugation experiments show that fragments comprising the last 24 residues of the molecule (Tm143-284(50Hw), Tm189-284(50HW), Tm220-284(50Hw), Tm220-284) are completely dimerized at 10 µM (dimer concentration in buffer containing 50 mM phosphate, pH 7.0, 100 mM NaCI, 0.5 mM DTT and 0.5 mM EDTA, 10ºC), whereas the fragments that do not posses the native C-terminal portion (Tm143-235, Tm167-260 and Tm143-260) present a monomer-dimer equilibrium at the same conditions. Trifluoroethanol promoted a decrease in the ratio [θ]222/[θ]208 for all fragments (observed by circular dichroism), and induced the formation of stable trimers for the fragments comprising the residues 261-284. Urea denaturation studies, followed by circular dichroism and fluorescence, show that residues 261-284 of Tm are very important for the stability of the C-terminal half of the molecule. Still, the absence of this region promotes an increase in the cooperativity of unfolding induced by urea. Urea and temperature denaturation experiments showed that the fragment Tm143-235 is relatively unstable when compared to other fragments of the same size. We identified some factors that may be contributing to the particular instability of this region, including interhelix repulsions between residues in positions g and e\' of the heptad repeat, a charged residue in the hydrophobic interface of the coiled-coil and a great fraction of (β-branched residues located at d positions. It is known that the non-acetylation of the N-terminus of the Tm molecule, as well as, the absence of some residues in the C-terminus of the molecule cause Tm to loose its ability to undergo polymerization. Former works performed in our laboratory showed that a fragment of recombinant Tm (ASTm1-260) with the dipeptide fusion Ala-Ser (which is known by its ability in restores the polymerization of non-acetylated Tms), despite the absence of the C-terminal 24 amino acids, polymerizes to a much greater extent than the corresponding full length recombinant protein. To better investigate the nature of the head-to-tail interaction we constructed two fragments that comprise the N-terminal half of the Tm: ASTm1-142 and nfTm1-142, the former containing the dipeptide AS (Ala-Ser) fusion to its N-terminus, and the latter presenting a bare non-acetylated N-terminus without the dipeptide fusion . These two fragments were employed in thermal denaturation assays followed by circular dichroism to test their head-to-tail interaction along with three fragments comprising Tm\'s C-terminal region. Two of the C-terminal fragments ends at position 260 (Tm167-260 and Tm143-260), whereas one ends at position 284 (Tm220-284). Results show that there is a head-to-tail interaction between the N-terminal fragment ASTm1-142 and all other e-terminal fragments employed in this study. Recombinant Tm molecules ending at position 260, are capable of performing head-to-tail interactions, regardless of their stability under the studied condition. Upon interaction, an increase in the a-helix content occurs preferentially in the e-terminal fragments.

Uma série de mutantes recombinantes da tropomiosina com a sonda fluorescente 5-hidroxitriptofano inserida em várias posições ao longo da seqüência primária vêm sendo utilizados em nosso laboratório para o estudo em nível molecular do controle do processo de contração muscular. Estes mutantes têm sido produzidos em cepas de bactéria auxotróficas para triptofano em meio mínimo ao qual adicionamos 5-hidroxitriptofano, um análogo do aminoácido triptofano. Esta sonda fluorescente apresenta a vantagem de absorver energia numa faixa de comprimentos de onda não absorvida pelo triptofano (temos usado com sucesso o comprimento de onda de 312 nm para excitar seletivamente o 5-hidroxitriptofano). Desta forma, o ambiente da sonda pode ser estudado em situações nas quais outras proteínas que possuam triptofanos, como, por exemplo a actina, estejam presentes. Procedemos a uma caracterização dos mutantes utilizados quanto à sua ligação à actina na ausência e presença de troponina (+/- Ca2+) e na presença de acrilamida por meio de ensaios de co-sedimentação com actina. O comportamento funcional dos diversos mutantes foi investigado pela análise da regulação da atividade Mg2+ -ATPásica da acto-S1 miosina destes mutantes na ausência e na presença de troponina (+/- Ca2+). Estudos da estabilidade destes mutantes da tropomiosina por meio de desnaturação por temperatura seguida por dicroísmo circular foram realizados para analisarmos o efeito das mutações na estabilidade global da molécula. Ensaios de desnaturação por uréia seguidas por fluorescência também foram realizados para analisarmos a estabilidade da molécula próxima à região da sonda fluorescente. O presente estudo compreendeu ainda a análise da supressão de fluorescência pelos supressores extrínsecos acrilamida e iodeto para diversos mutantes da tropomiosina na presença e ausência de outras proteínas do filamento fino, o que permitiu a obtenção de informações sobre o grau de exposição da sonda fluorescente nas diversas situações estudadas bem como sobre o ambiente eletrostático ao redor das sondas nestas diferentes situações. Estes resultados permitiram a obtenção de um modelo para a ligação da tropomiosina ao filamento de actina na presença de troponina (+/- Ca2+). Este modelo propõe que as bandas α do padrão de repetição α/β inicialmente proposto por Mclachlan e Stewart (1975 e 1976) se liguem ao filamento na ausência de íons cálcio. A introdução de cálcio no sistema é capaz de induzir uma rotação e um deslocamento na molécula de tropomiosina com relação ao filamento de actina. Nesta situação, seriam as bandas β da tropomiosina as responsáveis pela ligação desta molécula ao filamento de actina. / Several recombinant mutants of tropomyosin with the fluorescent probe 5-hydroxytryptophan inserted at several positions along the primary sequence are being used in our laboratory for studying the control of the muscular contraction process at a molecular level. These mutants are produced in bacterial strains auxotrophic to tryptophan in minimal medium to which 5- hydroxytryptophan, a tryptophan analogue, is added. This fluorescent probe has the advantage of absorbing light in a range of wavelengths not absorbed by the amino acid tryptophan (we have been successfully using the wavelength of 312 nm to selectively excite the 5-hydroxytryptophan). The environment of the probe can thus be studied even when other tryptophan containing proteins, such as actin, are present. We have characterized the mutants as to their ability to bind to actin in the absence and in the presence of troponin (+/- Ca2+) and in the presence of acrylamide through actin co-sedimentation assays. The functional behavior of the several mutants constructed was assessed by analyzing their ability to regulate the acto-S1 myosin Mg2+-ATPase activity in the absence and in the presence of troponin (+/- Ca2+). Studies on the stability of these tropomyosin mutants by thermal denaturation followed by circular dichroism were performed to analyze the effect of the mutations on the molecule\'s global stability. Urea denaturation assays followed by fluorescence were also performed to allow us to investigate the stability of the molecule in the vicinity of the fluorescent probe. The present study also involved the analysis of the fluorescence quenching by the extrinsic quenchers acrylamide and iodide for divers tropomyosin mutants in the presence and in the absence of other thin filament proteins. This allowed us to obtain information on the degree of exposure of the fluorescent probe in the several conditions studied as well as on the electrostatic microenvironment surrounding the probes in these different situations. These results enabled us to propose a model for the binding of tropomyosin to the actin filament in the presence of troponin (+/Ca2+). In this model the α-bands from the α/β repetition pattern initially proposed by Mclachlan and Stewart (1975 and 1976) would be binding the filament in the absence of calcium ions. The introduction of calcium to the system would induce a rolling motion in and a displacement of the tropomyosin molecule with relation to the actin filament. In this situation tropomyosin\'s β-bands would be responsible for the binding of this molecule to the actin filament.

A Disfunção temporomandibular (DTM) é um termo coletivo que abrange um largo espectro de problemas clínicos da articulação e dos músculos na área orofacial; estas disfunções são caracterizadas principalmente por dor, sons na articulação, e função irregular ou limitada da mandíbula. Os músculos da mastigação podem estar envolvidos na DTM de origem muscular, e por definição são os músculos que promovem o toque dental, portanto os elevadores da mandíbula: masseter, temporal, pterigóideos medial e lateral. A origem muscular da DTM é a mais prevalente, sendo portanto,o entendimento funcional e estrutural da composição dos músculos da mastigação essencial para a compreensão desta DTM. Este estudo tem como objetivo analisar a estrutura dos músculos da mastigação quanto a variação do calibre das fibras lentas e rápidas, densidade capilar e da expressão da miosina neonatal com a variação da idade. Foram estudadas 37 amostras dos músculos temporal e masseter (20 amostras do sexo masculino e 17 do sexo feminino) de autópsias do Serviço de Verificação de Óbitos de São Paulo com intervalo pós-mortem de até 18 horas, de ambos os gêneros e com idades divididas por décadas (1a a 9a décadas). Foram realizadas reações imunoistoquímicas com os anticorpos Ulex europaeus biotinilada aglutinina, anti-miosina neonatal, anti-miosina rápida, anti-miosina lenta para análise da expressão das proteínas. A avaliação foi feita por dois observadores, após calibração intra observador, (duas contagens no mesmo campo pelo mesmo observador em tempos diferentes) e inter observador (contagem do mesmo campo por dois observadores), até se atingir uma margem de erro menor que 10%. Em relação ao número de capilares/fibra, nos músculos masseter e temporal, da primeira a nona década, em média respectivamente foi de 1 e 0,7 respectivamente. O número de capilares por mm², nos músculos masseter e temporal, não variou ao longo das nove décadas estudadas, e o número de capilares por mm², foi significantemente maior no músculo masseter quando comparado ao temporal, (p=0,025). A miosina neonatal manteve-se presente embora com decréscimo em todas as décadas dos músculos masseter e temporal. Observou-se o diâmetro das fibras do tipo II menores que as fibras do tipo I / Temporomandibular disfunction (TMD) is a colletive term that refers to different clinical problems of the temporomandibular joint and the jaw muscles. These disfunctions are characterizied meanly by pain, joint sounds and irregular or limited mandibular function. The jaw muscles can be involved in the TMD of muscle etiology, and by definition they are the ones which provide the teeth touch, then the jaw elevators: masseter, temporalis, medial pterygoid and lateral pterygoid. As the muscular etiology is the most prevalent cause of TMD, the detailed understanding of structural and functional composition of the masticatory muscles is paramount to better comprehend TMD due to muscle disorder. This study has the aim to analyze the jaw muscle structure concerning capillarie density, neonatal myosin expression, and the cross sectional area of the fast and slow fibers in temporalis and masseter muscles in autopsy samples from 1st to 9th decades of age. Thirty seven temporalis and masseter muscles samples were studied (20 from male and 17 from female) from Serviço de Verificação de Óbitos of São Paulo. The specimens were divided by gender and ages. The samples were collected up to 18 hours post-mortem. Imunohistochemistry stainning were made with antibodies to analize the protein expression. The evaluations were made by two observers, after intra observer calibration (two evaluations on the same field by the same observer in different times) and inter observer (evaluation of the same field by two observers), unti getting less than 10% of error. The number of capillaries per fiber in the masseter and temporalis muscle was in average 1 and 0,7 respectively. The number of capillaries per mm² was significantly higher in the masseter when compared to temporalis muscle (p=0.025). The neonatal myosin was present in all decades in both muscles, and it was observed that the cross sectional area of the type II fibers was smaller than the type I fibers

Os gânglios da raiz dorsal (GRD) armazenam neurônios TrkA-positivos. A percepção e transmissão de estímulos por estes neurônios dependem de uma neuritogênese adequada. Miosina (MioVa) é expressa no tecido nervoso e está presente em neuritos, corpo celular e cone de crescimento. Caracterizamos o padrão de expressão de MioVa na neuritogênese de células TrkA-positivas do GRD de galinha in vivo e in vitro. In vivo, MioVa é expressa em células que não começaram a emitir neuritos em HH25, e sua expressão persiste por toda neuritogênese. In vitro, é recrutada para o processo de re-emissão de neuritos de neurônios TrkA positivos na presença de NGF, sendo expressa em neuritos em diferentes estádios de neo-neuritogênese. Nos ensaios funcionais, observamos que a superexpressão do domínio globular de MioVa em culturas de GRD com 10 ou 100ng/ml de NGF reduz a população de células com neuritos longos e aumenta a população de células com neuritos curtos ou sem neuritos. Em conjunto, estes dados sugerem que a MioVa é importante para o estabelecimento de neuritos nociceptores. / The dorsal root ganglia (DRG) harbor the TrkA-positive neurons. The stimuli perception and transmission by these neurons depend on a proper neuritogenesis. Myosin (MyoVa) is widely expressed in nervous tissue and is present in neurites, cell body and growth cone. Here, we characterized the MyoVa expression pattern in chicken DRG TrkA-positive cells neuritogenesis, in vivo and in vitro. In vivo, at stage HH25, MyoVa was present both in cells with and without neurites and its expression persists throughout neuritogenesis. In vitro, it is recruited for the regeneration process and TrkA-positive neurons neurites re-emission in the presence of NGF, being expressed in neurites at different stages of neo-neuritogenesis. In functional assays, we observed that MyoVa globular tail overexpression in GRD cultures maintained with 10 or 100ng/ml NGF reduces the number of neurons with long neurites and increased the number of neurons with short neurites or no neurites. Taken together, these results suggest that Myosin Va is important for the establishment of nociceptor neurites.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRMMV.pdf: 1154615 bytes, checksum: 96950590ff2264d9c736ec7eca708f57 (MD5) Previous issue date: 2004-10-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / The extracellular matrix (ECM) components are continuously synthesized and degraded at distinct rates in a process called remodeling involving the expression of matrix metallopeptidases (MMPs) and their inhibitors (TIMPs) in physiological (growth, exercise) or pathological (high blood pressure, myocardial infarction) conditions. The expression of myosin heavy chain (MHC) &#945; and &#946; in the myocardium also changes in response to physiological (exercise) and pathological (energy deprivation, hypothyroidism, diabetes mellitus, hypertension) stimulus. The aim of this work was to study the influence of acute swimming training in Wistar male rats (160-180g) for 6hr/day, in 3 sessions of 2 hr each for 1 to 5 consecutive days, on the MMPs and MHC &#946; expression, compared to the sedentary control group. Blood lactate concentration and heart weight/body weight relation were also determined. Heart weight was increased in relation to body weight in the groups that trained for 4 (p<0.05) and 5 days (p<0.01). Blood lactate levels after all training sessions were significantly increased in all days. Morphological analysis showed no alterations or inflammatory signs compared to controls. The expression of MHC &#946; was analyzed by real time RT-PCR showing that it was significantly increased only after 5 days of training (p<0.01). After 4 days, a tendency to increase was observed but it was not significant. Zymography analysis of muscle extracts indicated a single 66kDa activity band that was significantly increased after 3 (p<0.05), 4 and 5 days (p<0.001) and this activity was enhanced in proportion to the duration of training. In conclusion, the heart of small rodents may be biochemical and functionally early conditioned after an acute program of swimming with an anaerobic component. / Os componentes da matriz extracelular (MEC) são continuamente sintetizados e degradados a diferentes taxas em um processo chamado remodelamento envolvendo a expressão de metalopeptidases de matriz (MMPs) e seus inibidores específicos (TIMPs) em condições fisiológicas (crescimento, exercício) ou patológicas (hipertensão arterial, infarto do miocárdio). A expressão das cadeias pesadas de miosina (CPM) &#945; e &#946; no miocárdio apresenta também plasticidade de resposta a estas condições fisiológicas e patológicas. Estudamos a influência do treinamento agudo de natação em ratos Wistar machos com 160 180 gramas, treinados seis horas por dia, em três sessões de duas horas por um até cinco dias consecutivos sobre a expressão de MMPs e CPM-&#946; comparadas ao grupo sedentários, além da variação da concentração de lactato sanguíneo e da relação peso do coração/peso corpóreo. Esta mostrou variação significante no grupo treinado 96 horas (p<0,05) e 120 horas (p<0,01) em relação ao controle. As concentrações de lactato após o exercício foram significativamente maiores para todos os dias de treinamento. A análise da expressão da CPM &#946; em tempo real mostrou aumento significante do grupo 120 horas (p<0,01). Zimografia dos extratos protéicos em gel SDS 12% com gelatina mostrou banda de atividade de massa molecular 66 kDa em todas amostras (controle e treinados) e com aumento de atividade quanto maior o tempo de treinamento, estatisticamente significantes com 72 horas (p<0,05) e 96 e 120 horas (p<0,001). Concluindo, os corações de pequenos roedores podem ser precocemente condicionados bioquímica e funcionalmente após um programa de exercício agudo de natação com componente anaeróbio.

Orientador: Kleber Gomes Franchini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-17T19:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_AlineMarados_D.pdf: 7023687 bytes, checksum: ccd063ea57be631b6b555f86e24af597 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A tirosino-quinase de adesão focal (FAK) tem papel crítico na mediação da migração, sobrevivência e proliferação celular. Estudos anteriores de nosso laboratório demonstraram que a FAK é ativada pelo estresse mecânico em miócitos cardíacos e que ela se coimunoprecipita com a miosina sarcomérica. No presente trabalho foi demonstrado que o domínio FERM da FAK medeia à interação com a miosina sarcomérica, sendo que esta interação leva a inibição da autofosforilação da FAK, enquanto que a ativação prévia da FAK reduz sua interação com a miosina in vitro. Ensaios de cross linking acoplado a espectrometria de massas e espalhamento de raios X a baixos ângulos demonstraram que a miosina interage em uma fenda localizada entre os subdomínios do domínio FERM. Experimentos de microscopia confocal demonstraram que estas proteínas estão colocalizadas em miócitos cardíacos de ratos neonatos e adultos. Ensaios de imunoprecipitação revelaram que aproximadamente 40% da FAK está basalmente associada à miosina sarcomérica enquanto que, após o estiramento celular esta associação reduziu paralelamente à ativação da FAK. A porcentagem de FAK associada à miosina não se alterou com a ativação da FAK após tratamento com fenilefrina, diferente da ativação pelo estresse mecânico. A interferência na interação FAK/miosina pelo silenciamento gênico da miosina culminou com a ativação da FAK e o tratamento dos miócitos cardíacos com o peptídeo FP-1, derivado do subdomínio F2 do domínio FERM, levou a uma diminuição na interação FAK/miosina e ao aumento na fosforilação/ativação da FAK. O tratamento prolongado com FP-1 resultou em hipertrofia dos miócitos cardíacos de ratos neonatos, efeito concomitante à ativação da via de sinalização Akt, TSC2 e S6Kinase. Tanto o silenciamento da FAK quanto o tratamento com rapamicina bloquearam a hipertrofia decorrente do tratamento com FP-1. Os dados deste trabalho indicam que a interação da FAK com a miosina sarcomérica é sensível ao estresse mecânico e que possui papel regulatório na manutenção da quiescência basal da FAK e no controle das vias de sinalização mediadas por esta quinase, como a via de crescimento celular AKT/mTOR/S6Kinase, em miócitos cardíacos em cultura / Abstract: The Focal Adhesion Kinase (FAK) plays a critical role in mediating the migration, survival and cell proliferation. Previous studies from our laboratory demonstrated that FAK is activated by mechanical stress in cardiac myocytes and it co-immunoprecipitate with sarcomeric myosin. Here, we demonstrated that the FAK FERM domain mediates the interaction with sarcomeric myosin, and that this interaction leads to inhibition of FAK autophosphorylation in vitro, whereas the previous activation of FAK reduces its affinity to myosin. A model based on small angle X-ray scattering analyses and crosslinking technology coupled with mass spectrometry indicated that a cleft in FERM domain is critical to the interaction of FAK to myosin. Confocal microscopy experiments showed that these proteins are colocalized in cardiomyocytes of neonatal and adult rats. Immunoprecipitation assays revealed that approximately 40% of FAK is basally associated with sarcomeric myosin while cardiomyocyte stretching reduced this association in parallel with FAK activation. The percentage of FAK associated with myosin was not change in response to FAK activation by treatment with phenylephrine, unlike in response to FAK by mechanical stress. The interference in the FAK/Myosin interaction by myosin silencing approach culminated with the activation of FAK. The treatment of cells with the FP-1 peptide, derived from the FAK FERM domain, lead to a decrease in the interaction with sarcomeric myosin and an increase in FAK activation. Prolonged treatment with FP-1 resulted in morphological hypertrophy of neonatal rat cardiomyocytes which was an effect concomitant with activation of the Akt, TSC2 and S6Kinase signaling pathway. Both FAK silencing and the rapamycin treatment blocked the morphological hypertrophy resulting of the treatment with FP-1. This study indicated that the interaction of FAK with sarcomeric myosin is sensitive to mechanical stress and it has regulatory role in maintaining of FAK quiescence and control of signaling pathways mediated by this kinase, such as cell growth via AKT/mTOR/S6Kinase in cardiac myocytes in culture / Doutorado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Doutor em Ciências

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_DaniloHenrique_D.pdf: 1937310 bytes, checksum: 7d4d18b54f38b44a48ac5bd8892e54d5 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nos peixes, o conhecimento dos fatores que controlam o crescimento muscular e a análise das proteínas miofibrilares, é importante para entender a dinâmica do crescimento, a plasticidade e as adaptações musculares, principalmente, em espécies com grande valor comercial como a tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). No presente estudo, utilizou-se a tilápia do Nilo em quatro estágios: alevinos de 35 dias (0.65g ± 0.08); juvenis de 60 dias (13.67g ± 1.35); adultos de 90 dias (73.18g ± 4.70) e adultos de 190 dias (349.76g ± 34.62). Em cada estágio, fragmentos musculares foram coletados e submetidos às seguintes análises: morfométrica, para caracterizar o crescimento muscular hiperplásico e hipertrófico no músculo branco; imunohistoquímica, para analisar a expressão dos fatores de regulação miogênica MyoD e miogenina e a expressão da proteína PCNA no músculo branco; histoquímica da ATPase miofibrilar (mATPase) e à eletroforese em gel de poliacrilamida ¿ duodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) para observar as características da mATPase e da cadeia pesada da miosina nos músculos branco e vermelho, respectivamente. Os resultados indicaram que a expressão de MyoD e miogenina foi similar em alevinos, juvenis e adultos de 90 dias, porém, em adultos de 190 dias a expressão de miogenina foi maior do que a de MyoD. A expressão do PCNA, em cada estágio, foi mais acentuada do que MyoD e miogenina com picos no estágio de alevinos e adultos de 90 dias. A expressão de MyoD e miogenina nos estágios de alevinos, juvenis e adultos de 90 dias, mostrou que a hiperplasia e a hipertrofia ocorreram como resultado da proliferação e da diferenciação dos mioblastos. O aumento da expressão de miogenina em adultos de 190 dias, indicou que a diferenciação celular e a hipertrofia foi mais significativa nesse estágio. A análise da mATPase indicou, além da presença de fibras musculares vermelhas e brancas, fibras híbridas tanto no músculo vermelho como no músculo branco, ao longo do crescimento muscular da tilápia. A partir de alevinos, o músculo vermelho da região superficial mostrou a presença de cadeia pesada da miosina slow e o músculo branco, que forma a maior parte da massa muscular, cadeia pesada da miosina fast. Essas isoformas apresentaram massa molecular semelhante à cadeia pesada da miosina do tipo I do músculo sóleo de rato. No músculo branco, a partir dos alevinos, foi observada outra isoforma de miosina de massa molecular superior à cadeia pesada da miosina do tipo I do músculo sóleo de rato. No músculo vermelho a partir dos adultos, observou-se outra isoforma de miosina de massa molecular semelhante à cadeia pesada da miosina do tipo II do músculo sóleo de rato. A expressão das isoformas de cadeias pesadas da miosina no músculo estriado esquelético da tilápia do Nilo durante o crescimento, pode estar relacionada com a plasticidade fenotípica que ocorre durante o crescimento muscular e reflete na capacidade desses peixes de se adaptar às variações ambientais, importantes para a sobrevivência / Abstract: In fish, the knowledge of factors that control the muscle growth and the myofibrillar proteins analyze is important to understand the dynamic of growth, the plasticity and the muscle adaptations, mainly, in species with high commercial valuable, as the Nile tilapia (Oreochromis niloticus). In the present study, Nile tilapia into four age stages were used: 35 day alevins (0.65g ± 0.08); 60 day juveniles (13.67g ± 1.35); 90 day adults (73.18g ± 4.70) and 190 day adults (349.76g ± 34.62). In each stage, muscle fragments were collected and submitted to the following analyzes: morphometric, to characterize the hyperplastic and hypertrophyc growth in the white muscle; immunohistochemical, to analize the myogenic regulatory factors MyoD and myogenin expression, and the PCNA protein expression in white muscle; histochemical of the myofibrillar ATPase (mATPase) and electrophoresis by sodium duodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) in the red and white muscle to observed mATPase and myosin heavy chain characteristics, respectively. The results indicate that MyoD and myogenin expression was similar in alevins, juveniles and 90 day adults, however, in 190 day adults the myogenin was higher than the MyoD expression. The PCNA expression, in each stage, was higher than MyoD and myogenin with peaks in alevins and 90 day adults. The MyoD expression in alevins, juveniles and 90 day adults, showed that the hyperplasia and hypertrophy occurred due to the results of myoblasts proliferation and differentiation. The increased of myogenin expression in 190 day adults indicated that cellular differentiation and the hypertrophy was more expressive in this stage. The mATPase showed, beyond red and white muscle fibers, hybrid fibers in both red and white muscle during growth. From alevins, the red muscle showed slow myosin heavy chain (MHCs) and the white muscle, fast myosin heavy chain (MHCf). These isoforms had a molecular mass similar to the type I myosin heavy chain (MHCI) of soleus rat muscle. In the white muscle, from alevins was observed other myosin isoform with molecular mass superior to the MHCI of soleus rat muscle. In the red muscle, in adults, was observed other myosin isoform with molecular mass similar to the type II myosin heavy chain (MHC II) of soleus rat muscle. The expression of myosin isoforms in the skeletal muscle of Nile tilapia during growth, can be related to the phenotypic plasticity that occur during muscle growth and reflects this fish capacity to adapt to changes in environmental conditions which are important for its survival / Doutorado / Histologia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O camarÃo peneÃdeo Farfantepenaeus subtilis à uma importante espÃcie nativa do litoral nordestino que possui uma grande ocorrÃncia na pesca. Dentre os camarÃes marinhos de importÃncia comercial, os peneÃdeos se destacam por constituÃrem um valioso recurso para pesca e aqÃicultura em regiÃes tropicais e subtropicais. Entretanto, a disponibilidade de informaÃÃes sobre essas espÃcies à bastante escassa, principalmente em relaÃÃo à estrutura genÃtica que atua no crescimento muscular desses animais. Tendo como objetivo identificar genes envolvidos na contraÃÃo muscular de camarÃes, neste trabalho foram parcialmente isolados e seqÃenciados os genes de betaactina e miosina de cadeia pesada do camarÃo rosa F. subtilis, a partir do cDNA do mÃsculo abdominal. Para tanto, camarÃes coletados no estuÃrio do rio Pacoti, estado do CearÃ, foram inicialmente identificados taxonomicamente e, depois atravÃs de amplificaÃÃo de DNA seguida por sequenciamento das regiÃes citocromo oxidase subunidade I (COI) e 16S. Utilizando-se os tecidos frescos dos camarÃes, foi extraÃdo o RNA total e foram obtidos os respectivos DNAs complementares (cDNAs). Baseado na construÃÃo de primers especÃficos a partir do alinhamento entre sequÃncias descritas no Genbank/NCBI, os genes foram isolados por meio de RT-PCR (ReaÃÃo em Cadeia da Polimerase atravÃs da transcriptase reversa) e seqÃenciados. Foi obtido um fragmento parcial de 760 pares de base para o cDNA de beta-actina e para o cDNA de miosina de cadeia pesada foi obtido um fragmento de 570 pares de base. AnÃlises das sequÃncias realizadas pela ferramenta BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) revelaram alta similaridade com outras beta-actinas e miosinas de camarÃes, confirmando a identidade das sequÃncias genÃticas isoladas. Como resultado do alinhamento pareado entre as sequÃncias desses genes obtidos no trabalho com as de outras espÃcies presentes no GenBank, pÃde-se observar que as maiores similaridades foram com Penaeus monodon (93%) e com Farfantepenaeus paulensis (88%). Os resultados obtidos neste estudo demonstraram a viabilidade da metodologia utilizada na identificaÃÃo de genes relacionados com caracterÃsticas importantes. Esses dados irÃo facilitar o isolamento completo das sequÃncias desses genes, alÃm de contribuir para incentivar a identificaÃÃo de outros genes importantes em camarÃes, principalmente os nativos do Brasil. AnÃlise de genes que atuam desenvolvimento do tecido muscular do animal poderà fornecer informaÃÃes genÃticas importantes acerca de uma espÃcie nativa que està sendo superexplorada e que poderà ser viÃvel para cultivo. Outrossim, esses dados beneficiarÃo a comunidade cientÃfica, servindo como base para estudos de fisiologia, filogenia e evoluÃÃo em peneÃdeos / The penaeid shrimp Farfantepenaeus subtilis is an important native species for fisheries industry in Brazil. Among marine shrimps of commercial importance, penaeids are recognized as a valuable resource for fishery and aquaculture in tropical and subtropical regions. However, data on these species is extremely reduced, especially concerning genetic elements involved in animal muscle growth. Therefore, aiming at identifying shrimp genes directly associated with muscle contraction in this research, beta-actin and myosin heavy chain genes of the pink shrimp F. subtilis were isolated from its muscular abdominal and partially sequenced. Shrimps collected from Pacoti estuary, CearÃ, were first identified through taxonomy and, then, through DNA amplification followed by sequencing of Cytochrome Oxidase subunit I (COI) and 16S. From fresh shrimp tissues, total RNA was extracted and complementary cDNA was obtained. Based on specific primers designed after sequence alignments performed against sequences at GenBank/NCBI, genes were amplified from RT-PCR (reverse transcriptase - polimerase chain reaction) and sequenced. A 760bp partial F. subtilis beta-actin cDNA fragment was obtained, while the partial F. subtilis myosin heavy chain cDNA was 570bp long. Sequence analyses using the Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) program indicated that F. subtilis beta-actin gene product is very similar to betaactin of other species of shrimps, while the myosin heavy chain protein is highly homologous to crustacean myosins heavy chain, confirming the identity of the isolated gene sequences. Alignment of these gene sequences with other sequences in GenBank showed high similarity with Penaeus monodon (93%) and Farfantepenaeus paulensis (88%). Results have showed the feasibility of partial gene identification as a means to identify genes of strategic interest. These data would help further attempts to elucidate the complete isolation of these genes, as well as the detection of other important genes, especially from shrimp species occurring at the Brazilian coast. Genes analyses involved with muscle growth might provide important genetic information on native species that are overexploited and may be viable for the shrimp cultivation. In addition, these data might also benefit the scientific community, improving a range of research areas such as physiology, phylogeny and evolution of penaeids