Orientador: Selma Giorgio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T09:19:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_AlexandraPaivaAraujo_D.pdf: 50601825 bytes, checksum: 773a42abde5c534f0e89ea97289c90b3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A leishmaniose experimental murina causada por Leishmania amazonensis é um modelo parasitário que apresenta variações no desenvolvimento da lesão dependendo da linhagem de camundongo utilizada, bem como do local de inoculação do parasito, e tem contribuído para o entendimento da imunopatologia das doenças infecciosas. Observação: o resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The experimental murine leishmaniasis caused by Leishmania amazonensis parasite is a useful model to understanding the immunopathogenesis of the infectious diseases. It has some differences on the lesion development in according with the mouse strain and the site of the parasite inoculation. We evaluated the lesion development, hypoxia microenvironments¿The Abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Parasitologia / Doutor em Parasitologia

Les lymphomes sont constitués de sous-groupes tumoraux définis par différents critères cliniques, morphologiques, immunophénotypiques et moléculaires. Néanmoins, même au sein d’un sous-groupe, il existe une grande hétérogénéité dans l’évolution clinique des patients, ce qui rend leur prise en charge difficile. Ceci souligne l’importance de découvrir de nouveaux biomarqueurs pronostiques qui amélioreraient l’approche thérapeutique personnalisée. <p>La revue de la littérature fait apparaitre les galectines-1 et -3 comme des protéines impliquées dans le développement des cancers ainsi que dans la biologie des lymphocytes. Pourtant, au moment où nous avons débuté ce travail, peu de chercheurs s’étaient intéressés à l’implication de ces galectines dans les lymphomes.<p>Nous avons donc décidé d’évaluer le rôle diagnostique ou pronostique de la galectine-1 et de la galectine-3 dans les lymphomes.<p><p>La première étude a consisté en la caractérisation de l’expression immunohistochimique de ces deux galectines au sein d’une série clinique de lymphomes systémiques humains en comparaison au tissu lymphoïde normal. <p>En ce qui concerne la galectine-1, les cellules lymphomateuses l’expriment peu, de façon similaire à ce qui est observé pour les cellules lymphoïdes normales. Au contraire, les cellules endothéliales associées aux lymphomes sont caractérisées par une augmentation de l’expression de galectine-1 en comparaison aux cellules endothéliales normales. Cette expression endothéliale ne montre pas de relation avec les variables cliniques de notre étude mais est corrélée à la densité microvasculaire des lymphomes. <p>En ce qui concerne la galectine-3, les cellules lymphomateuses des lymphomes B diffus à grandes cellules se caractérisent par une expression plus élevée comparativement aux autres sous-groupes de lymphomes et aux cellules lymphoïdes normales. Cette expression de galectine-3 n’est pas associée aux variables cliniques dans notre étude. Contrairement à la galectine-1, la galectine-3 est exprimée de façon similaire par les cellules endothéliales des vaisseaux des tissus lymphoïdes normaux et des lymphomes.<p>Ces données suggèrent un rôle angiogénique de la galectine-1 dans les lymphomes systémiques.<p><p>Dans la deuxième étude, nous avons caractérisé l’expression des galectines-1 et -3 au sein d’une série clinique de lymphomes primitifs du système nerveux central (LPSNC). <p>Nous avons observé que les profils d’expression des cellules lymphomateuses sont similaires pour les lymphomes systémiques et les LPSNC, caractérisés par une absence d’expression de galectine-1 et une expression variable de galectine-3. <p>A l’opposé, nous avons observé une expression endothéliale de ces galectines différente entre les lymphomes systémiques et les LPSNC. La galectine-1 n’est pas exprimée par les cellules endothéliales des vaisseaux des LPSNC. Par contre, la galectine-3 est exprimée par les cellules endothéliales de certains LPSNC. Cette expression est associée à un mauvais pronostic. <p>Nous avons également démontré que l’hyperplasie endothéliocapillaire est associée à une survie diminuée. <p>Cette hyperplasie endothéliocapillaire et/ou l’expression endothéliale de galectine-3 sont des facteurs pronostiques indépendants au sein de notre série de patients immunocompétents atteints de LPSNC et traités par chimiothérapie.<p><p>Au vu des résultats des deux premières études, nous pensons que les galectines-1 et -3 jouent un rôle dans l’angiogenèse des lymphomes. Ce rôle est très certainement complexe comme l’illustre la différence d’expression endothéliale de ces galectines entre les lymphomes systémiques et les LPSNC. Ces variations d’expressions selon l’organe hôte sont à intégrer avec la notion générale d’hétérogénéité des cellules endothéliales. Cette hétérogénéité s’observe également entre les cellules endothéliales des vaisseaux normaux et les cellules endothéliales des vaisseaux dans un contexte tumoral (TAECs - tumor-associated endothelial cells). <p>Suite à ces observations, nous avons décidé d’étudier l’implication des galectines-1 et -3 extracellulaires sur deux modèles in vitro de cellules endothéliales (cellules HUVEC et EA.hy926). La revue de la littérature nous a permis de poser l’hypothèse que la lignée EA.hy926 pourrait s’apparenter aux TAECs. La première partie de cette troisième étude a pour but de valider cette hypothèse. La comparaison morphologique des lignées EA.hy926 et HUVEC cultivées sur un substrat de matrigel a permis de montrer que les tubes formés par les cellules EA.hy926 sont plus hétérogènes comme ce que l’on peut observer dans les vaisseaux tumoraux. La comparaison des profils d’expression des gènes de ces deux lignées a mis en évidence que différents gènes surexprimés dans les TAECs le sont également dans les cellules EA.hy926. Les cellules EA.hy926 présentent un profil d’expression des récepteurs au VEGF (VEGFR- vascular endothelial growth factor receptor) caractérisé par un taux élevé de VEGFR1 et un faible taux de VEGFR2 en comparaison aux cellules HUVEC. L’analyse in vivo des VEGFRs au sein des cellules endothéliales de tissus humains normaux et tumoraux nous a permis de confirmer la surexpression de VEGFR1 par les TAECs. L’ensemble de ces résultats supportent donc notre hypothèse que la lignée EA.hy926 présente des caractéristiques plus proches des TAECs en comparaison à la lignée HUVEC.<p>Nous avons ensuite, dans la deuxième partie de cette troisième étude, analysé les effets respectifs de la galectine-1, de la galectine-3 et de leur combinaison sur ces deux lignées. Nous avons observé que la galectine-1 extracellulaire dans notre modèle de cellules endothéliales normales (HUVEC) augmente la croissance cellulaire ainsi que la formation de tubes sans mise en évidence de phosphorylation significative de VEGFR1 ni de VEGFR2. Dans notre modèle de TAECs (EA.hy926), la galectine-1 extracellulaire ne favorise pas la croissance cellulaire et est faiblement angiogénique via la phosphorylation du VEGFR2, sans phosphorylation du VEGFR1. <p>En ce qui concerne la galectine-3, nous avons observé dans nos deux modèles des résultats similaires, à savoir une absence d’effet sur la croissance cellulaire et un effet positif sur la formation de tubes s’accompagnant d’une phosphorylation de VEGFR2 sans phosphorylation de VEGFR1. <p>Le résultat le plus original consiste en la mise en évidence d’un effet synergique des deux galectines sur la croissance et la formation de tubes des cellules EA.hy926. Cet effet synergique s’accompagne d’une phosphorylation de VEGFR1 et de VEGFR2. Il est important de noter que l’activation de VEGFR1 n’a été observée que pour la lignée EA.hy926 et uniquement en présence des deux galectines. <p>Dans ces conditions, nous avons démontré que les voies de signalisation activées suite à l’ajout de ces galectines impliquent la voie de l’extracellular signal regulated kinase1/2 et de l’heat shock protein 27. <p><p>En conclusion, ce travail nous a donc permis, à partir de la caractérisation de l’expression de galectine-1 et -3 dans une série de lymphomes systémiques et cérébraux, de proposer un rôle angiogénique pour ces galectines. Les études in vitro ont souligné les rôles différents que joueraient ces galectines extracellulaires dans l’angiogenèse non tumorale et tumorale et l’implication du VEGFR1 dans l’angiogenèse tumorale. <p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La rétine est constituée de l’association d’un tissu neurosensoriel et de l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR). Malgré la présence d’une barrière hémato-rétinienne, la rétine est contrainte aux changements de son milieu environnant, incluant les modifications du régime alimentaire et les stress environnementaux. Au cours du vieillissement, les échanges de nutriments et l’élimination des déchets métaboliques et cellulaires au travers de l’EPR diminuent. La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) et la rétinopathie diabétique (RD) sont les pathologies rétiniennes les plus prévalentes dans les populations occidentales avant et après l’âge de 50 ans, respectivement. L’atrophie géographique et la DMLA néovasculaire constituent les stades avancés des maculopathies liées à l’âge. La RD affecte 60% des patients atteints de diabète de type 2 (T2D) dans les 15 années suivant l’apparition de la pathologie. Par ailleurs, les facteurs alimentaires interfèrent avec le développement de la DMLA et du T2D. Considérant l’épidémie mondiale de T2D d’une part, et l’allongement de l’espérance de vie d’autre part, les dépenses médico-sociales relatives à la prise en charge des patients atteints de T2D ou de DMLA sont à même de devenir un enjeu socioéconomique majeur. Le syndrome métabolique (SMet) est un des principaux facteurs de risque du T2D. Il peut ainsi être suggéré que limiter le développement du SMet pourrait potentiellement limiter l’incidence du T2D et de ses complications. Dans ce contexte, la consommation d’acides gras polyinsaturés à longue chaîne (AGPI-LC) de type oméga 3 fait partie des recommandations nutritionnelles pour la population afin de prévenir l’apparition du SMet et du T2D. Par ailleurs, une alimentation riche en AGPI-LC omega-3 est également associée à la réduction du risque de DMLA. En revanche, l’association entre T2D, RD et DMLA reste controversée, bien que quelques études basées sur des grandes cohortes rapportent une prévalence de DMLA augmentée chez les patients atteints de diabète ou de RD. Nos objectifs ont été d’évaluer premièrement si un SMet constituait un environnement favorable au développement des complications de type néovasculaires dans la rétine, et de tester secondairement l’efficacité d’AGPI-LC omega-3 dans la réduction des conséquences de ce SMet sur la rétine. Pour atteindre cet objectif, des rats ont été nourris avec un régime diabétogène enrichi en fructose afin de provoquer un SMet. Une néovascularisation choroïdienne a ensuite été induite en utilisant un modèle d’impacts laser au fond d’œil. Nous nous sommes intéressés tout d’abord à l’effet de ce régime à court terme et avons mis en évidence une diminution de la sensibilité des photorécepteurs de type cônes après 8 jours de régime, ainsi qu’une modification de l’expression des gènes et en particulier des sous-familles de cristallines. Ensuite, nos études se sont portées sur les effets de régime enrichi en fructose à long terme jusqu’à 6 mois. Le développement d’un SMet a été illustré par une augmentation de la masse grasse, une hyperinsulinémie, une hyperleptinémie et l’installation d’une stéatose hépatique. Ces rats ont développé une néovascularisation choroïdienne exacerbée après 1 et 3 mois de régime associée à une surexpression de facteurs pro-angiogéniques tels que VEGF et leptine .Une infiltration de macrophages dans la rétine et/ou l’activation des cellules microgliales résidentes a également été détectée. Les données électrorétinographiques ont suggéré une diminution de la sensibilité des photorécepteurs de type bâtonnets ainsi qu’une altération des fonctionnalités des cellules de la rétine interne à 6 mois. Dans un second temps, l’efficacité des AGPI-LC omega-3 (EPA+DHA) dans le but de réduire les conséquences du SMet dans la rétine a été testée. Nos données mettent en évidence qu’une forte dose d’EPA+DHA n’a cependant pas amélioré le SMet chez le rat. / The retina is the association of the neurosensory tissue and the retinal pigment epithelium (RPE). Despite the presence of the blood retinal barrier, the retina is submitted to changes of the external milieu, including dietary modulation and environmental stresses. With advanced age, the exchanges of nutrients and elimination of cellular and metabolic wastes via the RPE become limited. Age-related Macular Degeneration (AMD) and Diabetic Retinopathy (DR) are the most prevalent retinal pathologies in Western adult populations before and after the age of 50 years, respectively. Geographic atrophy and neovascular AMD are advanced stages of age-related maculopathies. DR afflicts 60% of type 2 diabetic (T2D) patients in the first 15 years of the disease. Dietary factors interfere in the development of both AMD and T2D. Accounting the worldwide epidemics of T2D in the one hand, and the improvement of life expectancy in the other hand, medical care to the patients is expected to worsen the socioeconomic burden of both T2D and AMD. Metabolic syndrome (MetS) is one of the major risk factor for T2D. Lowering the development of MetS would potentially lessen the incidence of T2D, and its complications. The daily intake of omega 3 long chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFA) is now recommended by health agencies for the prevention of MetS. Meanwhile dietary omega 3 LC-PUFA are associated with reduced risk of AMD. The association between T2D, DR, and AMD remains controversial, although large-scale population-based studies have reported increased prevalence of AMD in patients with diabetes or DR. Our objectives were first to evaluate whether MetS would represent a favorable environment for the development of neovascular complications in the retina, and second to test the efficacy of omega 3 LC-PUFA to reduce the consequences of MetS in the retina. For that purpose, a pro-diabetogenic high fructose diet was fed to rats to induce MetS and choroidal neovascularization was triggered by laser impacts in the eye fundus. We focused first on short term diet periods, and showed impairment on cone photoreceptor sensitivity after 8 days, as well as changes in gene expression in relation to crystallin sub-families. A long term - up to 6 months - fructose diet period triggered MetS as illustrated by body fat increase, hyperinsulinemia, hyperleptinemia and liver steatosis. Rats exhibited exacerbated laser-induced choroidal neovascularization after 1 and 3 months of feeding, that was associated with up-regulation of genes coding pro-angiogenic factors such as VEGF and leptin, as well as infiltration of macrophages and/or activation of retinal microglia. Electroretinographic data showed decreased sensitivity of rod photoreceptors and inner retinal cell functionality at 6 months of feeding. In a second time, the efficacy of dietary omega 3 LC-PUFA (EPA plus DHA) to reduce the consequences of MetS in the retina was tested. Our data showed that a high dose of EPA+DHA in rats did not improve MetS. Furthermore, side effects were generated as illustrated by localized atrophy in the retina submitted to the combination of laser-impacts, and normal light exposure. These works allowed us to suggest that MetS generated a favorable environment in the retina for the development of neovascular complications. Meanwhile, the sensitivity of cones and rods was impaired by MetS. Accounting the deleterious long term effects of omega 3 LC-PUFA in the retina, caution may be taken while recommending massive supplementation with omega 3 LC-PUFA in the context of MetS.

Despite of all the research going on for the treatment of ocular diseases, age-related macular degeneration (AMD) remains one of the serious vision threatening disease worldwide. Choroidal neovascularization, a pathophysiological characteristic of wet AMD, is the growth of anomalous blood vessels in the eye choroidal layer. Neovascularization is a key factor in AMD and thus anti-angiogenic therapy is beneficial in reducing the development of new abnormal blood vessels to prevent progression of AMD. Axitinib, multi-receptor tyrosine kinase inhibitor, is a small molecule that works by blocking vascular endothelial growth factor receptors (VEGFR) and platelet derived growth factor receptors (PDGFR) responsible for developing neovascularization. Thus, goal of this study was to develop and characterise a sustained release formulation of Axitinib loaded poly (lactic-co-glycolic) acid (PLGA) nanoparticles. The nanoparticles were characterized for particle size and zeta potential as well as using DSC, TEM and in vitro drug release profile. The cytotoxicity of the formulation was evaluated on human retinal pigmented epithelium ARPE19 cells by MTT assay. The cellular uptake, anti-migration assay, and VEGF expression levels were found out in vitro using cells. The optimized formulation was 131.33 ± 31.20 nm in size with -4.63± 0.76 mV zeta potential. Entrapment efficiency was found to be 87.9 ± 2.7%. The cytotoxicity of ARPE19 cells was less than 12% for nanoparticles suggesting the in vitro compatibility at 10 µM concentration of drug. Cellular uptake, anti-migration assay and VEGF expression levels for the nanoparticles had greater uptake, had significant anti-angiogenic potential and exhibited inhibition of VEGF activity. The results showed successful development of axitinib loaded PLGA nanoparticles as an alternative potential treatment option for AMD.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第24494号 / 医博第4936号 / 新制||医||1063(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 村川 泰裕, 教授 小杉 眞司, 教授 松田 文彦 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

The retina is one of the most metabolically active tissues in the body and the high energetic demand is met by a well-organized vascular network. Aberrant vasculature is a prominent feature of many vision-threatening diseases, and although angiogenic pathways have been extensively studied the limited efficacy of therapies currently available for the treatment of these diseases suggests that there is more to be elucidated. The caspase family of proteases is best known for their roles in programmed cell death and inflammation, however members of this family have been found to have essential functions independent of cell death. Caspase-8, in particular, has been previously shown to be essential for embryonic vascular development, however, a requirement for caspase-8 in postnatal vascular development has not been established and it is unclear how caspase-8 exerts its function. In this study, we investigate the cell specific roles of caspase-8 in the development of the retinal vasculature using the postnatal mouse retina as our model and identified endothelial caspase-8 as a mediator of canonical Wnt signaling. Inducible endothelial cell-specific caspase-8 knockout (Casp8 iECKO) resulted in a delay in early angiogenesis and barrier establishment, and an increase in inflammation and premature vascular remodeling compared to littermate controls. Assessment of Lef1, a downstream effector of the Wnt pathway, confirmed that this phenotype was a result of inhibited Wnt signaling. We additionally show that caspase-8 mediates this pathway through degradation of its substrate HDAC7. HDAC7 has been shown previously to bind to β-catenin blocking its nuclear translocation. Caspase-8 mediated HDAC7 degradation restores β-catenin translocation and downstream Wnt signaling. We also explore the function of caspase-8 in myeloid cells – microglia and macrophages – during angiogenesis. We used an inducible myeloid-specific caspase-8 knockout (Casp8 imGKO) mouse and found that loss of caspase-8 in these cells did not affect angiogenesis. However, Casp8 imGKO resulted in a reduction in microglia number and a change in their morphology specifying a role for caspase-8 in mediating cell survival and activation in microglia. Altogether we show that caspase-8 exerts cell specific functions during retinal angiogenesis that are independent of cell death. We elucidate a novel role of caspase-8 in mediating Wnt/β-catenin signaling, and implicate caspase-8 as a potential therapeutic target in pathological angiogenesis.

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Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Choroidal neovascularization (CNV) is the vision-threatening characteristic of wet age-related macular degeneration (AMD), a major cause of blindness affecting almost 2 million elderly Americans. The current approved treatments target the dominant angiogenic mediator, vascular endothelial growth factor (VEGF). However, repeated injections of anti-VEGF drugs can cause ocular and systemic side effects, and about 30% of wet AMD patients are non-responsive. There is thus an unmet need to develop VEGF-independent antiangiogenic molecules to complement or combine with existing medications. I studied SH-11037, a novel homoisoflavonoid with potent and selective antiangiogenic activity against human retinal endothelial cells. Intravitreal SH- 11037 dose-dependently suppressed angiogenesis in the laser-induced CNV (LCNV) mouse model. These effects were prominent as early as 7 days post-laser treatment as measured by a novel ellipsoid quantification method of optical coherence tomography images in vivo. A supratherapeutic dose of 100 μM SH- 11037 was not associated with signs of murine ocular toxicity, and did not interfere with pre-existing retinal vasculature or retinal function. SH-11037 synergized with anti-VEGF therapy in vitro and in vivo, suggesting a VEGFindependent mechanism. By photoaffinity pulldown, I identified soluble epoxide hydrolase (sEH) as an SH-11037-binding target. sEH is a key enzyme in ω-3 and ω-6 fatty acid metabolism. sEH levels were dramatically upregulated in retinal sections from L-CNV mice and a specific sEH inhibitor, t-AUCB, significantly suppressed L-CNV lesion volume. Additionally, SH-11037 inhibited sEH enzymatic activity in vitro and in vivo in L-CNV mice. Given the role of sEH in the metabolism of docosahexaenoic acids (DHA), inhibition of sEH using small molecules like SH-11037 would enhance ocular DHA levels, with beneficial antiangiogenic and anti-inflammatory effects. SH-11037 is thus a novel sEH inhibitor, which could make it an alternative or additive therapy to existing anti- VEGF drugs for treatment of neovascular diseases in the eye and other tissues.

O significado prognóstico do fenômeno de regressão espontânea em melanoma, especialmente nas lesões finas, tem sido controverso. Estudos recentes sugerem que regressão extensa e tardia (fibrótica) possa estar relacionada a pior prognóstico. Linfangiogênese e angiogênese predizem metástase em melanoma. Objetivos: Analisar a densidade microvascular linfática e panvascular em melanomas extensivo-superficiais finos (Breslow 1,0 mm), comparando: melanomas regressivos e não-regressivos, área regressiva e não-regressiva de um mesmo tumor , os diferentes estágios de regressão (precoce ou inflamatória e tardia) de um mesmo tumor e correlacionar angiogênese e linfangiogênese a fase de crescimento tumoral. Métodos: Análise retrospectiva, histopatológica e estudo imunoistoquímico de melanomas com os anticorpos monoclonais D2-40 (37 tumores, sendo 16 regressivos e 21 não-regressivos como controles) e CD31 (29 tumores, sendo 13 regressivos e 16 não regressivos como controles), e posterior quantificação da densidade microvascular por análise de imagem. Resultados: Foi encontrada maior densidade microvascular linfática na fase tardia de regressão quando comparada à área dos melanomas regressivos que não apresentava regressão (controle interno). Conclusões: A fase tardia da regressão espontânea nos melanomas finos apresentou maior densidade microvascular linfática, fato que pode relacioná-la a pior prognóstico, já que densidade microvascular linfática estaria relacionada a risco aumentado de disseminação metastática. Essa suposição necessita ser confirmada por um maior seguimento dos nossos casos para detecção de metástases linfonodais / The prognostic significance of spontaneous regression in melanoma, especially thin lesions, has been a controversial issue. Recent studies suggest that extensive and late regression may be related to worse prognosis. Angiogenesis and lymphangiogenesis predict metastatic spread in melanoma. Objectives: To quantify lymphatic and panvascular microvascular density in thin (Breslow 1,0 mm) superficial spreading melanomas comparing: regressive and non-regressive melanomas, regressive and non-regressive areas from the same tumor; early and late histological stages of regression in the same tumor and to correlate angiogenesis and lymphangiogenesis and tumor growth phase. Methods: We conducted retrospective study, histological examinations and immunohistochemical analyses using the monoclonal antibodies D2-40 (37 melanomas, 16 regressive and 21 non-regressive as controls) and CD31 (29 melanomas, 13 regressive and 16 non-regressive as controls) with subsequent quantification of microvascular lymphatic and panvascular density by image analysis. Results: We found greater lymphatic microvascular density in the late stage of regression compared with non-regressive area (internal control) of regressive melanomas. Conclusions: The late stage of spontaneous regression in thin melanomas showed greater lymphatic microvascular density and this may be related to worse prognosis as lymphatic microvascular density is related with increased risk of metastatic spread. This supposition must be confirmed by a longer follow-up for detection of lymph node metastases