A diminuição da biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) e o aumento na atividade das metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs) são alguns dos principais mecanismos fisiopatogênicos envolvidos nas doenças cardiovasculares (DCV). Foi demonstrado que o NO pode reduzir a expressão e atividade de MMPs em células musculares lisas vasculares, células mesangiais, entre outras. Em outro estudo, foi mostrado que drogas inibidoras da NO sintase (NOS) podem aumentar a expressão de MMPs. Apesar de o NO apresentar-se diminuído e as MMPs aumentadas durante as DCV, não há evidência clara de que os níveis de NO possam modular diretamente a atividade de MMPs no aparelho cardiovascular. Também não se sabe se este possível efeito seria mediado pelo NFB, nem se este possível efeito é dependente da ativação da guanilato ciclase [que promove a formação de GMP cíclico (GMPc)]. Desta maneira, este estudo teve como objetivos: A) investigar os efeitos de drogas ativadoras da via NO-GMP sobre os aumentos da atividade e expressão de MMP-9 em células endoteliais que acontecem sob efeito de phorbol 12-miristato 13-acetato (PMA, droga indutora da expressão de MMP-9); e B) determinar se a inibição de NOS em células endoteliais é acompanhada por aumento da atividade e expressão de MMPs, e C) determinar se estes efeitos são dependentes da ativação de NFB ou da formação de GMPc. Células endoteliais de veia umbilical humana (HUVECs) foram cultivadas em DMEM e tratadas por 24 horas com 10 nmol/L de PMA ou diferentes concentrações de drogas ativadoras da via NO-GMP ou de inibidor da NOS. Meio de cultura condicionado ou lisado celular foram coletados e submentidos aos ensaios de zimografia, ELISA, immunoblotting ou análise da concentração de nitrito. Os tratamentos com detanonoato, SNAP, atorvastatina e nitrito de sódio diminuíram os aumentos da atividade gelatinolítica e expressão de MMP-9 estimulados por PMA sem afetar as concentrações do inibidor tecidual da metaloproteinase da matriz-1 (TIMP-1). Esses efeitos não foram modificados pelos tratamentos com ODQ (inibidor da guanilato ciclase solúvel) ou 8- bromo-cGMP (um análogo de GMPc) ou hemoglobina (um sequestrador de NO). Enquanto o PMA aumentou a concentração de fosfo-NFB p65, os tratamentos com SNAP, atorvastatina ou nitrito não apresentaram influência sobre esse efeito. O tratamento com L-NAME, um inibidor da NOS, não apresentou efeito sobre a atividade gelatinolítica de MMP-9. Em conclusão, foram demonstrados que os efeitos inibitórios de drogas ativadoras da via NO-GMPc sobre a produção estimulada de MMP-9 em células endoteliais são independentes de mecanismos mediados por GMPc e NFB, e a inibição da NOS não altera a atividade de MMP-9. / Impaired nitric oxide (NO) bioavailability and imbalanced matrix metalloproteinases (MMPs) activity have important roles in the pathophysiological mechanisms involved in cardiovascular disease (CVD). It was shown that NO can reduce MMPs expression and activity in vascular smooth muscle cells, mesangial cells, and others. In another study, a NO synthase (NOS) inhibitor has increased MMPs expression. Although NO was decreased and MMPs was increased during CVD, there is clear evidence that NO levels can directly modulate MMPs activity in the cardiovascular system. Also, it is not known whether this effect would be mediated by NFB, nor whether this effect is dependent on guanylate cyclase activity (which promotes the formation of cyclic GMP). Thus, this project aims to study whether A) the effect of NO donors might decrease MMP-9 activity and expression in endothelial cells stimulated by phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) (a well-known inducer of MMP-9), and B) the effect of NOS inhibitors might increase MMPs activity and expression in endothelial cells, and C) to determine whether those effects are mediated by the NFB activation or cGMP levels. Endothelial cells from human umbilical vein (HUVECs) were grown in modified DMEM and were treated for 24 hours with 10 nmol/L PMA or different concentrations of NO-GMPc pathway stimulating drugs or NOS inhibitor. Conditioned medium or cell lysate were collected after treatments and analyzed by zymography, ELISA, immunoblotting or to determine nitrite concentration. Detanonoate, SNAP, atorvastatin or sodium nitrite treatments attenuated PMA-induced increases in MMP- 9 gelatinolytic activity and expression, but they had no effect on tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1) concentrations. These effects were not modified by ODQ (a soluble guanylate cyclase inhibitor), or 8-bromo-cGMP (cGMP analogue), or hemoglobin (a NO scavenger). While PMA increased phospho-NFB p65 concentration, SNAP, atorvastatin or nitrite had no influence on this effect. The treatment with L-Name, a NOS inhibitor, had no effect on MMP-9 activity. In conclusion, this study shows that the inhibitory effects of NO-GMPc pathway stimulating drugs on MMP-9 production by endothelial cells are independent of cGMP- and NFB-mediated mechanisms, and NOS inhibitor had no effect on MMP-9 levels

Introdução - A inflamação está envolvida na patogênese da síndrome metabólica e de diversas doenças crônicas não transmissíveis (DCNT). Em macrófagos, a modulação da expressão gênica de mediadores inflamatórios está, em grande parte, sob o controle do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-B), cuja atividade é modulada por diversos compostos bioativos presentes em alimentos. A erva-mate (Ilex paraguariensis) contém compostos bioativos, como o ácido cafeico, o kaempferol, a quercetina e o ácido 3,5-dicafeoilquínico, que apresentam a capacidade de reduzir a ativação do NF-B in vitro em macrófagos. Objetivo - Investigar os efeitos da ração hiperlipídica (HL) e da ingestão do extrato aquoso de erva-mate sobre a composição corporal e sobre a resposta inflamatória de macrófagos peritoniais de ratos Wistar. Métodos - Ratos Wistar, machos, foram submetidos à ração controle (n= 36) ou ração HL (n= 36) por 12 semanas. Após esse período, 12 animais de cada grupo foram eutanasiados, enquanto o restante foi distribuído em grupos que receberam ou não, por gavagem, o extrato aquoso de erva-mate durante o período de quatro semanas. Os resultados relativos ao efeito da ração HL foram comparados pelo test t de Student não pareado ou seu equivalente não-paramétrico (Mann-Whitney). Para a análise do efeito da erva-mate, utilizou-se a análise de variância (ANOVA, post-hoc de Tukey) ou seu equivalente não-paramétrico (teste de Kruskal-Wallis, post-hoc de Dunn). Adotou-se como nível de significância p < 0,05. Resultados - Após 12 semanas, o consumo de ração HL resultou em aumento significativo do ganho de peso, de gordura corporal e do índice HOMA (Homeostasis Model Assessment) (p < 0,05). Não foi observada alteração dos biomarcadores sistêmicos de inflamação, como o fator de necrose tumoral (TNF)-, a interleucina (IL)-6 e o inibidor do ativador de plasminogênio (PAI)-1. Em relação aos ensaios envolvendo macrófagos peritoniais, observou-se capacidade reduzida de síntese de IL-1, IL-6, óxido nítrico (NO) e IL-10 nas células dos animais com ração HL, quando estimuladas com LPS (p < 0,05). Tal fenômeno foi acompanhado por diminuição da fosforilação da quinase do inibidor do B (IKK)-, da degradação do inibidor do B (IB)- e da ativação do NF-B (p < 0,05). A ingestão do extrato aquoso de erva-mate atenuou o ganho de peso e de gordura corporal e reduziu as concentrações plasmáticas de insulina, TNF- e IL-6 (p < 0,05). Não foi observado efeito do extrato aquoso de erva-mate sobre os parâmetros relativos à resposta inflamatória de macrófagos peritoniais. Conclusões - O consumo crônico da ração HL resultou em redução da capacidade de síntese de mediadores inflamatórios por macrófagos peritoniais estimulados com LPS, o que foi acompanhado por redução da ativação da via de sinalização do NF-B. Embora a ingestão de erva-mate não tenha influenciado a resposta inflamatória dos macrófagos, houve redução do percentual de gordura corporal e de marcadores de risco cardiometabólico, sugerindo potencial benefício da ingestão do extrato aquoso de erva-mate na redução do risco de DCNT / Introduction Inflammation is involved in the pathogenesis of metabolic syndrome and non communicable chronic diseases (NCCD). In macrophages, the nuclear transcription factor kappa B (NF-B) controls the gene expression of many inflammatory mediators and its activity can be regulated by several food bioactive compounds. Yerba mate (Ilex paraguariensis) contains bioactive compounds such as cafeic acid, kaempferol, quercetin and 3,5-dicafeoilquinic acid, which can reduce NF-B activity in macrophages in vitro. Objective To investigate the effects of high fat diet (HFD) and yerba mate consumption on body composition and on the inflammatory response of peritonial macrophages of Wistar rats. Methods - Male Wistar rats were fed control diet or HFD (n = 36) for 12 weeks. After this period, 12 animals from each group were euthanized, while the remaining was distributed in groups that received, or not, by gavage, yerba mate aqueous extract for four weeks. Data related to the effect of HFD were analysed by unpaired t test or the equivalent nonparametric test (MannWhitney). Concerning the analysis of Yerba mate effect, the analysis of variance (ANOVA, Tukey post-hoc) or the equivalent nonparametric test (Kruskal-Wallis, Dunn post-hoc) was used. The level of significance adopted was p < 0.05. Results After 12 weeks, the consumption of HFD increased weight gain, body fat and HOMA (Homeostasis Model Assessment) index (p < 0.05). There were no differences in systemic inflammatory biomarkers, such as tumor necrosis factor (TNF)-, interleukin (IL)-6, and plasminogen activator inhibitor (PAI)-1. Concerning the essays involving peritoneal macrophages, the capacity of synthesis of IL-1, IL-6, nitric oxide (NO) and IL-10 was reduced in the cells of HFD-fed animals, when stimulated with lipopolyssacharides (LPS). Furthermore, a decrease in B inhibitor kinase (IKK)- phosphorylation, in B inhibitor (IB)- degradation and in NF-B activation was observed (p < 0,05). The ingestion of yerba mate aqueous extract lowered weight gain and body fat and reduced plasma insulin, TNF- and IL-6 (p < 0,05). No effect of yerba mate was observed in parameters related to peritoneal macrophages inflammatory response. Conclusions The chronic consumption of HFD led to a diminished capacity of synthesizing inflammatory mediators by LPS-stimulated peritoneal macrophages, which was associated to a decrease in NF-B signaling pathway activation. Although yerba mate did not influence peritoneal macrophages inflammatory response, it caused a reduction in body fat and in cardiometabolic risk biomarkers, suggesting a potential benefit of yerba mate for NCCD risk reduction

Introdução - A inflamação está envolvida na patogênese da síndrome metabólica e de diversas doenças crônicas não transmissíveis (DCNT). Em macrófagos, a modulação da expressão gênica de mediadores inflamatórios está, em grande parte, sob o controle do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-B), cuja atividade é modulada por diversos compostos bioativos presentes em alimentos. A erva-mate (Ilex paraguariensis) contém compostos bioativos, como o ácido cafeico, o kaempferol, a quercetina e o ácido 3,5-dicafeoilquínico, que apresentam a capacidade de reduzir a ativação do NF-B in vitro em macrófagos. Objetivo - Investigar os efeitos da ração hiperlipídica (HL) e da ingestão do extrato aquoso de erva-mate sobre a composição corporal e sobre a resposta inflamatória de macrófagos peritoniais de ratos Wistar. Métodos - Ratos Wistar, machos, foram submetidos à ração controle (n= 36) ou ração HL (n= 36) por 12 semanas. Após esse período, 12 animais de cada grupo foram eutanasiados, enquanto o restante foi distribuído em grupos que receberam ou não, por gavagem, o extrato aquoso de erva-mate durante o período de quatro semanas. Os resultados relativos ao efeito da ração HL foram comparados pelo test t de Student não pareado ou seu equivalente não-paramétrico (Mann-Whitney). Para a análise do efeito da erva-mate, utilizou-se a análise de variância (ANOVA, post-hoc de Tukey) ou seu equivalente não-paramétrico (teste de Kruskal-Wallis, post-hoc de Dunn). Adotou-se como nível de significância p < 0,05. Resultados - Após 12 semanas, o consumo de ração HL resultou em aumento significativo do ganho de peso, de gordura corporal e do índice HOMA (Homeostasis Model Assessment) (p < 0,05). Não foi observada alteração dos biomarcadores sistêmicos de inflamação, como o fator de necrose tumoral (TNF)-, a interleucina (IL)-6 e o inibidor do ativador de plasminogênio (PAI)-1. Em relação aos ensaios envolvendo macrófagos peritoniais, observou-se capacidade reduzida de síntese de IL-1, IL-6, óxido nítrico (NO) e IL-10 nas células dos animais com ração HL, quando estimuladas com LPS (p < 0,05). Tal fenômeno foi acompanhado por diminuição da fosforilação da quinase do inibidor do B (IKK)-, da degradação do inibidor do B (IB)- e da ativação do NF-B (p < 0,05). A ingestão do extrato aquoso de erva-mate atenuou o ganho de peso e de gordura corporal e reduziu as concentrações plasmáticas de insulina, TNF- e IL-6 (p < 0,05). Não foi observado efeito do extrato aquoso de erva-mate sobre os parâmetros relativos à resposta inflamatória de macrófagos peritoniais. Conclusões - O consumo crônico da ração HL resultou em redução da capacidade de síntese de mediadores inflamatórios por macrófagos peritoniais estimulados com LPS, o que foi acompanhado por redução da ativação da via de sinalização do NF-B. Embora a ingestão de erva-mate não tenha influenciado a resposta inflamatória dos macrófagos, houve redução do percentual de gordura corporal e de marcadores de risco cardiometabólico, sugerindo potencial benefício da ingestão do extrato aquoso de erva-mate na redução do risco de DCNT / Introduction Inflammation is involved in the pathogenesis of metabolic syndrome and non communicable chronic diseases (NCCD). In macrophages, the nuclear transcription factor kappa B (NF-B) controls the gene expression of many inflammatory mediators and its activity can be regulated by several food bioactive compounds. Yerba mate (Ilex paraguariensis) contains bioactive compounds such as cafeic acid, kaempferol, quercetin and 3,5-dicafeoilquinic acid, which can reduce NF-B activity in macrophages in vitro. Objective To investigate the effects of high fat diet (HFD) and yerba mate consumption on body composition and on the inflammatory response of peritonial macrophages of Wistar rats. Methods - Male Wistar rats were fed control diet or HFD (n = 36) for 12 weeks. After this period, 12 animals from each group were euthanized, while the remaining was distributed in groups that received, or not, by gavage, yerba mate aqueous extract for four weeks. Data related to the effect of HFD were analysed by unpaired t test or the equivalent nonparametric test (MannWhitney). Concerning the analysis of Yerba mate effect, the analysis of variance (ANOVA, Tukey post-hoc) or the equivalent nonparametric test (Kruskal-Wallis, Dunn post-hoc) was used. The level of significance adopted was p < 0.05. Results After 12 weeks, the consumption of HFD increased weight gain, body fat and HOMA (Homeostasis Model Assessment) index (p < 0.05). There were no differences in systemic inflammatory biomarkers, such as tumor necrosis factor (TNF)-, interleukin (IL)-6, and plasminogen activator inhibitor (PAI)-1. Concerning the essays involving peritoneal macrophages, the capacity of synthesis of IL-1, IL-6, nitric oxide (NO) and IL-10 was reduced in the cells of HFD-fed animals, when stimulated with lipopolyssacharides (LPS). Furthermore, a decrease in B inhibitor kinase (IKK)- phosphorylation, in B inhibitor (IB)- degradation and in NF-B activation was observed (p < 0,05). The ingestion of yerba mate aqueous extract lowered weight gain and body fat and reduced plasma insulin, TNF- and IL-6 (p < 0,05). No effect of yerba mate was observed in parameters related to peritoneal macrophages inflammatory response. Conclusions The chronic consumption of HFD led to a diminished capacity of synthesizing inflammatory mediators by LPS-stimulated peritoneal macrophages, which was associated to a decrease in NF-B signaling pathway activation. Although yerba mate did not influence peritoneal macrophages inflammatory response, it caused a reduction in body fat and in cardiometabolic risk biomarkers, suggesting a potential benefit of yerba mate for NCCD risk reduction

O carcinoma hepatocelular (CHC) é a quarta causa mais frequente de morte por câncer em todo o mundo. Este estudo teve dois grandes objetivos, o primeiro foi estabelecer o carcinoma hpatocelular experimental por indução química e o segundo estudar os efeitos da melatonina sobre o estresse oxidativo, estresse de retículo endoplasmático e apoptose durante a hepatocarcinogênese. Foram realizados dois experimentos, ambos utilizaram dietilnitrosamina (DEN) mais acetilaminofluoreno (2-AAF) em ratos Wistar machos pesando 145-150 g. O primeiro estudo testou 3 protocolos de indução do câncer hepático. Os animais foram divididos em três grupos testes: DEN50: que recebeu DEN 50 mg duas vezes por semana até a 6ª semana e uma vez por semana nas semanas 11 a 13. DEN75: recebeu DEN 75mg uma vez por semana nas semanas até a 6ª semana e um reforço nas semanas de 11 a 13. DEN100: recebeu 5 doses de DEN 100mg uma a cada seis semanas por 28 semanas. Todos receberam 2- AAF dose única de 100 mg na 4ª semana. Após a indução foi comprovado por testes bioquímicos, macroscópico e histológico que o protocolo DEN50 desenvolve CHC avançado em 19 semanas, apresentou a fase inflamatória na 5ª semana e cirrose na 12ª semana. O protocolo DEN100 exibe padrão de lesões pré-cancerosas com cirrose em 28 semanas. O protocolo DEN75 foi o mais heterogêneo dos três, pois desenvolveu lesões pré-cancerosas, cancer inicial e CHC avançado. O segundo estudo, repetiu o protocolo DEN50 e administrou melatonina 20mg/L. Os tratamentos começaram nas semanas 5 e 12. Ao final de 19 semanas foi observado que animais do grupo que só recebeu DEN+2-AAF (DEN-CHC) desenvolveram carcinoma avançado, exibiram mais expressão de proteinas pró-inflamatórias (iNOS, COX-2 e NFkB). E animais tratados com Melatonina (DEN+MEL5 e DEN+MEL 12) apresentaram padrão histológico de cirrose e reduzida expressão destas proteinas. Quanto ao comportamento oxidativo foi observado que grupo DEN-CHC apresentou menor lipoperoxidação (LPO) por redução de ácidos graxos poliinsaturados, maior oxidação proteica, menor atividade da SOD e maior índice de danos ao DNA. O tratamento com melatonina ao longo da hepatocarcinogênese se mostrou efetivo para proteger a membrana lipidica, reduziu a oxidação proteica, aumentou a atividade da SOD e atenuou o dano ao DNA. Por fim, referente ao estresse de retículo endoplasmático e apoptose, animais com DEN-CHC não apresentaram ativação das proteinas de estresse de retículo (BiP, ATF6 e CHOP) nem acionaram as rotas apoptóticas. Entretanto, animais tratados com Melatonina tiveram aumento significativo na expressão de proteinas como BiP, ATF6 e CHOP, assim como proteinas pró-apoptóticas. Nossos resultados apontam que a melatonin, durante o processo de hepatocarcinogênese experimental, atuou como anti-inflamatório, antioxidante e pró-apoptótico. E estas ações contribuiram para evitar a progressão do carcinoma hepatocelular. / Hepatocellular carcinoma (HCC) is the fourth most frequent cause of cancer death worldwide. This study had two main objectives, the first was to establish the experimental hpatocelular carcinoma by chemical induction and the second study the effects of melatonin on oxidative stress, endoplasmic reticulum stress and apoptosis during hepatocarcinogenesis. Two experiments were conducted, both used Diethylnitrosamine (DEN) + acetylaminofluorene (2-AAF) in male Wistar rats weighing 145-150 g. The first study tested three induction protocols of liver cancer. The animals were divided into three test groups: DEN50: DEN that received 50 mg twice a week until 6 weeks and once a week during the weeks 11 and 13. DEN75: DEN received 75mg once a week during the weeks to 6 weeks and another reinforcement in weeks 11 to 13 DEN100: DEN received 5 doses of 100mg one every six weeks for 28 weeks. All received 2 AAF single dose of 100 mg at week 4. After induction was confirmed by biochemical, macroscopic and histological tests that DEN50 protocol develops advanced HCC in 19 weeks, presents inflammatory phase in the 5th week and cirrhosis at 12 weeks. The default display protocol DEN100 of precancerous lesions and cirrhosis in 28 weeks. DEN75 The protocol was the most heterogeneous of the three, as developed precancerous lesions, early cancer and advanced HCC. The second study, repeated the DEN50 protocol and administered melatonin 20mg / L. The treatments began on week 5 and 12. At the end of 19 weeks was observed that animals in the group that received only DEN (DEN-CHC) developed advanced carcinoma exhibited over expression of proinflammatory proteins (iNOS, COX-2 and NFkB). And animals treated with melatonin (DEN+ MEL5W and DEN+MEL 12W) showed histological pattern of cirrhosis and reduced expression of these proteins. As for the oxidative behavior was observed that DEN-HCC group had lower lipid peroxidation (LPO) by reducing polyunsaturated fatty acids, higher protein oxidation, lower activity of SOD and higher rate of DNA damage. Treatment with melatonin throughout hepatocarcinogenesis was effective to protect the lipid membrane, protein oxidation decreased, increased SOD activity and attenuated DNA damage. Finally, referring to the endoplasmic reticulum stress and apoptosis, animal DEN-CHC did not show activation of reticulum stress protein (BiP, ATF6 and CHOP) or triggered apoptotic routes. However, melatonin treated animals had a significant increase in the expression of proteins and BiP, CHOP and ATF6, as well as pro-apoptotic proteins. Our results indicate that melatonin, during the process of experimental hepatocarcinogenesis, acted as anti-inflammatory, antioxidant and pro-apoptotic. And these actions contributed to prevent progression of hepatocellular carcinoma.

Os receptores do tipo Toll (TLRs) são as primeiras proteínas do sistema imune a identificarem distúrbios, reconhecem patógenos como bactérias, fungos e vírus. Como o processo inflamatório possui um importante papel em diversas doenças, os TLRs foram considerados potenciais alvos em estratégias terapêuticas, incluindo o tratamento de câncer. No entanto, o papel dos TLRs permanece ambíguo. Esse estudo teve como objetivos analisar os níveis de expressão dos TLRs presentes em membrana plasmática, TLRs (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR6) em astrocitomas de diferentes graus de malignidade (grau II-IV), tumor mais prevalente do Sistema Nervoso Central (SNC). Nós demonstramos que a expressão dos TLRs foi mais alta em amostras de astrocitomas comparadas com tecido cerebral não-neoplásico, por qRT-PCR. A expressão gênica e proteica foi observada em células de linhagem de glioblastoma (GBM) U87MG e A172, mostrando sua presença em células tumorais. Foi observada expressão associada entre os heterodímeros TLR1- TLR2. Em GBMs, o subtipo mesenquimal mostrou maior nível de expressão dos TLRs comparados aos subtipos clássico e proneural. Com o objetivo de identificar o papel dos TLRs nas células tumorais, foi selecionado dentre os TLRs o que apresentou maior nível de expressão, o TLR4, e realizamos ensaios funcionais estimulando a U87MG com LPS, um agonista natural para TLR4. A taxa de proliferação da célula tratada com LPS foi similar a não tratada. No entanto, foi observado a ativação do NF-kB após 12hrs do estímulo com LPS. Quando a sinalização do receptor foi inibida por um composto químico (VGX-1027), o nível de proliferação da U87MG decaiu. Adicionalmente, análise in silico revelou uma forte associação dos TLRs hiperexpressos com aumento da expressão de genes relacionados à sinalização do ciclo celular, inflamassoma e ripoptossoma. O que sugere serem os TLRs alvos para complementação do tratamento do câncer / Toll-like receptors (TLRs) are the first to identify disturbances in the immune system, recognizing pathogens such as bacteria, fungi, and viruses. Since the inflammation process plays an important role in several diseases, TLRs have been considered potential therapeutic targets, including treatment for cancer. However, TLRs\' role in cancer remains ambiguous. This study aims to analyze the expression levels of plasmatic cell membrane TLRs (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, and TLR6) in different grades (II-IV) of human astrocytoma, the most prevalent tumor of CNS. We demonstrated that TLR expressions were higher in astrocytoma samples compared to non-neoplastic brain tissue, by qRT-PCR. The genes and proteins expressions were observed in U87MG and A172 GBM cell lines, proving their presence in the tumor cells. Associated expressions between the known heterodimers TLR1-TLR2 were found in diffusely infiltrative astrocytoma. In GBM, the mesenchymal subtype showed higher levels of TLR expressions in relation to classical and proneural subtypes. Aiming to indentify the role of TLRs in tumor cells, we chose the highest TLR expressed in GBM cells, the TLR4, and performed functional assays stimulating U87MG-GBM cell line with LPS, a natural agonist for TLR4. The proliferation rate was similar in treated and non-treated cell with LPS. However, NF-kB activation was detected after 12hrs of LPS stimulation. When TLR4 signaling pathway was inhibited by a chemical compound (VGX-1027) a decrease in the proliferation rate was observed. Additionally, in silico analysis revealed a strong association of TLRs upregulation with increased expression level of genes related to cell cycle, inflammasome and ripoptosome pathways, further highlighting TLRs as interesting targets for cancer complementary treatment

A diminuição da biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) e o aumento na atividade das metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs) são alguns dos principais mecanismos fisiopatogênicos envolvidos nas doenças cardiovasculares (DCV). Foi demonstrado que o NO pode reduzir a expressão e atividade de MMPs em células musculares lisas vasculares, células mesangiais, entre outras. Em outro estudo, foi mostrado que drogas inibidoras da NO sintase (NOS) podem aumentar a expressão de MMPs. Apesar de o NO apresentar-se diminuído e as MMPs aumentadas durante as DCV, não há evidência clara de que os níveis de NO possam modular diretamente a atividade de MMPs no aparelho cardiovascular. Também não se sabe se este possível efeito seria mediado pelo NFB, nem se este possível efeito é dependente da ativação da guanilato ciclase [que promove a formação de GMP cíclico (GMPc)]. Desta maneira, este estudo teve como objetivos: A) investigar os efeitos de drogas ativadoras da via NO-GMP sobre os aumentos da atividade e expressão de MMP-9 em células endoteliais que acontecem sob efeito de phorbol 12-miristato 13-acetato (PMA, droga indutora da expressão de MMP-9); e B) determinar se a inibição de NOS em células endoteliais é acompanhada por aumento da atividade e expressão de MMPs, e C) determinar se estes efeitos são dependentes da ativação de NFB ou da formação de GMPc. Células endoteliais de veia umbilical humana (HUVECs) foram cultivadas em DMEM e tratadas por 24 horas com 10 nmol/L de PMA ou diferentes concentrações de drogas ativadoras da via NO-GMP ou de inibidor da NOS. Meio de cultura condicionado ou lisado celular foram coletados e submentidos aos ensaios de zimografia, ELISA, immunoblotting ou análise da concentração de nitrito. Os tratamentos com detanonoato, SNAP, atorvastatina e nitrito de sódio diminuíram os aumentos da atividade gelatinolítica e expressão de MMP-9 estimulados por PMA sem afetar as concentrações do inibidor tecidual da metaloproteinase da matriz-1 (TIMP-1). Esses efeitos não foram modificados pelos tratamentos com ODQ (inibidor da guanilato ciclase solúvel) ou 8- bromo-cGMP (um análogo de GMPc) ou hemoglobina (um sequestrador de NO). Enquanto o PMA aumentou a concentração de fosfo-NFB p65, os tratamentos com SNAP, atorvastatina ou nitrito não apresentaram influência sobre esse efeito. O tratamento com L-NAME, um inibidor da NOS, não apresentou efeito sobre a atividade gelatinolítica de MMP-9. Em conclusão, foram demonstrados que os efeitos inibitórios de drogas ativadoras da via NO-GMPc sobre a produção estimulada de MMP-9 em células endoteliais são independentes de mecanismos mediados por GMPc e NFB, e a inibição da NOS não altera a atividade de MMP-9. / Impaired nitric oxide (NO) bioavailability and imbalanced matrix metalloproteinases (MMPs) activity have important roles in the pathophysiological mechanisms involved in cardiovascular disease (CVD). It was shown that NO can reduce MMPs expression and activity in vascular smooth muscle cells, mesangial cells, and others. In another study, a NO synthase (NOS) inhibitor has increased MMPs expression. Although NO was decreased and MMPs was increased during CVD, there is clear evidence that NO levels can directly modulate MMPs activity in the cardiovascular system. Also, it is not known whether this effect would be mediated by NFB, nor whether this effect is dependent on guanylate cyclase activity (which promotes the formation of cyclic GMP). Thus, this project aims to study whether A) the effect of NO donors might decrease MMP-9 activity and expression in endothelial cells stimulated by phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) (a well-known inducer of MMP-9), and B) the effect of NOS inhibitors might increase MMPs activity and expression in endothelial cells, and C) to determine whether those effects are mediated by the NFB activation or cGMP levels. Endothelial cells from human umbilical vein (HUVECs) were grown in modified DMEM and were treated for 24 hours with 10 nmol/L PMA or different concentrations of NO-GMPc pathway stimulating drugs or NOS inhibitor. Conditioned medium or cell lysate were collected after treatments and analyzed by zymography, ELISA, immunoblotting or to determine nitrite concentration. Detanonoate, SNAP, atorvastatin or sodium nitrite treatments attenuated PMA-induced increases in MMP- 9 gelatinolytic activity and expression, but they had no effect on tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1) concentrations. These effects were not modified by ODQ (a soluble guanylate cyclase inhibitor), or 8-bromo-cGMP (cGMP analogue), or hemoglobin (a NO scavenger). While PMA increased phospho-NFB p65 concentration, SNAP, atorvastatin or nitrite had no influence on this effect. The treatment with L-Name, a NOS inhibitor, had no effect on MMP-9 activity. In conclusion, this study shows that the inhibitory effects of NO-GMPc pathway stimulating drugs on MMP-9 production by endothelial cells are independent of cGMP- and NFB-mediated mechanisms, and NOS inhibitor had no effect on MMP-9 levels

Les leucémies aigües lymphobastiques (LAL) représentent un tiers des leucémies et constituent le cancer pédiatrique le plus fréquent chez l’enfant. Les LAL de type T (LAL-T)sont caractérisées par l’expansion anormale de progéniteurs de lymphocytes T. Aujourd’hui,la réponse curative aux traitements est proche de 80% chez l’enfant et 50% chez l’adulte. La rechute reste donc fréquente et souvent de mauvais pronostic. Pour ces raisons,l’identification de nouvelles voies de signalisation en vue de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques est cruciale afin d’améliorer le traitement des LAL-T.Les résultats précédents du laboratoire ont révélé l’activation soutenue de la voie calcineurine (Cn)/NFAT dans des échantillons humains de lymphomes et de LAL, ainsi que dans des modèles murins de ces pathologies. Le laboratoire a ensuite montré que Cn est intrinsèquement requise pour la capacité des cellules leucémiques de LAL-T à propager la maladie (activité LIC « Leukemia Initiating Cells ») dans un modèle murin de LAL-T induit parun allèle activé de NOTCH1 (ICN1). Puisque l’inhibition pharmacologique de Cn induit de nombreux effets secondaires, la recherche de cibles thérapeutiques en aval de Cn constitue un axe de recherche important. J’ai participé à une étude du laboratoire montrant que l’expression à la surface cellulaire de CXCR4 est régulée par Cn et requise pour la migration des cellules de LAL-T, mais non suffisante pour rétablir le potentiel de ré-initiation suggérant que d’autres effecteurs doivent être impliqués dans cette activité.Les facteurs de transcription NFAT (NFAT1, NFAT2 et NFAT4) sont des effecteurs importants de Cn en réponse à la signalisation calcique lors du développement des thymocytes, mais également dans les lymphocytes T. L’essentiel de ce travail de thèse a utilisé des LAL-T induites par ICN1 dans lesquelles l’inactivation génique des trois facteurs NFAT par recombinaison homologue. Nous avons ainsi montré que (i) les facteurs NFAT sont requis en aval de Cn pour le potentiel LIC des LAL-T-ICN1 in vivo, (ii) leur inactivation altère la survie, la prolifération et la migration des cellules de LAL-T in vitro, (iii) NFAT1,NFAT2 et NFAT4 ont une fonction largement redondante dans les LAL-T. Nous avons également par une approche transcriptomique identifié deux gènes dont l’expression estsous contrôle des facteurs NFAT et impliqués dans la régulation de la survie et de la prolifération des LAL-T in vitro : CDKN1A et MAFB.Tout comme la voie Cn/NFAT, les CaMKs sont des protéines kinases activées en aval de la signalisation calcique dans les lymphocytes T. Nous avons montré par une approche pharmacologique que l’inhibition des CaMKs dans les LAL-T-ICN1 in vitro altère la survie etla prolifération des cellules leucémiques. L’inhibition spécifique par une approche d’ARN interférence de deux isoenzymes CaMKIIγ et CaMKIIδ suggèrent que ces protéines jouent dans le maintien des cellules leucémiques in vitro. / T cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) is an aggressive malignancy of T cell progenitors. Despite initial response to chemotherapy, relapses remain frequent in children and adults. Previous results identify sustained activation of Calcineurin (Cn)/NFAT signaling pathway in human T-ALL and murine T-ALL models. Importantly, they also demonstrated Cn is essential for T-ALL Leukemia Initiating Cells (LIC) activity in a murine model of T-ALL induced by an activated allele of NOTCH1 (ICN1). Since pharmacologic inhibition of Cn induces side effects, we aim to identify downstream effectors involved in T-ALL. NFAT (Nuclear Factor of Activated T cells) factors play crucial roles downstream Cn during development and activation of T cells. To address their role in T-ALL, we generated mouse ICN1-induced T-ALL in which NFAT genes can be inactivated either single or in combination following Cre-mediated gene deletion. We demonstrated that (i) NFAT factors are required downstream Cn for LIC activity in T-ALL in vivo (ii) ex vivo NFAT factors deletion alters survival, proliferation and migration of T-ALL (iii) NFAT1, 2 and 4 have a largely redundant function in T-ALL. Moreover, the NFAT-dependant transcriptome allowed to identify important targets (CDKN1A, MAFB) involved in T-ALL survival and proliferation in vitro. Calmodulin-dependant kinases (CaMK) are kinases activated by calcium signaling in T cells. We showed that pharmacologic inhibition of CaMKs in ICN1-induced T-ALL alters survival and proliferation of T-ALL in vitro. Beside, specific inhibition by RNA interference of CaMKIIg and CaMKIId suggests a putative role of these kinases in T-ALL maintenance.

<p>Cyclooxygenase-2 (COX-2) catalyses prostaglandin synthesis from arachidonic acid during inflammation. COX-2 is expressed in the normal brain and is induced in neurological disorders. There is evidence that COX-2 is involved in secondary events leading to cell death in the brain. The first objective was to study the expression of COX-2 in the brain after kainate (KA)-induced limbic seizures and brain trauma caused by controlled cortical contusion (CCC) and fluid percussion injury (FPI). COX-2 mRNA and protein were strongly induced by limbic seizures in the hippocampus, amygdala and piriform cortex. CCC and FPI resulted in an upregulation of COX-2 mainly in the dentate gyrus and cortex, with differences in expression levels in these regions between the models. The second objective was to evaluate the effects of selective COX-2 inhibitors on delayed cell death. Limbic seizures induced cell death in parts of the hippocampus, amygdala and functionally connected regions. Treatment with the selective COX-2 inhibitor rofecoxib 8 h after KA injection significantly reduced hippocampal cell death. Pre-treatment with the COX-2 inhibitor nimesulide augmented acute seizures with increased mortality and thus the effect of nimesulide on delayed cell death could not be evaluated. Effects of rofecoxib on trauma-induced cell death were studied in the FPI model. FPI induced delayed cell death mainly in the ipsilateral cortex and bilaterally in the dentate gyrus. Rofecoxib treatment, starting directly after injury was caused, had no protective effect against cell death. </p><p>The results suggest that COX-2 inhibition may be both detrimental and beneficial and largely dependent on the time schedule of treatment. COX-2 inhibitors might thus be of value as a neuroprotective treatment approach, provided that the role of COX-2 and the time course of effects of its metabolites in the brain are elucidated.</p>

Cyclooxygenase-2 (COX-2) catalyses prostaglandin synthesis from arachidonic acid during inflammation. COX-2 is expressed in the normal brain and is induced in neurological disorders. There is evidence that COX-2 is involved in secondary events leading to cell death in the brain. The first objective was to study the expression of COX-2 in the brain after kainate (KA)-induced limbic seizures and brain trauma caused by controlled cortical contusion (CCC) and fluid percussion injury (FPI). COX-2 mRNA and protein were strongly induced by limbic seizures in the hippocampus, amygdala and piriform cortex. CCC and FPI resulted in an upregulation of COX-2 mainly in the dentate gyrus and cortex, with differences in expression levels in these regions between the models. The second objective was to evaluate the effects of selective COX-2 inhibitors on delayed cell death. Limbic seizures induced cell death in parts of the hippocampus, amygdala and functionally connected regions. Treatment with the selective COX-2 inhibitor rofecoxib 8 h after KA injection significantly reduced hippocampal cell death. Pre-treatment with the COX-2 inhibitor nimesulide augmented acute seizures with increased mortality and thus the effect of nimesulide on delayed cell death could not be evaluated. Effects of rofecoxib on trauma-induced cell death were studied in the FPI model. FPI induced delayed cell death mainly in the ipsilateral cortex and bilaterally in the dentate gyrus. Rofecoxib treatment, starting directly after injury was caused, had no protective effect against cell death. The results suggest that COX-2 inhibition may be both detrimental and beneficial and largely dependent on the time schedule of treatment. COX-2 inhibitors might thus be of value as a neuroprotective treatment approach, provided that the role of COX-2 and the time course of effects of its metabolites in the brain are elucidated.

<p>B-cell chronic lymphocytic leukemia (CLL) is the most common leukemia in the Western world. Although treatment of this disease has advanced considerably over the past decade, CLL remains incurable with current chemotherapeutics. In addition, available drug regimens for CLL are associated with frequent cytopenia-related complications, such as infection and fatigue. Thus, the major challenge in CLL treatment today is the need for alternative therapeutics with decreased toxicity and improved efficacy for disease refractory to currently available drugs.</p><p> </p><p>CLL is characterized by slow accumulation of malignant cells, which are supported in the microenvironment by cell-cell interactions and soluble cytokines such as tumor necrosis factor (TNF). We evaluated the effect of the small molecule TNF inhibitor LMP-420 on primary CLL cells. LMP-420 exhibited cytotoxic activity against these cells in the MTS assay, with similar potency to the front-line CLL drug fludarabine. LMP-420 induced time- and dose-dependent apoptosis in CLL cells, as demonstrated by annexin V staining, caspase activation, and DNA fragmentation. These changes were associated with decreased expression of the anti-apoptotic proteins Mcl-1, Bcl-xL, Bcl-2, and XIAP. CLL cells from patients with poor prognostic indicators exhibited LMP-420 sensitivity equal to that for cells from patients with favorable characteristics. In addition, LMP-420 potentiated the cytotoxic effect of fludarabine and inhibited in vitro proliferation of CLL cells. In contrast to other CLL therapeutics, LMP-420 exhibited minimal effects on normal peripheral blood mononuclear cell viability, mitogen-stimulated B- and T-cell proliferation, and hematopoietic colony formation. Our data suggest that LMP-420 may be a useful treatment for CLL with negligible hematologic toxicities. </p><p> </p><p>The effect profile of this compound in normal immune cells and the microarray studies in CLL cells indicate that the mechanism of action of LMP-420 likely involves modulation of the NF-kB pathway. Our initial studies demonstrate moderate but significant inhibitory activity against p65, a key member of the NF-kB transcription factor family. Research is ongoing to gain a better understanding of the specific cytotoxicity of LMP-420 for CLL cells and to elucidate other components of its mechanism of action. Regardless of the ultimate mechanistic findings with LMP-420, our studies support this molecule as a promising new CLL therapeutic that warrants further preclinical evaluation.</p> / Dissertation