A dificuldade na detecção precoce de focos infecciosos específicos causados por bactérias tem aumentado a necessidade de pesquisar novas técnicas para este fim, uma vez que estes focos necessitam de tratamento prolongado com antibióticos e, em alguns casos, até mesmo drenagem ou, se for o caso, a remoção de próteses ou enxertos. A detecção de infecções bacterianas por cintilografia teria a vantagem de uma imagem de corpo inteiro, desde que traçadores específicos estejam disponíveis. Esse estudo visa a obtenção de aptâmeros específicos para identificação de bactérias para uso futuro como radiofármaco. A metodologia SELEX (do inglês Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) pode gerar oligonucleotídeos (aptâmeros) que são capazes de se ligar com alta afinidade e especificidade a alvos específicos, desde pequenas moléculas até proteínas complexas, usando ciclos de enriquecimento e amplificação. Aptâmeros podem ser marcados com diferentes radionuclídeos tais como 99mTc, 18F e 32P. Aptâmeros anti-peptideoglicano, o principal componente da parede celular externa bacteriana, foram obtidos através da SELEX. Células inteiras de Staphylococcus aureus também foram utilizadas para a realização da SELEX para células (cell-SELEX). A seleção dos aptâmeros foi realizada por meio de dois procedimentos distintos. Esses foram o processo A em que foram realizados 15 ciclos da SELEX nos quais a separação dos oligonucleotídeos ligados ao peptideoglicano dos não ligados foi efetuada por filtração e o processo B em que foram realizados 15 ciclos com a separação realizada por centrifugação, seguidos de 5 ciclos de cell-SELEX. A SELEX teve início com um pool de ssDNA (DNA de fita simples). Para o processo A, inicialmente a biblioteca de ssDNA foi incubada com o peptideoglicano e a amplificação dos oligonucleotídeos que foram capazes de se ligar ao peptideoglicano foi realizada por PCR (Polymerase Chain Reaction). Os oligonucleotídeos amplificados foram novamente incubados com o peptideoglicano, amplificados e purificados. Ao fim de 15 ciclos de seleção, os oligonucleotídeos selecionados foram clonados. O produto de recombinação foi utilizado para transformar a bactéria Escherichia coli Top10F. O DNA plasmidial de 40 colônias selecionadas foram extraídos e quantificados. Os plasmídeos foram sequenciados, duas sequências diferentes (Antibac1 e Antibac2) foram obtidas e as estruturas secundárias determinadas. Os aptâmeros obtidos foram sintetizados e marcados com 32P. Os aptâmeros marcados foram incubados com células de S. aureus e a quantidade de ssDNA ligado às bactérias foi determinado por espectrometria de cintilação líquida. A biblioteca de oligonucleotídeos marcada com 32P foi usada como controle. Para o aptâmero Antibac1 a radiação foi 28 vezes maior do que a obtida com o controle e para o aptâmero Antibac2 22 vezes. Um ensaio de especificidade foi conduzido com os aptâmeros marcados utilizando-se células de S. aureus, E.coli, Candida albicans e fibroblastos humanos. Para os dois aptâmeros (Antibac1 e Antibac2) a ligação às células bacterianas foi significativamente superior à verificada para C. albicans e fibroblastos, demonstrando a especificidade dos mesmos para identificação de bactérias. Para o processo B após os 15 ciclos da SELEX foi realizada a cell-SELEX que começou com o produto do 15o ciclo sendo incubado com células de S.aureus. Ao fim de 5 ciclos de seleção, os oligonucleotídeos selecionados foram clonados e sequenciados como no processo A. Onze diferentes sequências foram obtidas de 21 clones e as estruturas secundárias foram determinadas. Os aptâmeros obtidos pelo processo A apresentaram alta afinidade e especificidade para bactérias. Os aptâmeros obtidos pelo processo B serão avaliados quanto a estes parâmetros em trabalhos futuros. / The difficulty in early detection of specific foci caused by bacteria in the bacterial infection has raised the need to search for new techniques for this purpose, since these foci require prolonged treatment with antibiotics and in some cases even drainage or, if applicable, removal of prostheses or grafts. Detection of bacterial infections by scintigraphy had the advantage that a whole body image could be obtained, since specific tracers were available. This study aims to obtain aptamers specific for bacteria identification for future use as radiopharmaceutical. The SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) methodology can generate oligonucleotides (aptamers) that are able to bind with high affinity and specificity to a specific target, from small molecules to complex proteins, by using rounds of enrichment and amplification. Aptamers can be labeled with different radionucleotides such as 99mTc, 18F and 32P. In this study, aptamers anti-peptidoglycan, the main component of the bacterial outer cell wall, were obtained through SELEX. Whole cells of Staphylococcus aureus were also used to perform the SELEX to cells (cell-SELEX). The selection of aptamers was performed by two different procedures (A and B). The A process has been accomplished by 15 SELEX rounds in which the separation of the oligonucleotides bound to the peptidoglycan of unbound ones was performed by filtration. In the B process 15 SELEX rounds were performed using the centrifugation for this separation, followed by 5 rounds cell-SELEX. The SELEX started with a pool of ssDNA (single stranded DNA). For A process, initially a library of ssDNA was incubated with peptidoglycan and the amplification of oligonucelotides that were able to bind to peptidoglycan was performed by PCR (Polymerase Chain Reation). The amplified oligonucleotides were again incubated with peptidoglycan, amplified and purified. At the end of 15 selection rounds the selected oligonucleotides were cloned. The product of recombination was used to transform Escherichia coli Top10F. The plasmid DNA from 40 selected colonies were extracted and quantified. The plasmids were sequenced, two different sequences (Antibac1 and Antibac2) were obtained and their secondary structures determined. The aptamers obtained were synthesized and labeled with 32P. The labeled aptamers were incubated with S. aureus cells and the amount of radiolabeled ssDNA was determined by liquid scintillation spectrometry.

A revascularização cardíaca utilizando a ponte de safena é um procedimento bastante comum usado para restabelecer o fluxo coronariano. O sucesso do implante depende da adaptação do vaso que estava em um regime hemodinâmico venoso, e passa subitamente para um regime arterial. Durante este processo adaptativo, ocorrem diversas alterações moleculares cujo conhecimento pode fornecer alternativas de melhoramento da patência dos enxertos venosos em leito arterial. Neste trabalho está sendo investigada a regulação da IL-1beta tanto em veia safena humana como em modelo animal de arterialização venosa. A IL-1beta mostrou-se aumentada em veia safena humana arterializada tanto in vivo como ex vivo. Interessantemente, este aumento observado nos dias iniciais (1-5 dias) parece diminuir em tempos mais tardios (1-4 anos). Em modelo de arterialização de rato foi observado aumento de 12 vezes na expressão da IL-1beta após o primeiro dia de arterialização com diminuição posterior, mantendo-se em torno de 2 vezes maior em comparação a veia jugular normal. Além da regulação temporal da IL-1beta, foram também acompanhadas as alterações morfológicas que ocorrem durante o processo de arterialização venosa. Observou-se uma redução gradual de células musculares lisas (SMC) que quase desaparecem 3 dias após a cirurgia. Esta perda celular pode estar relacionada ao pico de apoptose observado já no primeiro dia de arterialização. Após 7 dias as SMC reaparecem, porém, de maneira ainda desorganizada. Concomitante com o reaparecimento das SMC observou-se progressivo espessamento da camada média, assim como surgimento de uma camada neoíntima. A IL-1beta, devido ao seu padrão de regulação assim como sua localização durante o processo de arterialização, pode estar relacionada com as alterações estruturais verificadas na arterialização do enxerto. Estratégias de intervenção modulando a atividade da IL-1beta poderão fornecer indicativos da sua participação no remodelamento do enxerto venoso. Em conjunto, demonstramos que o modelo de arterialização de segmento venoso em rato reproduz várias das alterações morfológicas descritas na doença do enxerto venoso em humanos e por isso será útil na caracterização de genes candidatos que participam deste processo. A IL-1beta tem sua expressão aumentada em segmento venoso arterializado in vivo e ex vivo, podendo representar um interessante alvo para aplicação de metodologias de intervenção visando influenciar a adaptação de enxertos venosos com finalidade terapêutica / The vein graft is subjected to increased tensile stress and the complex adaptive vein response to the arterial hemodynamic condition may predispose to bypass failure in some individuals. The understanding of molecular changes underlying this process may be useful for the development of novel therapeutical interventions to increase the vein graft patency. In this work, we investigated the early effect of arterialization on the expression of IL-1beta gene in human saphenous vein and the time-course regulation in rat arterialization model. IL-1beta is upregulated in early stage of human saphenous vein arterialization in vivo and ex vivo. This increase is also observed in arterialized rat jugular vein which showed IL-1beta expression 12 times higher on day 1 compared to normal jugular vein. Later, the IL-1beta levels decreases and maintain the level about twice above normal jugular vein. Moreover, it is observed gradual reduction of smooth muscle cells (SMC), which almost disappeared on the 3rd day after surgery. Apoptosis, which is markedly increased on the 1st day, appears to be an important event during this process. At the 7th day, cellular density and SMC proliferation gradually increased till the 90th day. There was a gradual thickening of the medial layer and formation of neointima with deposition of SMC in the subendotelial layer from day 7 on. Initially the medial layer appeared disorganized, day 7 to 14, then by day 28 it became more organized and the presence of an intimal layer with SMCs was evident. The neointimal layer increased gradually from day 7 on. These results provide evidence that the modulation of IL-1beta activity may be an interesting target to be explored I the future to increase the vein graft patency. Altogether, we demonstrate that the model of arterialization of venous segment in rat reproduces several of the morphological changes described in the venous graft disease in humans and thus will be useful in characterization of candidate genes involved in this process and testing them as a potential therapeutic targets. The IL-1beta expression is increased after 1 day of arterialization of vein segment in vivo and ex vivo and shall be an interesting target to be tested to influence the adaptation of venous grafts for therapeutic purpose

A revascularização cardíaca utilizando a ponte de safena é um procedimento bastante comum usado para restabelecer o fluxo coronariano. O sucesso do implante depende da adaptação do vaso que estava em um regime hemodinâmico venoso, e passa subitamente para um regime arterial. Durante este processo adaptativo, ocorrem diversas alterações moleculares cujo conhecimento pode fornecer alternativas de melhoramento da patência dos enxertos venosos em leito arterial. Neste trabalho está sendo investigada a regulação da IL-1beta tanto em veia safena humana como em modelo animal de arterialização venosa. A IL-1beta mostrou-se aumentada em veia safena humana arterializada tanto in vivo como ex vivo. Interessantemente, este aumento observado nos dias iniciais (1-5 dias) parece diminuir em tempos mais tardios (1-4 anos). Em modelo de arterialização de rato foi observado aumento de 12 vezes na expressão da IL-1beta após o primeiro dia de arterialização com diminuição posterior, mantendo-se em torno de 2 vezes maior em comparação a veia jugular normal. Além da regulação temporal da IL-1beta, foram também acompanhadas as alterações morfológicas que ocorrem durante o processo de arterialização venosa. Observou-se uma redução gradual de células musculares lisas (SMC) que quase desaparecem 3 dias após a cirurgia. Esta perda celular pode estar relacionada ao pico de apoptose observado já no primeiro dia de arterialização. Após 7 dias as SMC reaparecem, porém, de maneira ainda desorganizada. Concomitante com o reaparecimento das SMC observou-se progressivo espessamento da camada média, assim como surgimento de uma camada neoíntima. A IL-1beta, devido ao seu padrão de regulação assim como sua localização durante o processo de arterialização, pode estar relacionada com as alterações estruturais verificadas na arterialização do enxerto. Estratégias de intervenção modulando a atividade da IL-1beta poderão fornecer indicativos da sua participação no remodelamento do enxerto venoso. Em conjunto, demonstramos que o modelo de arterialização de segmento venoso em rato reproduz várias das alterações morfológicas descritas na doença do enxerto venoso em humanos e por isso será útil na caracterização de genes candidatos que participam deste processo. A IL-1beta tem sua expressão aumentada em segmento venoso arterializado in vivo e ex vivo, podendo representar um interessante alvo para aplicação de metodologias de intervenção visando influenciar a adaptação de enxertos venosos com finalidade terapêutica / The vein graft is subjected to increased tensile stress and the complex adaptive vein response to the arterial hemodynamic condition may predispose to bypass failure in some individuals. The understanding of molecular changes underlying this process may be useful for the development of novel therapeutical interventions to increase the vein graft patency. In this work, we investigated the early effect of arterialization on the expression of IL-1beta gene in human saphenous vein and the time-course regulation in rat arterialization model. IL-1beta is upregulated in early stage of human saphenous vein arterialization in vivo and ex vivo. This increase is also observed in arterialized rat jugular vein which showed IL-1beta expression 12 times higher on day 1 compared to normal jugular vein. Later, the IL-1beta levels decreases and maintain the level about twice above normal jugular vein. Moreover, it is observed gradual reduction of smooth muscle cells (SMC), which almost disappeared on the 3rd day after surgery. Apoptosis, which is markedly increased on the 1st day, appears to be an important event during this process. At the 7th day, cellular density and SMC proliferation gradually increased till the 90th day. There was a gradual thickening of the medial layer and formation of neointima with deposition of SMC in the subendotelial layer from day 7 on. Initially the medial layer appeared disorganized, day 7 to 14, then by day 28 it became more organized and the presence of an intimal layer with SMCs was evident. The neointimal layer increased gradually from day 7 on. These results provide evidence that the modulation of IL-1beta activity may be an interesting target to be explored I the future to increase the vein graft patency. Altogether, we demonstrate that the model of arterialization of venous segment in rat reproduces several of the morphological changes described in the venous graft disease in humans and thus will be useful in characterization of candidate genes involved in this process and testing them as a potential therapeutic targets. The IL-1beta expression is increased after 1 day of arterialization of vein segment in vivo and ex vivo and shall be an interesting target to be tested to influence the adaptation of venous grafts for therapeutic purpose

A célula estromal pode influenciar o desenvolvimento do tumor no sítio primário e secundário, mas pouco é conhecido sobre as características moleculares das células estromais presentes na medula óssea de pacientes com câncer de mama. Nosso objetivo foi avaliar a expressão gênica diferencial entre as células estromais oriundas de medula óssea na presença ou ausência de célula tumoral oculta. Coletamos dez aspirados de medula óssea das pacientes com câncer de mama. A classificação do comprometimento da medula por células tumorais ocultas foi realizada pela detecção da expressão de CK19 por Nested-RT-PCR e quatro entre dez pacientes apresentaram presença de célula tumoral na medula óssea. Estabelecemos culturas primárias de células estromais de todas as amostras e, selecionamos amostras originárias de duas pacientes contendo linfonodos comprometidos e presença de célula tumoral oculta em medula e também de duas pacientes que não apresentavam linfonodos comprometidos e nem célula tumoral oculta na medula. As pacientes selecionadas eram pós-menopausadas com diagnóstico de carcinoma ductal invasor e expressão imunohistoquímica positiva para receptor de estrógeno e progesterona. Realizamos avaliação do perfil de expressão gênica entre estes dois grupos, o que nos revelou 21 genes diferencialmente expressos dentre os 4.608 genes imobilizados em lâmina de cDNA microarray; nove genes hiperexpressos em célula estromal de medula comprometida (PTHLH, TLOC1, NCOA6, C17orf57, ANAPC11, MAST4, POLR3E, CPNE1 e B4GALT5) e doze genes hipoexpressos em célula estromal de medula comprometida (MRPL2, NAT10, DAP, RNF2, FLOT2, FKBP10, SLIT3, EBNA1BP2, SLC35B2, MICAL2, GPR3, TSPAN17). Nossos dados sugerem que apesar da expressão gênica de células estromais oriundas de medula óssea comprometida ou não por micrometástases ser semelhante, algumas diferenças podem ser identificadas. / Stromal cells may influence tumor development in primary and secundary sites, however, molecular characteristics of bone marrow stromal cells from breast cancer patients are almost unknown. Our aim was to evaluate the differential gene expression of bone marrow stromal cells from breast cancer patients in the presence or abscence of occult tumor cells. Bone marrow (BM) aspirates were obtained from 10 breast cancer patients. The presence of occult bone marrow disseminated tumor cells was detected by CK19 expression quantified by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). Presence of tumoral cell was detected in four of ten BM samples. Stromal cells primary cultures were established and samples from two patients with positive lymph nodes and presence of occult tumor cells in bone marrow and samples from two patients with negative lymph nodes and abscence of occult tumor cells in bone marrow were selected. All the included patients were postmenopausal with invasive ductal carcinoma and positive estrogen and progesterone receptors detected by immunohistochemical analysis. Gene profile evaluated in cDNA microarray slides containing 4.608 spotted genes revealed 21 differencially expressed genes, nine upregulated (PTHLH, TLOC1, NCOA6, C17orf57, ANAPC11, MAST4, POLR3E, CPNE1 e B4GALT5) and twelve downregulated (MRPL2, NAT10, DAP, RNF2, FLOT2, FKBP10, SLIT3, EBNA1BP2, SLC35B2, MICAL2, GPR3, TSPAN17) in stromal cell derived from bone marrow in the presence of tumor breast cancer cell. Our data suggest that gene expression from bone marrow derived stromall cells in the presence or abscence of occult tumor cells seems similar, however small differences may be identified.

A célula estromal pode influenciar o desenvolvimento do tumor no sítio primário e secundário, mas pouco é conhecido sobre as características moleculares das células estromais presentes na medula óssea de pacientes com câncer de mama. Nosso objetivo foi avaliar a expressão gênica diferencial entre as células estromais oriundas de medula óssea na presença ou ausência de célula tumoral oculta. Coletamos dez aspirados de medula óssea das pacientes com câncer de mama. A classificação do comprometimento da medula por células tumorais ocultas foi realizada pela detecção da expressão de CK19 por Nested-RT-PCR e quatro entre dez pacientes apresentaram presença de célula tumoral na medula óssea. Estabelecemos culturas primárias de células estromais de todas as amostras e, selecionamos amostras originárias de duas pacientes contendo linfonodos comprometidos e presença de célula tumoral oculta em medula e também de duas pacientes que não apresentavam linfonodos comprometidos e nem célula tumoral oculta na medula. As pacientes selecionadas eram pós-menopausadas com diagnóstico de carcinoma ductal invasor e expressão imunohistoquímica positiva para receptor de estrógeno e progesterona. Realizamos avaliação do perfil de expressão gênica entre estes dois grupos, o que nos revelou 21 genes diferencialmente expressos dentre os 4.608 genes imobilizados em lâmina de cDNA microarray; nove genes hiperexpressos em célula estromal de medula comprometida (PTHLH, TLOC1, NCOA6, C17orf57, ANAPC11, MAST4, POLR3E, CPNE1 e B4GALT5) e doze genes hipoexpressos em célula estromal de medula comprometida (MRPL2, NAT10, DAP, RNF2, FLOT2, FKBP10, SLIT3, EBNA1BP2, SLC35B2, MICAL2, GPR3, TSPAN17). Nossos dados sugerem que apesar da expressão gênica de células estromais oriundas de medula óssea comprometida ou não por micrometástases ser semelhante, algumas diferenças podem ser identificadas. / Stromal cells may influence tumor development in primary and secundary sites, however, molecular characteristics of bone marrow stromal cells from breast cancer patients are almost unknown. Our aim was to evaluate the differential gene expression of bone marrow stromal cells from breast cancer patients in the presence or abscence of occult tumor cells. Bone marrow (BM) aspirates were obtained from 10 breast cancer patients. The presence of occult bone marrow disseminated tumor cells was detected by CK19 expression quantified by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). Presence of tumoral cell was detected in four of ten BM samples. Stromal cells primary cultures were established and samples from two patients with positive lymph nodes and presence of occult tumor cells in bone marrow and samples from two patients with negative lymph nodes and abscence of occult tumor cells in bone marrow were selected. All the included patients were postmenopausal with invasive ductal carcinoma and positive estrogen and progesterone receptors detected by immunohistochemical analysis. Gene profile evaluated in cDNA microarray slides containing 4.608 spotted genes revealed 21 differencially expressed genes, nine upregulated (PTHLH, TLOC1, NCOA6, C17orf57, ANAPC11, MAST4, POLR3E, CPNE1 e B4GALT5) and twelve downregulated (MRPL2, NAT10, DAP, RNF2, FLOT2, FKBP10, SLIT3, EBNA1BP2, SLC35B2, MICAL2, GPR3, TSPAN17) in stromal cell derived from bone marrow in the presence of tumor breast cancer cell. Our data suggest that gene expression from bone marrow derived stromall cells in the presence or abscence of occult tumor cells seems similar, however small differences may be identified.