CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O efeito antibacteriano de Ãleos essenciais extraÃdos de folhas das espÃcies de Lippia aff. gracilis e Lippia gracilis frente a cepa de Staphylococcus aureus isolada de Ãlcera de paciente com pà diabÃtico foi avaliado mediante experimentaÃÃo in vitro e in vivo, utilizando-se o modelo experimental de ratos diabÃticos aloxano induzidos. Cento e doze ratos machos Wistar diabÃticos com peso mÃdio de 180g foram distribuÃdos ao acaso em dois experimentos. Cada experimento foi dividido em dois procedimentos que avaliaram a atividade antibacteriana de soluÃÃes dos Ãleos essenciais a 5%, em dois diferentes procedimentos: um no ato da administraÃÃo do inÃculo bacteriano e outro apÃs vinte e quatro horas de administraÃÃo. A administraÃÃo tanto do inÃculo 108ufc/ml quanto da suspensÃo dos Ãleos foi por via subcutÃnea no membro pÃlvico dos ratos diabÃticos. CinqÃenta e seis ratos Wistar foram utilizados para cada experimento, no qual os mesmos foram distribuÃdos ao acaso em 8 (oito) diferentes grupos: 4 grupos por experimento, apresentando 7 ratos por grupo (G1-Branco; G2-Controle negativo; G3-Controle positivo; G4-Teste). Foi verificado que no procedimento 1(S.aureus sem Lippia aff gracilis 108  698 versus S.aureus com Lippia aff gracilis 293,1  79,07; S.aureus sem Lippia gracilis 108  873 versus S.aureus com Lippia gracilis 302  57,2) e no procedimento 2 (S.aureus sem Lippia aff gracilis 108  313 versus S.aureus com Lippia aff gracilis 13,28  4,03; S.aureus sem Lippia gracilis 108  818 versus S.aureus com Lippia gracilis 13,14  4,27); houve reduÃÃo na contagem bacteriana tanto para Lippia aff. gracilis quanto para Lippia gracilis. Quando comparados os grupos G4 com G3, observou-se que esta suspensÃo a 5% nÃo apresentou efeito prÃ-inflamatÃrio. Para a validaÃÃo destes resultados, foram utilizados os testes Mann-Whitney e Bartletts &Newman-Keuls (MÃdia  - E.P.M) com nÃvel de significÃncia de (p<0,05). Ainda neste estudo foi avaliado a aÃÃo antioxidante e imunomoduladora da L-glutamina em modelos de ratos Wistar diabÃticos quando administrada por gavagem a uma concentraÃÃo de 0,7g/kg em um perÃodo de 30 dias. Quarenta ratos Wistar machos foram distribuÃdos ao acaso em 5 grupos (GI-nÃo diabÃtico; GII-diabÃtico; GIII-diabÃtico com salina; GIV-diabÃtico com L-glutamina; GV-diabÃtico com ProteÃna do Soro do Leite). Passado este perÃodo, foram determinadas as concentraÃÃes de substÃncias reativas ao Ãcido tiobarbitÃrico (TBARS) e glutationa reduzida (GSH) no soro e nos tecidos hepÃticos, pancreÃticos, mÃsculo esquelÃtico, rins e tecido adiposo. Para as comparaÃÃes entre o grupo tratado com L-glutamina com os demais, utilizou-se a anÃlise de variÃncia (ANOVA-teste Tukey). As comparaÃÃes entre grupos foram feitas utilizando-se o teste t de Student. Valores de p<0,05 foram considerados significantes. A suplementaÃÃo com L-glutamina induziu ao aumento nas concentraÃÃes de GSH (MÃdia  E.P.M) e reduÃÃo significante nas concentraÃÃes de TBARS (MÃdia  E.P.M), quando comparadas com o grupo controle, nos espÃcimes analisados. A aÃÃo imunomoduladora foi avaliada atravÃs da quantificaÃÃo de linfÃcitos CD4+ e CD8+ em sangue total. Vinte e quatro ratos Wistar machos diabÃticos foram distribuÃdos igualmente em 3 grupos (G1-diabÃtico com salina; G2-diabÃtico com L-glutamina; G3- diabÃtico com ProteÃna do Soro do Leite). Observou-se um aumento significante nas populaÃÃes de linfÃcitos CD4+ (MÃdia  E.P.M) com reduÃÃo nas populaÃÃes de linfÃcitos CD8+ (MÃdia  -E.P.M) do grupo G2 quando comparado com o grupo controle, ressaltando a importÃncia da L-glutamina como imunonutriente / The antibacterial effect of essential oils extracted from leaves of the species of Lippia aff. gracilis and Lippia gracilis against strains of Staphylococcus aureus isolated from patients with diabetic foot ulcers were evaluated in vitro and in vivo experimetation utilizing an experimental model of alloxan-induced diabetic rats. One hundred and twelve male diabetic Wistar rats with mean weight of 180g were distributed by chance into two experiments. Each experiment was divided in two procedures with evaluation of antibacterial activity of essential oils at 5% solutions; one procedure in the act of administration of bacterial inoculums and the other one 24 hours later. 108 CFU (Colony Forming Unit) /mL, as well as oils suspension inoculated in the subcutaneous tissue of the pelvic member of diabetic rats. Lower than 5% concentration of administered solution presented antibacterial effect in the in vitro experiment. Fifty-six Wistar rats were utilized in each experiment, randomly distributed in 08 different groups: 04 groups per experiment, each group with 07 rats (G1-White; G2-Negative Control; G3- Positive control; G4-Test). There was decrease in CFU/mL in procedure 1 (S.aureus without Lippia aff gracilis 108  698 versus S.aureus with Lippia aff gracilis 293,1  9,07; S.aureus without Lippia gracilis 108  873 versus S.aureus with Lippia gracilis 302Â57,2), which evaluated antibacterial effect of oils concomitantly with the administration of inocula as well as in procedure 2 (S.aureus without Lippia aff gracilis 108  313 versus S.aureus with Lippia aff gracilis 13,28  4,03; S.aureus without Lippia gracilis 108  818 versus S.aureus with Lippia gracilis 13,14  4,27) , which evaluated antibacterial effect of oils 24 hours after the administration of the inoculum . When comparing group G4 with G3, it was observed that 5% solution presented no pro-inflammatory effect, for analysis of these results, the tests of Mann-Whitney and Bartletts & Newman-Keuls (X  S.E.M) with level of significance (p<0,05) were used. Part of this study evaluated the antioxidant and immunomodulating effect of L-glutamine in models of Wistar diabetic rats when administered by gavages at a 0,7g/kg during 30 days. Fourty Wistar male rats were randomly distributed in 5 groups (GI- non diabetic; GII-diabetic; GIII-diabetic with saline; GIV- diabetic with L-glutamine; GV- diabetic with Whey Protein). After 30 days concentrations of TBARS and GSH in serum and in hepatic, pancreatic, skeletal muscles, kidneys and fat tissues were determined. For comparisons between the group treated with L-glutamine with the others, the ANOVA â Tukey test was utilized and the comparisons between groups were done using Studentâs t test. Values of p<0.05 were considered significant. The supplementation with L-glutamine induced an increase in the concentrations of GSH (Mean&#61617;S.E.M) and significant reduction in the TBARS (mean  S.E.M) concentrations, when compared to the control group, in the analyzed specimens. The immunomodulating effect was evaluated by quantification of CD4+ and CD8+ lymphocytes in total blood. Twenty-four Wistar male diabetic rats were distributed equally in 3 groups (G1-diabetic with saline; G2-diabetic with L-glutamine; G3- diabetic with Whey Protein). It was seen a significant increase of CD4+ (mean  S.E.M) lymphocytes with reduction of CD8+ (mean  S.E.M) lymphocytes in group G2 when compared to the control group, showing the importance of L-glutamine as an immunonutrient

Conditions which promote reversible growth arrest, such as hypoxia and high cell density, lead to activation of a diverse network of proteins known as growth arrest specific (GAS) genes. Fatty acid binding protein 4 (FABP4), a lipid chaperone involved in the regulation of metabolic and inflammatory responses, has been shown to be part of the GAS program. While the induction of FABP4 in oxygen-deprived environments is well characterized, its functionality and regulation in such conditions remains unclear. In this study, we describe how mis-expression of FABP4 affects cell viability and survival within low oxygen conditions. Loss of FABP4 using shRNA was shown to be associated with a significant increase in oxidative stress and lipid peroxidation, a reduction in lipid droplet formation and a greater incidence of apoptosis. Hypoxia-mediated expression of FABP4 was also found to be positively correlated with cellular levels of C/EBP-beta, an essential activator of p20K in quiescence. FABP4 and p20K are both lipocalins that have been shown to share similar induction patterns and ability to assist in the maintenance of lipid trafficking in cellular stress circumstances. Unexpectedly, the depletion of FABP4 or p20K results in loss of the other in limited oxygen concentrations. This occurs independently of disruption to the broad GAS gene program, suggesting the two proteins may be co-regulated in a shared hypoxic-signalling pathway. C/EBP-beta appears to be the transcriptional activator shared by FABP4 and p20K in quiescence, and the three may be part of an intricate system to sense and respond to reactive oxygen species and lipid radicals. However, the forced expression of either FABP4 or p20K when the other is repressed only moderately restores cell survival through alleviating oxidative stress, indicating the two are both necessary for optimal response to hypoxia. In all, these studies suggest that analogous to the p20K lipocalin, FABP4 plays a critical role in lipid homeostasis and cell survival in conditions of limited oxygen concentrations, and its stimulation is dependent on C/EBP-beta activity. / Thesis / Master of Science (MSc) / A study investigating the role of FABP4 and p20K in conditions of reversible growth arrest with an emphasis on cell survival, lipid homeostasis and mitigating the effects of oxidative stress, and regulation of the two lipocalins by C/EBP-beta.

INTRODUÇÃO: A esteato-hepatite não alcóolica (NASH) é considerada problema de saúde pública, dada sua crescente incidência e seu possível papel na carcinogênese hepato-celular. Terapias atuais envolvem alterações de dieta e estilo de vida, mas têm seu resultado prejudicado pela baixa aderência dos pacientes. Abordagens farmacológicas ainda são precárias. Uma grande dificuldade no manejo de NASH reside no limitado entendimento de sua fisiopatologia, que parece envolver complexas alterações metabólicas e inflamatórias. Ácidos graxos poli-insaturados ômega-3 (AGPIs n-3) são reconhecidos por suas propriedades moduladoras do metabolismo lipídico e da inflamação, e estão diminuídos em pacientes com NASH. O uso clínico de AGPIs n-3 tem mostrado benefício no controle da esteatose e na produção de marcadores da resposta metabólica e inflamatória em NASH, embora com algumas observações contraditórias. A compreensão de mecanismos moleculares modulados por AGPIs n-3 em NASH podem ser úteis para identificar alvos moleculares que auxiliem no desenho de intervenção farmacológica efetiva. Nesse sentido, ciências ômicas são particularmente úteis para a compreensão de mecanismos moleculares com alto valor translacional para a prática clínica e podem contribuir para a identificação desses alvos. OBJETIVO: O presente estudo avaliou a resposta proteômica hepática e lipidômica plasmática de pacientes com NASH perante o tratamento com AGPIs n-3. MÉTODO: As avaliações proteômicas e lipidômicas foram desenvolvidas por espectometria de massas e/ou cromatografia gasosa em amostras de biópsias hepáticas e plasma coletadas de pacientes envolvidos em estudo preliminar, realizado no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. O referido estudo envolveu pacientes adultos, de ambos os sexos e com diagnóstico de NASH tratados diariamente, durante 6 meses, com 3 cápsulas contendo mistura de óleo de linhaça e óleo de peixe [0,315 g AGPIs: sendo 0,065 g de ácido eicosapentaenoico (EPA), 0,050 g de docosahexaenoico (DHA) e 0,2 g alfa linolênico (ALA) por cápsula]. Pacientes, após o tratamento com AGPIs n-3, que apresentaram altas concentrações plasmáticas de ALA e/ou DHA e/ou baixas de ácido araquidônico (AA) mostraram melhora parcial das alterações de histologia hepática. No presente estudo, avaliamos as vias proteômicas e marcadores lipidômicos resultantes do tratamento com AGPIs n-3. Isto foi feito por meio da comparação, antes (grupo AT) e depois do tratamento (grupo DT), de pools de tecido hepático (análise por interactoma) e amostras de plasma (OPLS-DA). RESULTADOS: Foram identificadas proteínas hepáticas, exclusivamente e/ou alteradamente expressas, no grupo DT, relacionadas com vias de matriz celular, metabolismo lipídico, de estresse oxidativo, e de retículo endoplasmático e respiração celular. Com excessão da via de matriz celular, a análise do interactoma revelou alteração funcional significativa das vias moduladas por essas proteínas. Em conjunto, essas alterações foram sugestivas de diminuição de lipotoxicidade, estresse oxidativo e respiração anaeróbia, e aumento de respiração aeróbia após tratamento com AGPIs n-3. Estas modificações são marcadores potenciais de melhora de função de retículo endoplasmático e mitocondrial. Em adição, após o tratamento com AGPIs n-3, o perfil lipidômico plasmático mostrou-se alterado com significativo aumento de glicerofosfolípides, ALA e EPA, e diminuição de ácido araquidônico (n-6) e da razão AGPIs n-6/n-3. Estes dados são concordantes com potencial melhora das funções de retículo endoplasmático e mitocondriais. CONCLUSÃO: O tratamento com AGPIs n-3 em pacientes com NASH influenciou favoravelmente o perfil proteômico hepático e lipidômico sistêmico. Em conjunto, essas alterações sugerem melhora da função de retículo endoplasmático e mitocondrial, com potencial impacto na homeostase celular, por meio da modulação de diferentes vias biológicas / INTRODUCTION: Non-alcoholic steatohepatitis (NASH) is considered a public health problem, given its increasing incidence and its possible role in hepatocellular carcinogenesis. Current therapies involve diet and lifestyle changes, but its applicability suffers from low patients adherence. Pharmacological approaches are still missing. A main difficulty in the NASH management lies in the limited understanding of its pathophysiology, which seems to involve complex metabolic and inflammatory disturbances. Omega-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) are recognized for its modulatory properties on lipid metabolism and inflammation and are decreased in patients with NASH. The clinical use of these PUFAs has shown benefit in controlling steatosis and the production of metabolic and inflammatory response markers in NASH, despite some conflicting reports. Understanding mechanisms modulated by n-3 PUFAs in NASH may be useful for identifying molecular targets that could assist in the design of effective pharmacologic interventions. In this sense, omics sciences are particularly useful for understanding molecular mechanisms with high translational value to clinical practice and may contribute to the identification of these targets. AIM: This study evaluated the liver proteomic and plasma lipidomics responses of patients with NASH towards treatment with n-3 PUFAs. METHODS: The proteomic and lipidomic evaluations were studied by mass spectrometry and / or gas chromatography in samples from liver biopsies and plasma collected from patients enrolled in a preliminary clinical trial of the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. This study involved adult patients of both sexes diagnosed with NASH treated daily for 6 months, with 3 capsules containing a mixture of linseed and fish oils [0.315 g PUFAs: 0.065 g eicosapentaenoic acid (EPA) , 0.050 g docosahexaenoic (DHA) and 0.2 g alpha linolenic acid (ALA) per capsule]. Patients, after treatment with n-3 PUFAs, with higher concentrations of ALA and DHA and lower arachidonic acid (AA) showed improvement of liver histology alterations. In the present study we evaluated the proteomics pathways and lipidomics markers resulted from treatment with PUFAs n-3. This was performed by comparing, before (BT group) and after (AT group) treatment, liver tissue pools (analysis interactome) and plasma samples (OPLS-DA). RESULTS: It was identified, in a way exclusive and altered, the expressed liver proteins in AT group, related to pathways of cellular matrix, lipid metabolism, oxidative and endoplasmic reticulum stress and cellular respiration. With the exception of cell matrix, the analysis of the interactome revealed substantial functional alterations of the pathways modulated by these proteins. Together, these changes were suggestive of decreased lipotoxicity, oxidative stress and anaerobic respiration and increased aerobic respiration following treatment with PUFAs n-3. These modifications are potential markers of endoplasmic reticulum and mitochondrial functions improvement. In addition, after treatment with n-3 PUFAs, the lipidomics profile was modified, with significant increase in glycerophospholipids, ALA and EPA and decrease of arachidonic acid (AA) and n-6/n-3 AGPIs ratio. These findings are concordant with potential improvement of reticulum endoplasmic and mitochondrial functions. CONCLUSION: In patients with NASH the treatment with n-3 PUFAs favorably influenced hepatic proteomic and systemic lipidomics profiles. Together, these changes suggest improved endoplasmic reticulum and mitochondrial functions, with potential impact on cellular homeostasis through the modulation of different biological pathways

INTRODUÇÃO: A esteato-hepatite não alcóolica (NASH) é considerada problema de saúde pública, dada sua crescente incidência e seu possível papel na carcinogênese hepato-celular. Terapias atuais envolvem alterações de dieta e estilo de vida, mas têm seu resultado prejudicado pela baixa aderência dos pacientes. Abordagens farmacológicas ainda são precárias. Uma grande dificuldade no manejo de NASH reside no limitado entendimento de sua fisiopatologia, que parece envolver complexas alterações metabólicas e inflamatórias. Ácidos graxos poli-insaturados ômega-3 (AGPIs n-3) são reconhecidos por suas propriedades moduladoras do metabolismo lipídico e da inflamação, e estão diminuídos em pacientes com NASH. O uso clínico de AGPIs n-3 tem mostrado benefício no controle da esteatose e na produção de marcadores da resposta metabólica e inflamatória em NASH, embora com algumas observações contraditórias. A compreensão de mecanismos moleculares modulados por AGPIs n-3 em NASH podem ser úteis para identificar alvos moleculares que auxiliem no desenho de intervenção farmacológica efetiva. Nesse sentido, ciências ômicas são particularmente úteis para a compreensão de mecanismos moleculares com alto valor translacional para a prática clínica e podem contribuir para a identificação desses alvos. OBJETIVO: O presente estudo avaliou a resposta proteômica hepática e lipidômica plasmática de pacientes com NASH perante o tratamento com AGPIs n-3. MÉTODO: As avaliações proteômicas e lipidômicas foram desenvolvidas por espectometria de massas e/ou cromatografia gasosa em amostras de biópsias hepáticas e plasma coletadas de pacientes envolvidos em estudo preliminar, realizado no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. O referido estudo envolveu pacientes adultos, de ambos os sexos e com diagnóstico de NASH tratados diariamente, durante 6 meses, com 3 cápsulas contendo mistura de óleo de linhaça e óleo de peixe [0,315 g AGPIs: sendo 0,065 g de ácido eicosapentaenoico (EPA), 0,050 g de docosahexaenoico (DHA) e 0,2 g alfa linolênico (ALA) por cápsula]. Pacientes, após o tratamento com AGPIs n-3, que apresentaram altas concentrações plasmáticas de ALA e/ou DHA e/ou baixas de ácido araquidônico (AA) mostraram melhora parcial das alterações de histologia hepática. No presente estudo, avaliamos as vias proteômicas e marcadores lipidômicos resultantes do tratamento com AGPIs n-3. Isto foi feito por meio da comparação, antes (grupo AT) e depois do tratamento (grupo DT), de pools de tecido hepático (análise por interactoma) e amostras de plasma (OPLS-DA). RESULTADOS: Foram identificadas proteínas hepáticas, exclusivamente e/ou alteradamente expressas, no grupo DT, relacionadas com vias de matriz celular, metabolismo lipídico, de estresse oxidativo, e de retículo endoplasmático e respiração celular. Com excessão da via de matriz celular, a análise do interactoma revelou alteração funcional significativa das vias moduladas por essas proteínas. Em conjunto, essas alterações foram sugestivas de diminuição de lipotoxicidade, estresse oxidativo e respiração anaeróbia, e aumento de respiração aeróbia após tratamento com AGPIs n-3. Estas modificações são marcadores potenciais de melhora de função de retículo endoplasmático e mitocondrial. Em adição, após o tratamento com AGPIs n-3, o perfil lipidômico plasmático mostrou-se alterado com significativo aumento de glicerofosfolípides, ALA e EPA, e diminuição de ácido araquidônico (n-6) e da razão AGPIs n-6/n-3. Estes dados são concordantes com potencial melhora das funções de retículo endoplasmático e mitocondriais. CONCLUSÃO: O tratamento com AGPIs n-3 em pacientes com NASH influenciou favoravelmente o perfil proteômico hepático e lipidômico sistêmico. Em conjunto, essas alterações sugerem melhora da função de retículo endoplasmático e mitocondrial, com potencial impacto na homeostase celular, por meio da modulação de diferentes vias biológicas / INTRODUCTION: Non-alcoholic steatohepatitis (NASH) is considered a public health problem, given its increasing incidence and its possible role in hepatocellular carcinogenesis. Current therapies involve diet and lifestyle changes, but its applicability suffers from low patients adherence. Pharmacological approaches are still missing. A main difficulty in the NASH management lies in the limited understanding of its pathophysiology, which seems to involve complex metabolic and inflammatory disturbances. Omega-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) are recognized for its modulatory properties on lipid metabolism and inflammation and are decreased in patients with NASH. The clinical use of these PUFAs has shown benefit in controlling steatosis and the production of metabolic and inflammatory response markers in NASH, despite some conflicting reports. Understanding mechanisms modulated by n-3 PUFAs in NASH may be useful for identifying molecular targets that could assist in the design of effective pharmacologic interventions. In this sense, omics sciences are particularly useful for understanding molecular mechanisms with high translational value to clinical practice and may contribute to the identification of these targets. AIM: This study evaluated the liver proteomic and plasma lipidomics responses of patients with NASH towards treatment with n-3 PUFAs. METHODS: The proteomic and lipidomic evaluations were studied by mass spectrometry and / or gas chromatography in samples from liver biopsies and plasma collected from patients enrolled in a preliminary clinical trial of the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. This study involved adult patients of both sexes diagnosed with NASH treated daily for 6 months, with 3 capsules containing a mixture of linseed and fish oils [0.315 g PUFAs: 0.065 g eicosapentaenoic acid (EPA) , 0.050 g docosahexaenoic (DHA) and 0.2 g alpha linolenic acid (ALA) per capsule]. Patients, after treatment with n-3 PUFAs, with higher concentrations of ALA and DHA and lower arachidonic acid (AA) showed improvement of liver histology alterations. In the present study we evaluated the proteomics pathways and lipidomics markers resulted from treatment with PUFAs n-3. This was performed by comparing, before (BT group) and after (AT group) treatment, liver tissue pools (analysis interactome) and plasma samples (OPLS-DA). RESULTS: It was identified, in a way exclusive and altered, the expressed liver proteins in AT group, related to pathways of cellular matrix, lipid metabolism, oxidative and endoplasmic reticulum stress and cellular respiration. With the exception of cell matrix, the analysis of the interactome revealed substantial functional alterations of the pathways modulated by these proteins. Together, these changes were suggestive of decreased lipotoxicity, oxidative stress and anaerobic respiration and increased aerobic respiration following treatment with PUFAs n-3. These modifications are potential markers of endoplasmic reticulum and mitochondrial functions improvement. In addition, after treatment with n-3 PUFAs, the lipidomics profile was modified, with significant increase in glycerophospholipids, ALA and EPA and decrease of arachidonic acid (AA) and n-6/n-3 AGPIs ratio. These findings are concordant with potential improvement of reticulum endoplasmic and mitochondrial functions. CONCLUSION: In patients with NASH the treatment with n-3 PUFAs favorably influenced hepatic proteomic and systemic lipidomics profiles. Together, these changes suggest improved endoplasmic reticulum and mitochondrial functions, with potential impact on cellular homeostasis through the modulation of different biological pathways