Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-11T14:10:54Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raquel Santos faria - 2015.pdf: 1687258 bytes, checksum: 06640eb0bb4f0895f2f882027093c950 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-11T14:11:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raquel Santos faria - 2015.pdf: 1687258 bytes, checksum: 06640eb0bb4f0895f2f882027093c950 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-11T14:11:18Z (GMT). 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Cytotoxicity was assessed by the MTT assay and it has shown that the compound tested showed inhibition of tumor cell viability in Sarcoma 180 (S180) in lower concentrations (IC50 8.89 μM ± 3.9) and cytotoxicity at higher concentrations for normal lymphocytes (IC50 17 μM). [RuCl(bcn)(phen)(dppb)]PF6 also showed a significant lethality to brine shrimp nauplii Artemia salina (CL50 300.31 μg mL). The comet assay indicated that the compound is not genotoxic for lymphocytes cells, because there was no significant increase in DNA damage in cells treated, and exhibits low genotoxicity to tumor cells (S180). The Ru complex 25 induced changes in cell cycle identified by flow cytometric test, increasing the number of cells in G0 / G1 phase and lowering synthesis phase within 24 hours of treatment. The complex induced an increase of cells positive for Annexin-V/PI for flow cytometric test, suggesting cell death by apoptosis. By Western Blot assay, it was possible to infere that the complex may be triggering cell death by caspase-independent intrinsic apoptosis. However, others specifics markers are needed to understand the cascade of events which the intrinsic apoptosis pathway that is effecting this process of cell death, and if only this pathway is being activated in apoptosis, thus elucidating the mechanism of action in cells S180. Thus, this compound showed cytotoxicity to tumor cells, high safety of use, due to absent genotoxicity in normal cells, low genotoxicity in tumor cell, and possibly acts by caspase-independent apoptosis intrinsic pathway. / A estimativa do IARC aponta que ocorrerão 27 milhões de novos casos de câncer no mundo até 2030. Em decorrência do aumento no numero de casos de câncer no mundo, houve uma intensificação na busca de novos quimioterápicos que sejam eficientes para o tratamento do câncer. A indústria farmacêutica, portanto, intensificou a busca por novas drogas à base de metal que ofereçam possibilidade de administração oral, diminuição de efeitos colaterais graves e redução de custos clínicos. Devido ao exposto, foi avaliado o potencial citotóxico, genotóxico, a interferência na cinética do ciclo celular e o mecanismo de morte celular de [RuCl(bcn)(phen)(dppb)]PF6,um novo complexo de rutênio (II). A citotoxicidade foi avaliada pelo teste do MTT e este mostrou que o complexo testado apresentou inibição da viabilidade na célula tumoral de Sarcoma 180 (S180) em concentrações baixas (IC50 8.89 μM ± 3.9) e uma citotoxicidade em concentração maior para linfócitos normais (IC50 17 μM). [RuCl(bcn)(phen)(dppb)]PF6 também apresentou letalidade significativa no teste de Artemia salina (CL50 300.31 μg mL). O teste cometa indicou que o composto não é genotóxico para células de linfócitos, pois não apresentou aumento significativo de dano ao DNA nos linfócitos tratados, e apresenta baixa genotoxicidade para as células tumorais (S180). O complexo [RuCl(bcn)(phen)(dppb)]PF6 induziu mudanças no ciclo celular, identificado pelo teste de citometria de fluxo, aumentando a quantidade de células na fase G0/G1 e diminuindo na fase de síntese em 24 horas de tratamento. O complexo também induziu o aumento da quantidade de células positivas para Anexina-V/PI pelo teste de citometria de fluxo, sugerindo morte celular por apoptose. Pelo teste de Western Blot, foi possível inferir que o complexo pode estar desencadeando morte celular por apoptose via intrínseca e independente de caspase. Porém, outros marcadores específicos são necessários para compreender qual a cascata de eventos de apoptose via intrínseca que está efetivando esse processo de morte celular, e se somente esta via está sendo ativada no processo de apoptose, elucidando assim, o mecanismo de ação nas células de S180. Portanto, este composto apresentou citotoxicidade para células tumorais, com alta segurança de uso, devido ausente genotoxicidade em células normais, baixa genotoxicidade em células tumorais, e que possivelmente atua via apoptose intrínseca e independente de caspases.

Como a clorexidina (CHX) tem sido recomendada como solução irrigadora de canais radiculares e como curativo de demora, o objetivo do presente estudo foi caracterizar in vivo a lesão induzida pela injeção de CHX a 0,125, 0,25, 0,5 e 1,0% na pata de camundongos em intervalos de tempo selecionados (24 e 48 horas e 7 e 14 dias) e in vitro o modo e a causa morte celular (necrose e/ou apoptose) e o estresse causado pela exposição de fibroblastos L929 em cultura a concentrações crescentes da droga (0,000125, 0,00025, 0,0005, 0,001, 0,002, 0,004, 0,008 e 0,016%) por 24 horas. A proliferação celular foi avaliada por meio da incorporação de metil-3H-timidina ao DNA das células e imunomarcação para PCNA. A ultraestrutura foi analisada em microscópio eletrônico de transmissão e de varredura e o citoesqueleto das células por meio de marcação para actina e α-tubulina. Citometria de fluxo (Anexina-V FITC/iodeto de propídeo) foi empregada para diferenciar células necróticas de apoptóticas. Também, foi efetuada marcação para retículo endoplasmático, Bcl-2 (B-célula CLL/linfoma 2), Hsp70 (proteína de choque térmico 70) e Grp78 (glucose-regulated protein 78). Quando injetada no espaço subplantar da pata traseira de camundongos, a CHX induziu alterações necróticas na epiderme, derme e tecido subcutâneo em associação com uma resposta inflamatória reacional, particularmente nas concentrações mais elevadas. Em cultura de fibroblastos, a CHX induziu a diminuição da proliferação celular, causou morte celular por apoptose e necrose, desestruturação do citoesqueleto, alteração da morfologia celular, aumento da área das células, dilatação do retículo endoplasmático rugoso e acúmulo de proteínas nas cisternas. Além disso, a CHX causou aumento da expressão de Hsp70, de Grp78 (indicadores de estresse celular) e de Bcl-2 (proteína anti-apoptótica). Em conclusão, a CHX injetada no espaço subplantar da pata traseira de camundongos induz efeitos tóxicos severos. Além disso, a CHX adicionada em cultura de fibroblastos causou estresse do retículo endoplasmático como consequência do acúmulo de proteínas nas cisternas e induziu a morte celular por necrose e apoptose via estresse do retículo endoplasmático, além de causar estresse celular. Os resultados sugerem que a CHX poderia ter um efeito desfavorável na resolução de lesões periapicais em decorrência de sua ação tóxica sobre as células do tecido em torno do ápice dentário. / Because chlorhexidine (CHX) has been recommended as either endodontic irrigant or root canal dressing, this study aimed to characterize in vivo the lesion induced by injection of CHX at concentrations of 0.125, 0.25, 0.5 and 1.0% in the paw of mice at selected time intervals (24 and 48 hours and 7 and 14 days) and in vitro the mode and the cause of cell death (necrosis and /or apoptosis), and the cellular stress caused by exposition of cultured L929 fibroblasts to ascending concentrations of the drug ( 0.000125, 0.00025, 0.0005, 0.001, 0.002, 0.004, 0.008 and 0.016%) for 24 hours. The cell proliferation assay was performed by measuring incorporation of metil-3H-thymidine to cell DNA and immunocytochemical staining analysis of PCNA. The cell ultrastructure was analyzed in transmission and scanning electron microscopes and the cell cytoskeleton by florescence analysis of actin and α- tubulin. Apoptosis and necrosis were discriminated by flow cytometry with annexin V-FITC and PI. In addition endoplasmic reticulum, Bcl-2 (B-cell CLL/lymphoma 2), Hsp70 (heat shock protein 70) and Grp78 (glucoseregulated protein 78) were detected by fluorescence. CHX injected in the sub plantar space of the hind paw of mice induced necrotic changes in the epidermis, dermis and subcutaneous tissue in association with reactive inflammatory response, particularly at higher concentrations. In cultured fibroblasts, CHX decreased cellular proliferation, caused cell death by apoptosis and necrosis, disruption of the cytoskeleton, morphological cellular alterations, increased cells size (area), rough endoplasmic reticulum dilatation with accumulation of cysternal protein. In addition, CHX induced increased expression of Hsp 70, Grp78 (indicators of cellular stress) and Bcl-2 (anti-apoptotic protein). It was concluded that CHX injected in the sub plantar space of the hind paw of mice could induce severe toxic effect. In addition CHX caused endoplasmic reticulum stress as a consequence of accumulation of proteins in the endoplasmic reticulum cysterns and induced cell death by apoptosis and necrosis via endoplasmic reticulum stress and caused cellular stress. Taken together, these findings suggest that CHX may have an unfavorable effect on the resolution of apical periodontitis, due a toxic effect on the periapical tissue cells.

O melanoma é um dos tipos de câncer de pele cuja frequência tem crescido nos últimos anos e apresentado elevada taxa de mortalidade, apesar de ter reduzida prevalência. Mesmo havendo um considerável avanço nas propostas terapêuticas nos últimos anos, ainda se vê necessário o desenvolvimento de novas abordagens, sendo a terapia gênica uma promissora possibilidade para tal. Utilizando vetores adenovirais com promotor responsivo à p53 (PGTx beta) para a transferência gênica de p19Arf (proteína supressora de tumor) e interferon-beta (citocina imunomodulatória) em células de melanoma murino com o gene Trp53 selvagem, o nosso grupo demonstrou previamente que a combinação dos dois genes, mas não o tratamento individual, promove efeito citotóxico sinérgico com a liberação de marcadores de morte imunogênica, in vitro; e significativa redução da progressão tumoral acompanhada de uma forte resposta imunológica de linfócitos T CD4+ e CD8+, células NK e neutrófilos contra desafios tumorais, in vivo. Porém, como a translação para modelos de melanomas humanos ainda estava em estágio inicial, ainda não haviam sido confirmamos se esses benefícios também seriam recapitulados. Observações inicias sugeriam que apenas a transferência gênica de interferon-beta seja suficiente para induzir morte celular em linhagens humanas portadoras de TP53 selvagem, sem ainda terem sido identificado o efeito da transferência de p14ARF e nem a necessidade de p53 endógeno para a resposta. Dessa forma, o presente projeto buscou avaliar os efeitos antitumorais provocados pela terapia gênica combinada de p14ARF e interferon-beta em modelos de melanoma humano utilizando linhagens com e sem a via da p53 integra. Para isso, foram utilizadas diferentes linhagens celulares com TP53 selvagem ou com distintas mutações e também foram construídos vetores adenovirais com o promotor constitutivo CMV, tornando assim possível a expressão dos transgenes de maneira independente do status do TP53 endógeno. O presente trabalho revelou que a transferência combinada do interferon-beta e p14ARF revelou vantagem quanto ao estímulo citotóxico e regulação negativa na dinâmica da população em ambas as linhagens UACC-62 e SK-Mel-29, independentemente do estado da via da p53. Na avaliação dos mecanismos de morte foi observado que ambas a linhagens apresentaram marcação positiva para marcadores da via da apoptose, porém com possível participação de outras modalidades de morte-celular, como a necrose, para a linhagem com o TP53 mutado (SK-Mel-29). Além disso, mostramos que os tratamentos potencialmente induzem vias de morte com caráter imunogênico pela secreção de ATP e exposição da calreticulina, sendo este último marcador mais significantemente observado mediante o tratamento combinado. Assim, recapitulamos o benefício observado em modelo murino para a transferência gênica do interferon-beta e p14ARF em modelo de melanoma humano, e investigamos marcadores importantes à translação da proposta terapêutica para o melanoma / Melanoma is one of the types of skin cancer whose frequency has grown in the last years and presents a high mortality rate, despite its low prevalence. Although there has been considerable progress in therapeutic proposals in recent years, it is still necessary to develop new approaches, being gene therapy a promising possibility for this. With the use of adenoviral vectors with a p53 responsive promoter (PGTx beta) for the gene transfer of p19Arf (tumor suppressor protein) and interferon-beta (immunomodulatory cytokine) in murine melanoma cells bearing wild-type Trp53 gene, our group previously demonstrated that the combination of the two genes, but not individual treatment, promotes a synergistic cytotoxic effect with the release of immunogenic death markers in vitro; and significant reduction of tumor progression with a strong immune response mediated by CD4+ and CD8+ T lymphocytes, NK cells and neutrophils in tumor challenges in vivo. However, as the translation for human melanoma models was still at an early stage, it still was not possible to confirm whether these benefits would also be recapitulated in a human model. Initial observations suggested that interferon-beta gene transfer is sufficient to induce cell death in wild-type TP53-bearing human melanoma cell lines, with the effect of p14ARF gene transfer and the role for endogenous p53 in this response yet to be investigated. Thus, the present work aimed to evaluate the antitumor effects induced upon the combined gene transfer of p14ARF and interferon-beta in human melanoma cell lines with and without a functional p53 pathway. For this, different cell lines bearing wild-type TP53 or with different mutations were used and adenoviral vectors with the constitutive CMV promoter were also constructed, making possible the expression of the transgenes independently of the endogenous TP53 status. The present work showed that the combined transfer of interferon-beta and p14ARF was advantageous in cytotoxic stimulation and negative regulation in population dynamics for both cell lines UACC-62 and SK-Mel-29, regardless of p53 pathway status. In the evaluation of the triggered cell death mechanisms it was observed that both cell lines presented positive markers of the apoptosis pathway, but with possible participation of other cell death mechanism, such as necrosis, for the mutated TP53 cell line SK-Mel-29. In addition, we showed that the treatments potentially induced cell death pathways with immunogenic features including the secretion of ATP and calreticulin exposure, being the latter marker more significantly presented after the combined treatment. Thus, we recapitulated the benefit observed in murine model for the gene transfer of interferon-beta and p14ARF in the model of human melanoma, and investigated important markers for the translation of the melanoma therapeutic proposal

PrPc é uma glicoproteína de 35 KDa, bastante conservada entre as espécies e essencial no processo de transmissão e patogênese de várias doenças neurodegenerativas como a encefalopatia espongiforme bovina e a doença de Creutzfeldt-Jacob (PRUSINER, 1991). Embora sua função fisiológica ainda seja desconhecida, sabe-se que a patogênese das doenças priônicas requer a sua expressão e é freqüentemente acompanhada do acúmulo no cérebro de uma isoforma anormal de PrPc, designada PrPsc (GABIZON e cols., 1997). Interessado nos possíveis papéis fisiológicos da proteína PrPc, nosso grupo tem se dedicado a estudar as interações que PrPc realiza com outras moléculas. Identificamos e caracterizamos duas interações nas quais PrPc está envolvido: com uma proteína ligante de 66 KDa, recém-identificada como sendo a proteína STI1 (ZANATA e cols., 2002) e com a principal proteína não colagênica da matriz extracelular, a laminina (GRANER e cols., 2000). No presente trabalho, procuramos investigar as vias de sinalização deflagradas por cada uma dessas interações, como também o seu papel nos mecanismos de morte celular programada e memória. Os resultados apresentados nesse trabalho demonstram que a interação PrPc-p66 desencadeia uma resposta neuroprotetora na camada neuroblástica da retina de roedores em desenvolvimento via cAMP/PKA. Além disso, verificamos que a interação PrPc-laminina desempenha um importante papel na formação da memória de curta duração através da ativação da via cAMP-PKA-MAPK, e na memória de longa duração ativando somente a via cAMP/PKA. / PrPc is an extremely conserved 35 KDa glycoprotein which seems to be essential during the transmission and pathogenesis of several neurodegenerative diseases like bovine spongiform encephalopathy or Creutzfeldt-Jacob disease (PRUSINER, 1991). Although the physiological function of this protein remains unclear, it is well established that prion diseases require PrPc expression and are often characterized by deposition of an abnormal PrPc isoform, named PrPsc (GABIZON et. al., 1997). Interested in the normal fuction of PrPc, our group has been dedicated to study the interations that PrPc could entertain with other molecules. We have identified and characterized two interactions in which PrPc is involved: with a 66 KDa ligand protein, recently identified as the STI1 protein (ZANATA et. al., 2002) and with laminin (GRANER et. al., 2000). In this work, we have investigated the signaling pathways triggered by these interactions, as well as their relevance in programmed cell death and memory formation mechanisms. We show in this work that PrPc-p66 interaction transduces neuroprotective signals through a cAMP/PKA-dependent pathway in the neuroblastic layer of rodents\' retina. Moreover, we demonstrated that PrPc-laminin interaction has an important role for short-term memory formation through the activation of cAMP-PKA-MAPK pathways and for long-term memory with the activation of the cAMP/PKA pathway only.

Foram avaliados: morte celular, conteúdo intracelular de NO e produção de ERO, em células endoteliais (ECV-304). Foram estudados os ácidos graxos: esteárico (SA) a 150 <font face=\"Symbol\">mM, oléico (OA) a 300 <font face=\"Symbol\">mM e linoléico (LA), gama-linolênico (<font face=\"Symbol\">gA), EPA e DHA a 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM. O SA induziu morte em 17,8 % das células, aumentou 99,2 % as ERO e não alterou o NO. O SA com os AG <font face=\"Symbol\">w-3 não alterou a morte induzida pelo SA. O DHA a 50 <font face=\"Symbol\">mM com o SA diminuiu 58 % o NO e EPA a 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM reduziu 78,4 % e 50%, respectivamente. O SA com DHA e EPA a 100 <font face=\"Symbol\">mM diminuiu as ERO em 20 %. Os AG <font face=\"Symbol\">w-6 (LA e <font face=\"Symbol\">gA) aboliram a morte induzida pelo SA. O LA a 100 <font face=\"Symbol\">mM aumentou o NO em 32,5 % e esse a 50 e 100 <font face=\"Symbol\">m M reduziu 50 % e 67 %, respectivamente, as ERO. O OA não alterou a viabilidade celular e as ERO, mas diminuiu o NO em 57 %. O OA com os AG <font face=\"Symbol\">w-3 e <font face=\"Symbol\">w-6 causou morte em 84 % das células, reduziu o NO em 60 % sem alterar as ERO. Assim, AG <font face=\"Symbol\">w-6 protegem contra a morte induzida por AG saturado. O OA não é tóxico mesmo em altas concentrações. Contudo, quando associado aos AG <font face=\"Symbol\">w-3 e <font face=\"Symbol\">w-6 pode causar citotoxicidade. / The parameters examined were: cell death, intracellular content of NO and production of ROS, on endothelial cells (ECV-304). The fatty acids studied were: stearic (SA) at 150 <font face=\"Symbol\">mM, oleic (OA) at 300 <font face=\"Symbol\">mM, linoleic (LA), gamma-linolenic (<font face=\"Symbol\">gA), EPA and DHA at 50 and 100 <font face=\"Symbol\">mM. SA led 17.8% of cells to death, increased by 99.2% ROS and did not alter the NO. SA with <font face=\"Symbol\">w-3 PUFA did not alter dead cells induced by SA. DHA at 50 <font face=\"Symbol\">mM plus SA decreased NO by 58% and EPA at 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM reduced by 78.4% and 50%, respectively. SA with DHA or EPA at 100 <font face=\"Symbol\">mM decreased ROS at 20 %. <font face=\"Symbol\">w-6 PUFA, LA and <font face=\"Symbol\">gA, abolished cell death induced by SA. LA at 100 <font face=\"Symbol\">mM increased NO by 32.5% and this PUFA at 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM decreased ROS by 50% and 67%, respectively. OA did not alter cell viability and ROS but decreased the NO by 57%. OA with <font face=\"Symbol\">w-3 and <font face=\"Symbol\">w-6 PUFA increased dead cells to 84 %, decreased NO by 60 % and did not alter ROS. Thus, <font face=\"Symbol\">w-6 PUFA protect against cell death induced by saturated FA. OA is not toxic even at high concentrations. However, when associated with PUFA (<font face=\"Symbol\">w-3 e <font face=\"Symbol\">w-6) OA causes cytotoxicity.

A cana-de-açúcar é uma das principais culturas agrícolas no cenário econômico e social brasileiro. Na cultura de cana-de-açúcar o estresse hídrico é o principal fator limitante para o aumento de produtividade, sendo responsável por alterações fisiológicas, bioquímicas e moleculares nas plantas, que podem deflagrar perturbações metabólicas que ativam a morte celular programada (MCP). Sabendo-se que o gene BI-1 apresenta o potencial de reduzir os efeitos da MCP desencadeado por estresses bióticos e abióticos em plantas, este trabalho teve como objetivo analisar plantas transgênicas de cana-de-açúcar que expressam o gene BI-1 de Arabidopsis thaliana (AtBI-1) em condições de estresse hídrico. Também, plantas transgênicas e controle foram inoculadas com o fungo Puccinia melanocephala demonstrando que o processo de transformação genética com o gene AtBI-1 alterou as características pré existentes de resistência a ferrugem marrom nas plantas transgênicas. Os estudos de tolerância ao défict hídrico foram realizados em dois experimentos, o experimento 1 com plantas transgênicas e controles de 90 dias e o experimento 2 com plantas de 60 dias. Plantas do experimento 1 foram analisadas quanto características morfológicas como número de estômatos e tricomas, altura e circunferência do colmo e após ficarem 24 dias sem água foram analisadas quanto a taxa fotossintética, comportamento estomático e conteúdo relativo de água nas folhas, enquanto no experimento 2 as plantas foram analisadas quanto aos teores de prolina, atividades das enzimas guaiacol peroxidase (GPOX), ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT) após as plantas ficarem 17 dias sob déficit hídrico. Estas enzimas estão envolvidas em processos de desativação de elementos ativos de oxigênio. Os resultados demonstraram que as plantas transgênicas expressando o gene AtBI-1 possuem fenótipo de menor altura, e maior taxa fotossintética, maior comportamento estomático e maior conteúdo relativo de água nas folhas, e assim apresentam maior tolerância ao déficit hídrico que plantas controle. Contudo, houve baixo acúmulo de prolina, baixa atividade da GPOX, APX e CAT nas plantas transgênicas durante o estresse hídrico comparada com as plantas controle do mesmo tratamento. Porém foi observado alta atividade constitutiva da catalase nas plantas transgênicas. A atividade da catalase nestas plantas transgênicas sugere a possibilidade da interação entre AtBI-1 e calmudolinas. Futuros estudos podem contribuir para elucidar se a proteína BI-1 é essencial para a ativação das catalases por calmudolinas. / Sugarcane is one of the main agricultural crops in the Brazilian social and economic scenario. Water stress in the culture of sugarcane is the main limiting factor for increasing productivity accounting for physiological, biochemical and molecular plants that can trigger metabolic disturbances activating programmed cell death (MCP). Knowing that the BI-1 gene has the potential to reduce the effects of MCP triggered by biotic and abiotic stresses in plants, this study aimed to analyze transgenic sugarcane that express the BI-1 gene of Arabidopsis thaliana (AtBI-1) under water stress. Also, transgenic and control plants were inoculated with Puccinia melanocephala fungus demonstrating that the genetic transformation process with the AtBI-1 gene altered the pre-existing characteristics of brown rust resistance in transgenic plants. Studies of tolerance to water deficit were performed in two experiments, the experiment 1 was prepared with transgenic and control plants with 90 days and the experiment 2 used plants with 60 days. Plants from experiment 1 were analyzed as for morphological characteristics such as number of stomata and trichomes, height and diameter of stem after plants being under water for 24 days as were analyzed photosynthetic rate, stomatal behavior, relative water content in leaves while in the experiment 2, plants were analyzed for the levels of proline, enzyme activities of guaiacol peroxidase (GPOX), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) under water deficit for 17 days. These enzymes are involved in deactivation of active elements oxygen. The results demonstrated that the transgenic plants expressing the AtBI-1 gene presented the phenotype of lower height, higher index of leaf area, higher photosynthetic rate, higher stomatal behavior and higher relative water content in leaves than control plants increasing tolerance to drought stress. However, there were low levels of proline, low activity of GPOX activity, APX and CAT in transgenic plants during drought stress compared to control plants of the same treatment, but the observed high constitutive activity of catalase in transgenic plants. Catalase activity in these transgenic plants suggests the possibility of interaction between AtBI-1 and calmudolinas. Future studies may contribute to understand whether the BI-1protein is essential for the activation of catalase by calmudolinas.

A própolis é uma mistura resinosa complexa de várias substâncias coletada de plantas pelas abelhas. Ela tem atraído atenção devido à variedade de suas propriedades biológicas e terapêuticas. Diversos estudos têm mostrado a conexão existente entre a morte celular tipo-apoptose em fungos e importantes processos biológicos como desenvolvimento, envelhecimento, resposta a estresse e patogênese. Neste contexto, este projeto avaliou a atividade antifúngica da própolis, com o objetivo de ampliar os conhecimentos acerca das vias metabólicas de morte celular em fungos, como S. cerevisiae e C. albicans, e também em relação à utilização da própolis como uma terapia antifúngica mais efetiva. Inicialmente, utilizou-se S. cerevisiae com o objetivo de compreender como a própolis afeta fungos ao nível celular. Foi observado que ela é capaz de induzir uma resposta de morte celular apoptótica. No entanto, a exposição aumentada à própolis promove um correspondente aumento na resposta tipo necrose. Verificou-se ainda que o citocromo c, mas não a endonuclease G Nuc1p, está envolvido na morte celular mediada por própolis em S. cerevisiae. Também foi observado que o gene da metacaspase YCA1 é importante para a morte celular induzida por esta substância natural. Para elucidar as funções dos genes que poderiam ser necessários para a sensibilidade à própolis em eucariotos, realizou-se um screening da coleção completa com cerca de 4800 cepas haplóides com genes únicos deletados de S. cerevisiae. Foram identificadas 138 cepas que apresentaram diferentes graus de sensibilidade à própolis quando comparadas com a cepa do tipo selvagem correspondente. Na análise deste screening por biologia de sistemas e também através do perfil transcripcional de S. cerevisiae exposto à própolis, foram observados genes envolvidos na cadeia de transporte de elétrons mitocondrial, da acidificação vacuolar, da regulação negativa da transcrição do promotor da RNA polimerase II, da regulação da macroautofagia associada com a proteína alvo para vacúolo e da resposta celular à privação de nutrientes. Os estudos de validação indicaram que a sensibilidade da própolis é dependente da função mitocondrial e que a acidificação vacuolar e autofagia são importantes para a morte causada por própolis em leveduras. Para o fungo patogênico C. albicans, foi observado que a própolis induz uma morte celular do tipo necrose; observou-se ainda que o gene IPF4847 (homólogo para o gene da metacaspase YCA1 de S. cerevisiae) é importante para a morte celular mediada por própolis. Além disso, com o objetivo de tentar esclarecer algumas funções de genes que poderiam estar envolvidos na sensibilidade à própolis de C. albicans, 800 mutantes deletados de C. albicans foram escaneados e destes, 51 apresentaram maior sensibilidade a própolis quando comparados com as cepas do tipo selvagem correspondente. Vários genes observados em nosso \"screening\" estão envolvidos na transição dimórfica em C. albicans. Desta forma, foi realizado um ensaio a fim de se verificar o papel da própolis na inibição da transição dimórfica e foi observado que este composto inibe não só a transição dimórfica como também o crescimento de todos os morfotipos (levedura, hifa, e pseudohifa) de C. albicans. Desta maneira, o uso da própolis para o tratamento clinico da candidíase pode ter grande aplicação, principalmente por afetar um mecanismo importante para a patogenicidade deste fungo / Propolis is a complex mixture of several resinous substances which are collected thorn plants by bees. Propolis has attracted the attention of researchers because of its variety of biological and therapeutic properties. Studies have shown the connection between Propolis and apoptosis-like cell death in fungi and other important biological processes such as development, aging, stress response and pathogenesis. In this context, this project evaluated the antifungal activity of Propolis, With the aim of expanding the knowledge about the metabolic pathways of cell death in fungi such as S. cerevisiae and C. albicans, and also in relation to the use of propolis as an effective antifungal therapy. For this, initially we utilised S. cerevisiae as a model organism to study the genetics, cell biology and genomics that determine how propolis affects fungi at the cellular level. Propolis is able to induce an apoptosis cell death response. However, increased exposure to propolis provides a corresponding increase in the necrosis response. We showed that cytochrome c, but not endonuclease G (Nuc1p), is involved in propolis-mediated cell death in S. cerevisiae. We also observed that the metacaspase YCA1 gene is important for propolis-mediated cell death. To elucidate the gene functions that may be required Or propolis sensitivity in eukaryotes, the full collection of approximately 4,800 haploid S. cerevisiae deletion strains was screened for propolis sensitivity. We were able to identify 138 deletion strains that have different degrees of propolis sensitivity compared to the corresponding wild-type strains. Systems biology revealed enrichment for genes involved in the mitochondrial electron transport chain, vacuolar acidification, negative regulation of transcription from RNA polymerase II promoter, regulation of macroautophagy associated with protein targeting to vacuoles, and cellular responses to starvation. Validation studies indicated that propolis sensitivity is dependent on mitochondrial function and. that vacuolar acidification and autophagy are important for S. cerevisiae cell death caused by propolis. For the pathogenic fungus C. albicans it was observed that propolis induces cell death like necrosis. It was also observed that the IPF4847 gene (homologous to the YCA1 metacaspase gene of S. cerevisiae) was also important for cell death mediated by propolis in C. albicans. Furthermore, aiming to clarify some of the functions of genes that could be involved in C. albicans sensitivity to propolis, 800 C. albicans deletion mutants were screened, and 51 showed greater sensitivity to propolis compared with the corresponding wild-type strains. Several genes found in our screening were involved in the dimorphic transition of C. albicans. Thus, an assay was performed in order to verify the role of propolis in the inhibition of the dimorphic switch. It was observed that propolis can inhibit the dimorphic transition and the growth of all its morphotypes (budding hyphal and pseudohyphal) in C. albicans. So, the use of propolis for clinical treatment of Candidiasis may have a wide application, principally by affecting an important mechanism for the pathogenicity of fungi

O Diabetes Mellitus do tipo 1 (DM1) é uma doença metabólica multifatorial caracterizada por hiperglicemia e hipoinsulinemia crônicas, decorrentes da destruição progressiva das células &#946 pelo sistema imunológico. Durante a progressão do DM1, as ilhotas de Langherhans são invadidas por células do sistema imune que secretam citocinas pró-inflamatórias, gerando um quadro denominado insulite. A exposição das células &#946 a essas citocinas leva a ativação de diversas vias de sinalização que aumentam o estresse oxidativo e de retículo endoplasmático, contribuindo para a indução da morte das células &#946. Existem muitos estudos que investigam as vias moleculares que levam à destruição da célula durante o DM1, contudo é necessário um melhor entendimento da regulação e contribuição dessas diferentes vias para o desenvolvimento dessa patologia para que se possa desenhar terapias mais apropriadas para impedir seu desenvolvimento ou até mesmo para se atingir uma cura. Algumas das dificuldades encontradas na aplicação desses estudos estão relacionadas ao fato de que eles são conduzidos em sua maioria em células &#946 ou ilhotas isoladas em cultura. Sabe-se que há uma importante regulação entre os diferentes tipos celulares presentes na ilhota e também entre as células da ilhota e as células adjacentes a ela, o que, sem dúvida, influencia no destino da célula &#946 frente a um ataque autoimune. Este trabalho visou aperfeiçoar o conhecimento acerca do comportamento das células da ilhota pancreática frente ao desenvolvimento do DM1, utilizando técnicas de imunomarcação em cortes histológicos pancreáticos de três modelos animais de DM1. No primeiro modelo: Influência do exercício físico na indução do DM1, mostramos que o exercício físico é capaz de prevenir a destruição das células &#946 e potencialmente estar envolvido na transdiferenciação celular para recuperação de células endócrinas na ilhota desses animais. No segundo modelo: Efeito de NOX1 e NOX2 na viabilidade e função de células &#946 \", observamos que a presença dessas NADPH oxidases parece ter influência na estrutura e provavelmente na viabilidade de células &#946. No terceiro modelo: Papel de HNF4 &#945 na viabilidade e função das células &#946, mostramos que a imunomarcação das ilhotas de animais KO para esse fator de transcrição nas células &#946 é uma ferramenta de extrema importância para esse estudo. O desenvolvimento desse trabalho possibilita que a investigação de diferentes vias envolvidas na destruição das células &#946 seja realizada no ambiente em que essas células se encontram, permitindo avaliar a ativação de vias especificas, como por exemplo ativação de NF-kB e validar os resultados observados em células isoladas. / Type 1 Diabetes Mellitus (DM1) is a multifactorial metabolic disease characterized by chronic hyperglycemia and hypoinsulinemia, which is due to the progressive and specific destruction of &#946 cells by the immune system. During the progression of DM1, the islets of Langherhans are invaded by cells of the immune system that secrete proinflammatory cytokines, in a process called insulitis. Exposure of &#946 cells to these cytokines leads to the activation of several signaling pathways that increase oxidative and endoplasmic reticulum stress, contributing to the -cell death. There are many studies that investigate the molecular pathways that lead to the destruction of the &#946-cell during DM1, but a better understanding of the regulation and contribution of these different pathways to the development of this pathology is necessary in order to design more appropriate therapies to prevent their development or even to achieve a cure. Some of the difficulties encountered in the application of these studies are related to the fact that they are conducted mostly on &#946-cells or isolated islets in cell culture. It is known that there is an important regulation between the different cell types present in the islet and also between the islet cells and the cells adjacent to it, which undoubtedly influences the fate of the &#946-cell against an autoimmune attack. This work aimed to improve the knowledge about the behavior of pancreatic islet cells in the development of DM1, using immunostaining techniques in pancreatic histological sections of three animal models of DM1. In the first model, \"Influence of physical exercise on the induction of DM1\", we showed that physical exercise is able to prevent the destruction of &#946 cells and potentially be involved in cell transdifferentiation for the recovery of endocrine cells in the islet of these animals. In the second model, \"Effect of NOX1 and NOX2 on viability and &#946 cell function\", we observed that the presence of these NADPH oxidases appears to influence the structure and probably the viability of &#946 cells. \"In the third model:\" Role of HNF4&#945 in viability and &#946 cell function, we show that the immunostaining of islets of KO animals for this transcription factor in &#946 cells is a tool of paramount importance for this study. The development of this work enables the investigation to be performed in the environment of these cells, allowing to evaluate the activation of specific pathways and validate the results observed in isolated cells.

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Dentre as altera??es podemos destacar a intensa fosforila??o de prote?nas em res?duos de tirosina e a ativa??o de diferentes segundos mensageiros. Os dois primeiros cap?tulos desta tese descrevem a tentativa de bloquear os processos de epileptog?nese por meio da inibi??o da fosforila??o de res?duos de tirosina atrav?s do tratamento farmacol?gico com inibidores das tirosina cinases, a herbimicina A e o K-252a. O terceiro cap?tulo analisa eletrofisiologicamente o circuito neural do giro denteado em animais que apresentavam uma muta??o em um s?tio inibit?rio da prote?na c?lcio/calmodulina cinase do tipo II (CaMKII). No primeiro cap?tulo, mostramos que o tratamento agudo com herbimicina A (348?M, 5?L, icv), ? capaz de bloquear a potencia??o duradoura (LTP) induzida por um est?mulo tet?nico bem como de atenuar (~40%) a ativa??o neuronal (express?o de c-Fos) decorrente de um estado de mal epil?ptico induzido pela administra??o sist?mica de pilocarpina (SE). Apesar dos significativos efeitos agudos, este tratamento mostrou-se incapaz de atenuar a freq??ncia de crises espont?neas, bem como o padr?o de morte neuronal observado ap?s o estado de mal epil?ptico induzido pela pilocarpina. Entretanto, o tratamento com herbimicina A alterou o padr?o de marca??o de metais pesados (Zn+2) no hilo do giro denteado e na regi?o de CA3 do hipocampo, por?m n?o apresentou efeito sobre o padr?o de brotamento das fibras musgosas observado na camada molecular do giro denteado. No segundo cap?tulo, mostramos que a herbimicina e o K- 252a modificam a atividade epileptiforme induzida pela administra??o intra-hipocampal de ?cido ca?nico, sem alterar o padr?o de morte neuronal. Esses resultados sugerem que o tratamento com inibidores de prote?nas tirosina cinases ? capaz de modificar o padr?o de ativa??o agudo do hipocampo ap?s um est?mulo (i.e., o estado de mal epil?ptico ou a LTP), por?m sem qualquer efeito sobre o processo de epileptog?nese. No terceiro cap?tulo, estudamos a excitabilidade e a plasticidade do giro denteado ? estimula??o da via perfurante (principal afer?ncia da forma??o hipocampal) em animais que apresentam uma CaMKII geneticamente modificada. Essa prote?na uma vez ativada n?o pode ser inibida. A caracteriza??o eletrofisiol?gica demonstrou que esses animais apresentam potenciais de campo evocados no giro denteado aparentemente semelhante aos animais controle (wild-type), por?m sua responsividade a padr?es de estimula??o em salvas e sua plasticidade apresentaram clara altera??o. Essa modifica??o foi caracterizada por uma maior variabilidade nas respostas ? trens de estimula??o (freq??ncias de 1 e 2 Hz) e maior inibi??o do pulso pareado em trens de estimula??o (para pulsos pareados aplicados a freq??ncia de 5 Hz). Al?m disso, conforme j? descrito na literatura, mostramos que a susceptibilidade a atividade epileptiforme depende do padr?o de estimula??o utilizado para os diferentes animais (mutantes vs. wild-type). Assim, utilizando o modelo cl?ssico do abrasamento demonstramos que a muta??o n?o altera a evolu??o da epileptog?nese. Entretanto, ao utilizarmos duas variantes de um padr?o de estimula??o similar ? freq??ncia teta (5Hz, Intermittent vs. Continuous theta-burst stimulations), demonstramos a import?ncia da muta??o na manuten??o da excitabilidade do giro denteado. Esses resultados destacam a import?ncia da CaMKII na atividade epileptiforme al?m de sugerir novas abordagens experimentais (i.e., sensibilidade ? padr?es de estimula??o eletrofisiol?gica) no estudo da epileptog?nese. Em resumo, os resultados apresentados nessa tese contribuem para um melhor entendimento dos fen?menos subjacentes aos processos de plasticidade neuronal e da contribui??o destes para o fen?meno de epileptog?nese, al?m de sugerir / Temporal lobe epilepsies are highly refractory to pharmacological treatment. Up to 70% of these patients undergo chirurgical resection of temporal region, procedure with important consequences for the social, economic and psychological spheres. Experimental animal models that mimic temporal lobe epilepsy provide an insightful approach to study the neural basis of epilepsy as well as create opportunities to test promising therapeutic drugs. The present thesis tests the antiepileptogenic activity of two protein tyrosine kinase inhibitors and the relevance of Ca+2/calmodulin kinase type II (CaMKII) mutants. Multiples morphological and physiological alterations take place after a traumatic brain injury (in this thesis, the status epilepticus) leading the animal to an epileptic conditions. During this period, the epileptogenesis process, there is strong tyrsine phosphorylation with the activation of many second messengers. The first two chapters of the thesis describe experiments in which herbimycin A and K-252a, two protein tyrosine kinase inhibitors, were used to attenuate synaptic plasticity and epileptogenesis. The third chapter, the dentate gyrus network was studied after angular bundle stimulation in animals presenting one punctual mutation at the autoinhibitory phosphorylation site of the CaMKII. In the first chapter, we showed that one single herbimycin A injection (348?M, 5?L, icv) was able to attenuate long-term potentiation (LTP) in the commissural CA3 neurons and also, to decrease status epilepticus- (SE-) induced neuronal activation (c-Fos expression) in almost 40%. Although markedly acute effects, the present herbimycin A treatment was not able to diminish spontaneous seizure frequency, cell death or aberrant mossy fiber sprouting observed after the pilocarpine-induced SE. Curiously, herbimycin-treated animals presented decreased neo-Timm staining in the hilus and CA3 region despite the epileptic condition. In the second chapter, we confirmed the ability of protein tyrosine kinase inhibitors to decrease SE-induced neuronal activation. Herbimycin A icv treatment altered the kainic acid-induced epileptiform profile in EEG recordings. Cell death pattern was not altered by any pharmacological treatment. These results suggest that protein tyrosine kinase inhibitiors are able to modify the acute neuronal activation and plasticity (ictogenesis or LTP) but is ineffective in attenuating the epileptogenesis process. In the third chapter, we studied the dentate gyrus excitability and plasticity after angular bundle stimulation in CaMKII mutant animals. Once in its self-sustained mode, this mutation does not allow the reduction of the catalytic activity of the kinase. These animals present normal electrophysiological profiles (similar to wild-type animals) but with reduced amplitude. Shortterm plasticity was clearly altered. Mutant animals presented increased variability in the responses to trains of stimulation at 1 and 2 Hz, and at at 5Hz stronger paired-pulse inhibition. Accordingly to the literature, we also showed that the epileptiform susceptibility depends on the stimulation pattern used in both animals (mutants vs. wild-type). Thus, although the mutation did not altered the behavior and the electrographic kindling evolution, we showed that mutant animals were prone to afterdischarges when stimulate by an intermittent theta-burst stimulation. On the other hand, the same animals needed more bursts to induce afterdischarges when the stimulation was set in the continuos mode. Taken together, the present results contribute to a better understanding of the protein tyrosine kinase and CaMKII function in neuronal plasticity underlying the epileptogenesis process and sum efforts in searching for a clinic antiepileptogenic drug.

Os corantes ciânicos com dois cromóforos possuem características espectrais e energéticas vantajosas para aplicação em Terapia Fotodinâmica (TFD) do câncer. Entretanto, sua fotoatividade contra neoplasias não foi ainda estudada nem in vivo nem in vitro. Nesta tese apresentamos os resultados dos estudos in vitro dos mecanismos da fotocitotoxicidade dos corantes ciânicos com dois cromóforos (BCD) com ângulos entre os cromóforos = 1800, 1500 e 900 contra células neoplásicas, com a finalidade de avaliar a potencialidade da aplicação dos BCD como fotossensibilizadores (FS) em TFD. Os estudos foram realizados em comparação com o fotossensibilizador Photogem®,que já está sendo aplicado em TFD. Foram estudados o efeito fototóxico, a distribuição intracelular do BCD e a contribuição de apoptose e necrose na morte celular induzida por ele. Além disso, foi realizada a busca da formulação farmacêutica adequada para aplicação tópica do BCD180. Nos estudos da fotocitotoxicidade foram utilizadas as células neoplásicas de melanoma murino B16F10, melanoma humano C8161, adenocarcinoma de colo retal humano HT29, leucemia T humano (Jurkat) e leucemia mielóde aguda humana Hl-60. A citotoxicidade foi estudada em função da dose da irradiação, da concentração do FS e do tempo de incubação das células com FS. Todos os compostos testados apresentaram baixa citotoxicidade no escuro, quando sob irradiação com luz visível (? > 600 nm) sua citotoxicidade aumentou consideravelmente. Observamos que para todos os tipos de células neoplásicas a fotocitotoxicidade dos BCD, depois de atingir seu máximo na variação do tempo de incubação, é igual ou ultrapassa a fotocitotoxicidade do Photogem® nas mesmas condições experimentais. O estudo comparativo do BCD180 e dos BCD150 e BCD90 mostrou que nas mesmas condições experimentais os dois últimos possuem fotocitotoxicidade maior do que o BCD180. O conjunto dos resultados obtidos mostra que os BCD? podem ser considerados promissores FS para TFD do câncer. Os estudos através de microscopia de fluorescência da distribuição intracelular do BCD180 e dos marcadores fluorescentes das mitocôndrias Mitotracker GreenTM e Rodamina 123 e do núcleo 4\',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) mostraram que o BCD180 se localiza preferencialmente na região das mitocôndrias. Os mecanismos da morte celular induzida pelo BCD180 foram analisados através do estudo da morfologia das células Jurkat, liberação da fosfatidilserina, liberação do citocromo c, ativação da caspase-3 e do efeito na citotoxicidade do BCD180 da proteína Bcl-2 (inibidor do citocromo c). A análise mostrou que a apoptose é a principal responsável pela morte celular induzida pelo BCD180 no escuro, enquanto que, sob irradiação luminosa, tanto a apoptose quando a necrose contribuem para a morte celular, e a contribuição da necrose aumenta com o aumento da concentração do BCD180 e do tempo de pós-irradiação. A apoptose ocorre, provavelmente, pela via intrínseca ou mitocondrial. Além disso, foram realizados os testes de permeação cutânea do BCD180 utilizando várias formulações farmacológicas e foi determinado que a mistura de 10% de monoleína em propilenoglicol possui melhores características entre todas as formulações testadas. / Cyanine dyes with two chromophores possess vantage spectral and energetic characteristics for application in Photodynamic Therapy (PDT) of cancer. At the same time, their photoactivity against neoplasias was not yet studied neither in vivo, nor in vitro. In this thesis, we present the results of in vitro studies of photocytotoxicity mechanisms of cyanine dyes with two chromophores (BCD) with angles = 180,150 and 90 between chromophores against neoplasic cells, with the objective to evaluate BCD potentiality to be applied as photosensitizers (PS) to Photodynamic Therapy (PDT). The studies were realized in comparison with photosensitizer Photogem®, which is already applied to PDT. The BCD? phototoxic effect, their intracellular distribution and contribution of the apoptosis and necrosis in the cell death induced by BCD were studied. Besides, the search of adequate pharmaceutical formulation for BCD180 topic application was realized. The neoplasic cell lines of melanoma B16F10 in mice, human melanoma C8161, human colon adenocarcinoma HT29, human T-cell leukemia (Jurkat) and human leukemia Hl-60, were used in the study of photocytotoxicity, which was studied as a function of irradiation dose, PS concentration and incubation time of cells with PS. All tested compounds demonstrated low cytotoxicity in the darkness, while under irradiation by visible light (? > 600 nm) their cytotoxicity considerably increased. It was observed that for all types of neoplasic cells BCD photocytotoxicity under the same experimental conditions is equal or exceeds that of Photogem® when reaches the maximum with the incubation time variation. The comparative study of BCD180 with BCD150 and BCD90 demonstrated that under the same experimental conditions two latter compounds possess photocytotoxicity exceeding that of BCD180. A set of the results obtained demonstrates that BCD can be considered as promising PS for PDT of cancer. The study of intracellular distribution of BCD180, and of mitochondria and nucleus fluorescence selective probes Mitotracker GreenTM, Rhodamine 123 and 4\',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) show that BCD180 is mostly localized in the region of mitochondria. The mechanisms of the cell death induced by BCD180 were analyzed in the study of Jurkat cells morphology, phosphatidyl serine and cytochrome c liberation, caspase-3 activation, and by protein Bcl-2 (cytochrome c inhibitor) effect on BCD180 cytotoxicity. The analysis demonstrated that apoptosis is the main responsible for the cell death induced by BCD180 in darkness, while under light irradiation both apoptosis and necrosis contribute to the cell death, and necrosis contribution increases with BCD180 concentration and post-irradiation time.The apoptosis is probably realized by an intrinsic or mitochondrial way. Besides, the tests of BCD180 cutaneum permeation were realized using various pharmacological formulations. It was determined that among all formulations tested, the mixture of 10% of monoleine in propylene glycol possesses the best characteristics.