A proteína de choque térmico de 70kDa (HSP70) é uma chaperona fundamental nos processos de reparo celular, não apenas em condição de hipertermia como também em outras alterações metabólicas. O exercício físico é capaz de induzir a síntese de HSP70 uma vez que estimula o metabolismo oxidativo aumentando a produção de espécies reativas de oxigênio. O presente estudo teve como objetivo avaliar o perfil antropométrico e nutricional de mulheres atletas de handebol, além de investigar se existe correlação entre os níveis de estradiol e o estado redox com o imunoconteúdo de HSP70 em linfócitos do plasma, no decorrer de um ano de treinamento físico. O estudo iniciou com a participação de 47 jogadoras, sendo que trinta atletas (entre 12 e 24 anos) cumpriram todas as etapas e foram incluídas na análise. As coletas foram realizadas em três períodos distintos: início, metade (após 4 meses de treino) e final da temporada de treinos. As atletas foram divididas em dois grupos de acordo com os níveis de estradiol: Estradiol Baixo (EB) (≥30 pg·mL-1) e Estradiol Normal (EN) (30–330 pg·mL-1). Neste estudo não observamos diferença na atividade da superóxido dismutase (SOD), no conteúdo de proteínas oxidadas, nem nos níveis de HSP70 extracelular (eHSP70), em nenhum período do estudo. A atividade da catalase (CAT) aumentou na metade da temporada no grupo EN. Foram observados menores níveis de grupamentos tiós reduzidos (SH) no grupo EN e menores níveis de peroxidação lipídica (TBARS) na metade e no final da temporada em ambos os grupos, havendo uma correlação inversa significativa entre o consumo de vitamina C e os níveis de dano oxidativo a lipídios. O imunoconteúdo de HSP70 intracelular (iHSP70) no grupo EN aumentou na metade e no final da temporada, enquanto que no grupo EB o conteúdo de iHSP70 mostrou-se elevado desde o início da temporada. Nossos resultados sugerem que o estradiol plasmático pode ter um importante papel na proteção ao dano oxidativo, e que os níveis de iHSP70, proteína considerada um biomarcador de inflamação, pode ser alterado tanto pelo estradiol, quanto pelo estresse oxidativo induzido pelo exercício. / The heat shock protein of 70kDa (HSP70) is a chaperone essential for cellular repair processes, not only on the condition of hyperthermia, but also in other metabolic challenges. Physical exercise is capable to induce an increase in the HSP70 synthesis once it augments oxidative metabolism increasing production of reactive oxygen species. In the current study we investigated whether a relationship between estradiol levels and parameters related to the redox environment and the immunocontent of HSP70 in lymphocytes and plasma of women handball players throughout 1 year a year of physical training, as well as anthropometric profile and nutritional status. Forty-seven female handball athletes (12 – 24 years old) started participating in the study and thirty completed all stages of the research, and were included in the study. The samples were taken at three different periods: Season beginning, mead-season (after four months of training) and season end. The athletes were divided into two groups according to levels of estradiol: low estradiol (≥30 pg·mL-1) (LE) and normal estradiol (30–330 pg·mL-1) (NE). In this study no changes were detected in SOD activity, protein carbonyl and extracellular HSP70 (eHSP70) in any study period. Catalase (CAT) activity increased in the middle of the season in NE group. Lower levels of reduced thiol (SH) were observed in the NE group and lower levels of uric acid in both groups (LE and NE) at the end of the season. The levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) were lower in the middle and end of the season in both groups, e found a significant inverse correlation between the consumption of vitamin C and lipid peroxidation (TBARS). The immunocontent of intracellular HSP70 (iHSP70) in the NE group increased in the middle and the end of the season, whereas in group LE, iHSP70 was higher since the beginning of the season. Our results suggest that estradiol plasma levels can play an important role throughout the exercise training season and that the iHSP70, a biomarker of inflammation, is affected by both estradiol and oxidative stress induced by exercise.

Situações de estresse metabólico e térmico deflagram a expressão celular e liberação para o plasma, de proteínas de choque térmico da família de 70 kDa (HSP70) para desempenhar função de defesa-chave em um processo conhecido como resposta ao choque térmico ou ao estresse, que as caracterizam como proteína citoprotetora. Estudos indicam a ocorrência de HSP70 extracelular (eHSP70) na circulação por até 24 h após desafios como o exercício físico, cuja liberação dá-se por tecidos do território hepatoesplâncnico, em uma resposta mediada por receptores α-adrenérgicos. Esta liberação de HSP70 para o plasma é atenuada pela ingestão de glicose. Estas evidências levaram-nos a supor que a liberação de eHSP70 em resposta ao estresse possa ter um papel fisiológico na regulação da glicemia, a qual é afetada por estímulo simpático. Neste trabalho, os resultados dos experimentos in silico indicaram a possibilidade de ancoragem e interação estável entre a HSP70 e a molécula de insulina. Ensaios de imunoprecipitação de insulina com amostras de plasma de animais submetidos ao tratamento de insulina Regular e Detemir revelaram HSP70 coimunoprecipitada especialmente em situação de jejum severo. Parte destas amostras foi submetida à quantificação de glicemia, insulinemia e HSP72 circulante, cujos resultados evidenciam elevada concentração desta proteína de choque térmico por ocasião de hipoglicemia induzida por insulina. Parte dos estudos in vivo deste trabalho foram desenvolvidos com ratos submetidos ao choque térmico agudo (uma sessão de 15 minutos) com hipertermia induzida (41,5 °C) ou com injeção de HSP70 (HSPA1A) exógena, com grupos experimentais organizados em grupos Controle (C) e Choque Térmico (HS) e, em tempos experimentais: imediatamente (tempo zero), 6, 12 e 24 h pós-choque. Foi observada a ocorrência das formas constitutiva e induzível de eHSP70 no plasma de animais submetidos ao choque térmico com valor maior nos períodos de 12 e 24 h pós-choque. Nossos estudos mostram que, in vivo, a eHSP70 plasmática produz alteração na tolerância à glicose, com maior hiperglicemia, quando o teste é realizado 12 h após o choque térmico. Este efeito foi bloqueado pela administração (i.p.) de anticorpo anti-HSP70 e se mostrou independente da síntese de novo de HSP70. Ainda, a presença de eHSP70 plasmática (induzida por choque térmico ou administrada via endovenosa) causa menor captação de glicose pelo músculo esquelético. Ensaios com músculo isolado indicam que o efeito inibidor da eHSP70 sobre a captação de glicose é dependente de insulina. Apesar das evidências de que a ligação HSP70-insulina no plasma tenha implicação sobre a oferta de glicose, não se pode descartar também a possibilidade de que as ações da eHSP70 estejam ocorrendo pela sua ligação a receptores específicos, e/ou de que sejam parte de uma resposta ao estresse na qual estejam implicados os hormônios contrarregulatórios. Em suma, os resultados indicam que a eHSP70 plasmática é capaz de se ligar- à insulina, provocar tolerância alterada à glicose e diminuir a captação de glicose pelo músculo esquelético, aumentando a disponibilidade de glicose circulante. / Metabolically stressful situations trigger the expression and release of the 70 kDa (HSP70) as an essential protective response, in a process known as heat shock (HS) response or stress response. HSP70 is characterized as cytoprotector entities. Previous studies indicate the occurrence of extracellular HSP70 (eHSP70) in the circulation up to 24 h after stressful challenges, such as physical exercise, and that such eHSP70 liberation comes from hepatosplancnic tissues, in an 1-adrenergic dependent response, which is attenuated by glucose ingestion. The above findings led us to suppose that stress-elicited eHSP70 release could play a physiological role on glycemic control, which are affected by sympathetic stimuli. In this work, in silico experiments indicated the possibility of docking and stable interaction between HSP70 and the insulin molecule. Immunoprecipitation of plasma samples revealed that HSP70 co-immunoprecipitates with insulin, especially under severe fast. Part of these samples was subjected to quantification of glucose, insulin and circulating HSP72, whose results show high concentration of heat shock protein during severe hypoglycemia induced by insulin. Part of the in vivo studies from this work were also carried out in healthy rats submitted to an acute (15 min) HS (41.5 °C) session or in HSP70 (HSPA1A)-injected rats, assigned into control (C) and HS groups which were observed immediately and after 6, 12 and 24 h post-shock. Both the constitutive (predominantly) and the inducible forms of eHSP70 were observed in the plasma of heat shocked animals, being the times 12 and 24 h those in which the highest concentrations were noted. Our studies suggest that in vivo produces eHSP70 change in plasma glucose tolerance, greater hyperglycemia when glucose tolerance test is performed 12 h after heat shock, and this effect was abrogated by anti-HSP70 antibody administration (i.p.) and independent of de novo synthesis of HSP70. Moreover, the presence of eHSP70 (HS-induced or injected) in the plasma or in soleus muscle incubations elicits lower glucose uptake from the skeletal muscle. Isolated muscle studies indicate that eHSP70 inhibiting effect over glucose uptake is insulin-dependent. However, although evidence suggests a role for HSP70 binding to insulin over glucose offering, it cannot be discarded the possibility that eHSP70 actions are due to their binding to specific HSP70 membrane receptors within the muscle cell, and/or that are part of a stress response in which the counter-regulatory hormone are involved. In short, the results indicate that eHSP70 plasma is able to bind to insulin, causing impaired glucose tolerance and decrease glucose uptake by skeletal muscle, increasing blood glucose availability.

A expressão da HSP70 intracelular está associada a efeitos citoprotetores contra uma variada gama de estímulos estressores e situações onde é comum que proteínas sofram ação de agentes oxidantes. A HSP70 foi recentemente detectada no meio extracelular, e sua presença tem sido associada a situações patológicas, nas quais ela exerce efeitos modulatórios sobre células do sistema imunológico. Para investigar a possível associação entre HSP70 oxidada e efeitos citoprotetores ou morte celular, macrófagos da linhagem RAW 264.7 foram incubados com HSP70 e HSP70 oxidada. Observamos que a oxidação da HSP70 alterou a estrutura da proteína; e que os macrófagos tratados com HSP70 oxidada apresentaram menor proliferação, maior produção de espécies reativas de oxigênio, menor atividade fagocítica e menor liberação de TNF-α. Estes resultados indicam que a oxidação da HSP70 extracelular modifica suas propriedades sinalizadoras, causando alterações na modulação das funções e da viabilidade dos macrófagos. Uma vez que estes resultados não concordam com as vias de sinalização ativadas classicamente por HSP70, via receptor TLR4, observamos uma nova interação com o receptor dos produtos finais de glicação avançada em um modelo de cultura de células A549 através de sondas fluorescentes. A quantificação do experimento mostrou um maior número de interações quando as células são tratadas com HSP70 na sua conformação ligada à ATP em comparação com o tratamento com HSP70 na sua conformação ligada à ADP; e, através de sucessivos experimentos de docking molecular propusemos um modelo putativo para a interação. Além disso, mostramos que na conformação ligada à ADP, a HSP70 interage preferencialmente com TLR4, de forma similar ao peptídeo MD-2, necessário para o reconhecimento de LPS, sugerindo que a chaperona atue como uma molécula acessória ou como citocina, dependendo do receptor e da situação patológica ou fisiológica. / Expression of intracellular HSP70 is associated to cytoprotective effects against a wide range extent of stressful stimuli and conditions where is common to proteins to suffer the action of oxidative agents. HSP70 was recently detected in the extracellular medium and its presence in serum is commonly associated with pathological situations, where it exerts modulatory effects on cells of the immune system. To investigate the possible association between oxidized HSP70 and cytoprotection or cell death, we incubated RAW 264.7 macrophages with oxidized HSP70. We observed that the Oxidation of HSP70 altered its protein structure; and that macrophages treated with oxidized HSP70 presented lower proliferation, higher reactive oxygen species production, lower phagocytic activity and TNF-α release. These results indicate that oxidation of extracellular HSP70 modify its signaling properties, causing alterations on its modulatory effects on macrophage function and viability. As these results do not concur with the signaling pathways classically activated by HSP70, via TLR4, we observed a new interaction with the receptor for advanced glycation end products through fluorescent probes in a A549 cell culture model. Quantification of the experiment showed a higher number of interactions when cells are treated with HSP70 bound to ATP when compared to the treatment with HSP70 in the conformation ADP-bound; and, by successive molecular docking experiments, we proposed a putative model for such interaction. Moreover, we showed that on its ADP-bound conformation, HSP70 binds preferentially to TLR4, in a similar way as the peptide MD-2, necessary for the recognizing of LPS, suggesting that the chaperone could act as an accessory molecule or as a cytokine, depending on the receptor and physiological or pathological situation.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:07:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000442103-Texto+Completo-0.pdf: 1045106 bytes, checksum: c41cb173539d408ecd0b051fca78598e (MD5) Previous issue date: 2012 / Introduction: Heat shock proteins like mycobacterial HSP70 has a protective and anti-inflamatory activity in several animals models diseases, like arthritis and skin allograft. This protein can modulates both the innate and adaptative immune system. Objective: The aim of this study was evaluate the effect of HSP70 from M. tuberculosis on development of pulmonary allergic reponse in a mice model. Methods: Female BALBc mice with ovalbumin induced pulmonary disease received intraperitoneal inject or intranasal instillation of mycobacterium HSP70. Treg cell in lung tissue, inflammatory cells profiles and cytokines levels in broncalveolar lavage fluid was measured. Results: HSP70 show an inhibitory effect on pulmonary allergic response on mice. Eosinophils, IL-5 and IFN-ϒ levels was reduced in broncoalveolar lavage fluid in animals that received intranasal instillation of mycobacterial HSP70.Conclusion: Mycobacterial HSP70 can be efficiently used to treat airway allergic disorders. / Introdução: Algumas proteínas de choque térmico, como a HSP 70 micobacteriana, apresentam propriedades anti-inflamatórias e protetoras em modelos experimentais de doenças como artrite e aloenxertos cutâneos. Essa proteína pode modular tanto o sistema imune inato quanto o adaptativo. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da proteína HSP70 de M. tuberculosis no desenvolvimento da resposta pulmonar alérgica em um modelo experimental de asma alérgica em camundongos.Métodos: camundongos BALB/c fêmeas submetidos a um protocolo de indução de asma por ovalbumina foram expostos a proteína HSP70 de M. tuberculosis através de diferentes vias de administração (intraperitoneal e intranasal). Foram analisados parâmetros inflamatórios (leucócitos e citocinas IFN, IL-4, IL-5 e IL-10) no fluido do lavado broncoalveolar. Resultados: A administração de MtHSP70 intranasal reduziu significativamente o infiltrado inflamatório e os níveis de IL-5 e IFN-ϒ no lavado broncoalveolar. Conclusão: A proteína HSP70 micobacteriana pode apresentar potencial aplicação no tratamento da asma alérgica.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000389286-Texto+Completo-0.pdf: 1859740 bytes, checksum: 5056bcedea79433eb88e0c64523c9659 (MD5) Previous issue date: 2007 / Abdominal angiostrongyliasis is a zoonotic infection caused by Angiostrongylus costaricensis, a nematode with an intra-vascular location in the mesentery. The diagnosis is only achieved with a pathological examination of tissue fragments ressected during surgical treatment in complicated clinical courses (intestinal perforation and/or obstruction). Immunodiagnostic test show many difficulties with cross-reacting antibodies and diversity of the humoral reactivity. Therefore, efforts have been directed towards identification and purification of parasite specific antigens for development of serodiagnosis methods. In the present study we analized the use of recombinant A. costaricensis heat shock protein (HSP) 20 in ELISA for the serodiagnosis. One of the cDNA clones, obtained and expressed a small heat shock protein HSP 20 with 147 amino acids, which had high sequence identity with other nematode small heat shock proteins. The gene enconding the HSP 20 was sub-cloned using PCR technique. The sequence corresponding was subcloned in the pET-23a-d (+) expression vector, to construct a recombinant HSP 20 protein containing six histidine residues at the Nterminal. High level expression of the HSP 20 by Escherichia coli BL21 (DE3) harbouring the HSP 20 gene and containing its expression vector was observed upon induction with 1 mM IPTG at 37 °C. One-step purification of the recombinant HSP 20 was achieved with Ni-NTA resin. Western blot analysis, using sera from patients with confirmed angiostrongyliasis abdominal, indicated that the purified HSP 20 expression product was immunogenic. Sensitivity of ELISA-HSP 20 was 33%. However, 100% specificity of this recombinant protein suggests its usefullness in combination with other antigen molecules, in an approach of multiple screening tests for the most accurate serodiagnosis of abdominal angiostrongyliasis. / Angiostrongilíase abdominal é uma infecção zoonótica causada por Angiostrongylus costaricensis, um nematódeo com uma localização intra-vascular no mesentério. O diagnóstico é realizado somente com exame patológico de fragmentos do tecido ressecado, durante o tratamento cirúrgico de curso clínico complicado (perfuração intestinal e/ou obstrução). Métodos de imunodiagnóstico mostram muitas dificuldades com reação cruzada de anticorpos e a diversidade de resposta humoral. Esforços têm sido direcionados para uma contribuição na identificação e purificação de antígenos específicos de parasitos no desenvolvimento de métodos sorodiagnósticos. No presente estudo, foi analisado o uso de uma proteína recombinante de A. costaricensis, a proteína de choque térmico (HSP 20), em ELISA como sorodiagnóstico. Um dos clones de cDNA, obtido e expresso como uma pequena proteína de choque térmico HSP 20 com 147 aminoácidos, apresentou identidade com seqüências de pequenas proteínas de choque térmico de outros nematódeos. A seqüência correspondente foi sub-clonada no vetor de expressão pET-23a-d (+), utilizando a técnica de PCR para a construção da proteína recombinante HSP 20. O alto nível de expressão de HSP 20 em Escherichia coli BL 21 (DE3), clonado no vetor de expressão, foi observado após indução com 1 mM de IPTG a 37 ºC. A etapa da purificação do recombinante HSP 20 foi realizada com a resina de Ni-NTA. Análise do Western blot utilizando soro de um paciente com diagnóstico confirmado para angiostrongilíase abdominal, indicou que o produto de expressão purificado foi imunogênico. A sensibilidade da HSP 20 foi de 33%. Entretanto, 100% de especificidade da proteína recombinante sugere o uso de um painel de antígenos, na tentativa de múltiplos testes de varredura, para um sorodiagnóstico melhor e preciso da angiostrongilíase abdominal.

A proteína de choque térmico de 70kDa (HSP70) é uma chaperona fundamental nos processos de reparo celular, não apenas em condição de hipertermia como também em outras alterações metabólicas. O exercício físico é capaz de induzir a síntese de HSP70 uma vez que estimula o metabolismo oxidativo aumentando a produção de espécies reativas de oxigênio. O presente estudo teve como objetivo avaliar o perfil antropométrico e nutricional de mulheres atletas de handebol, além de investigar se existe correlação entre os níveis de estradiol e o estado redox com o imunoconteúdo de HSP70 em linfócitos do plasma, no decorrer de um ano de treinamento físico. O estudo iniciou com a participação de 47 jogadoras, sendo que trinta atletas (entre 12 e 24 anos) cumpriram todas as etapas e foram incluídas na análise. As coletas foram realizadas em três períodos distintos: início, metade (após 4 meses de treino) e final da temporada de treinos. As atletas foram divididas em dois grupos de acordo com os níveis de estradiol: Estradiol Baixo (EB) (≥30 pg·mL-1) e Estradiol Normal (EN) (30–330 pg·mL-1). Neste estudo não observamos diferença na atividade da superóxido dismutase (SOD), no conteúdo de proteínas oxidadas, nem nos níveis de HSP70 extracelular (eHSP70), em nenhum período do estudo. A atividade da catalase (CAT) aumentou na metade da temporada no grupo EN. Foram observados menores níveis de grupamentos tiós reduzidos (SH) no grupo EN e menores níveis de peroxidação lipídica (TBARS) na metade e no final da temporada em ambos os grupos, havendo uma correlação inversa significativa entre o consumo de vitamina C e os níveis de dano oxidativo a lipídios. O imunoconteúdo de HSP70 intracelular (iHSP70) no grupo EN aumentou na metade e no final da temporada, enquanto que no grupo EB o conteúdo de iHSP70 mostrou-se elevado desde o início da temporada. Nossos resultados sugerem que o estradiol plasmático pode ter um importante papel na proteção ao dano oxidativo, e que os níveis de iHSP70, proteína considerada um biomarcador de inflamação, pode ser alterado tanto pelo estradiol, quanto pelo estresse oxidativo induzido pelo exercício. / The heat shock protein of 70kDa (HSP70) is a chaperone essential for cellular repair processes, not only on the condition of hyperthermia, but also in other metabolic challenges. Physical exercise is capable to induce an increase in the HSP70 synthesis once it augments oxidative metabolism increasing production of reactive oxygen species. In the current study we investigated whether a relationship between estradiol levels and parameters related to the redox environment and the immunocontent of HSP70 in lymphocytes and plasma of women handball players throughout 1 year a year of physical training, as well as anthropometric profile and nutritional status. Forty-seven female handball athletes (12 – 24 years old) started participating in the study and thirty completed all stages of the research, and were included in the study. The samples were taken at three different periods: Season beginning, mead-season (after four months of training) and season end. The athletes were divided into two groups according to levels of estradiol: low estradiol (≥30 pg·mL-1) (LE) and normal estradiol (30–330 pg·mL-1) (NE). In this study no changes were detected in SOD activity, protein carbonyl and extracellular HSP70 (eHSP70) in any study period. Catalase (CAT) activity increased in the middle of the season in NE group. Lower levels of reduced thiol (SH) were observed in the NE group and lower levels of uric acid in both groups (LE and NE) at the end of the season. The levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) were lower in the middle and end of the season in both groups, e found a significant inverse correlation between the consumption of vitamin C and lipid peroxidation (TBARS). The immunocontent of intracellular HSP70 (iHSP70) in the NE group increased in the middle and the end of the season, whereas in group LE, iHSP70 was higher since the beginning of the season. Our results suggest that estradiol plasma levels can play an important role throughout the exercise training season and that the iHSP70, a biomarker of inflammation, is affected by both estradiol and oxidative stress induced by exercise.

A proteína de choque térmico de 70kDa (HSP70) é uma chaperona fundamental nos processos de reparo celular, não apenas em condição de hipertermia como também em outras alterações metabólicas. O exercício físico é capaz de induzir a síntese de HSP70 uma vez que estimula o metabolismo oxidativo aumentando a produção de espécies reativas de oxigênio. O presente estudo teve como objetivo avaliar o perfil antropométrico e nutricional de mulheres atletas de handebol, além de investigar se existe correlação entre os níveis de estradiol e o estado redox com o imunoconteúdo de HSP70 em linfócitos do plasma, no decorrer de um ano de treinamento físico. O estudo iniciou com a participação de 47 jogadoras, sendo que trinta atletas (entre 12 e 24 anos) cumpriram todas as etapas e foram incluídas na análise. As coletas foram realizadas em três períodos distintos: início, metade (após 4 meses de treino) e final da temporada de treinos. As atletas foram divididas em dois grupos de acordo com os níveis de estradiol: Estradiol Baixo (EB) (≥30 pg·mL-1) e Estradiol Normal (EN) (30–330 pg·mL-1). Neste estudo não observamos diferença na atividade da superóxido dismutase (SOD), no conteúdo de proteínas oxidadas, nem nos níveis de HSP70 extracelular (eHSP70), em nenhum período do estudo. A atividade da catalase (CAT) aumentou na metade da temporada no grupo EN. Foram observados menores níveis de grupamentos tiós reduzidos (SH) no grupo EN e menores níveis de peroxidação lipídica (TBARS) na metade e no final da temporada em ambos os grupos, havendo uma correlação inversa significativa entre o consumo de vitamina C e os níveis de dano oxidativo a lipídios. O imunoconteúdo de HSP70 intracelular (iHSP70) no grupo EN aumentou na metade e no final da temporada, enquanto que no grupo EB o conteúdo de iHSP70 mostrou-se elevado desde o início da temporada. Nossos resultados sugerem que o estradiol plasmático pode ter um importante papel na proteção ao dano oxidativo, e que os níveis de iHSP70, proteína considerada um biomarcador de inflamação, pode ser alterado tanto pelo estradiol, quanto pelo estresse oxidativo induzido pelo exercício. / The heat shock protein of 70kDa (HSP70) is a chaperone essential for cellular repair processes, not only on the condition of hyperthermia, but also in other metabolic challenges. Physical exercise is capable to induce an increase in the HSP70 synthesis once it augments oxidative metabolism increasing production of reactive oxygen species. In the current study we investigated whether a relationship between estradiol levels and parameters related to the redox environment and the immunocontent of HSP70 in lymphocytes and plasma of women handball players throughout 1 year a year of physical training, as well as anthropometric profile and nutritional status. Forty-seven female handball athletes (12 – 24 years old) started participating in the study and thirty completed all stages of the research, and were included in the study. The samples were taken at three different periods: Season beginning, mead-season (after four months of training) and season end. The athletes were divided into two groups according to levels of estradiol: low estradiol (≥30 pg·mL-1) (LE) and normal estradiol (30–330 pg·mL-1) (NE). In this study no changes were detected in SOD activity, protein carbonyl and extracellular HSP70 (eHSP70) in any study period. Catalase (CAT) activity increased in the middle of the season in NE group. Lower levels of reduced thiol (SH) were observed in the NE group and lower levels of uric acid in both groups (LE and NE) at the end of the season. The levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) were lower in the middle and end of the season in both groups, e found a significant inverse correlation between the consumption of vitamin C and lipid peroxidation (TBARS). The immunocontent of intracellular HSP70 (iHSP70) in the NE group increased in the middle and the end of the season, whereas in group LE, iHSP70 was higher since the beginning of the season. Our results suggest that estradiol plasma levels can play an important role throughout the exercise training season and that the iHSP70, a biomarker of inflammation, is affected by both estradiol and oxidative stress induced by exercise.

Orientador: Carlos Henrique Inacio Ramos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cagliari_ThiagoCarlos_D.pdf: 4482929 bytes, checksum: a1439ac0cca9a21c77eb47d2e163c224 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As proteinas sao macromoleculas que possuem importancia vital para o funcionamento celular, participando da maioria das reacoes biologicas e tambem como componentes estruturais. Para que uma proteina possa exercer sua funcao, precisa atingir sua estrutura nativa atraves de um processo denominado enovelamento proteico. Neste contexto, as chaperonas moleculares sao proteinas capazes de auxiliar no enovelamento de outras proteinas, atuando na prevencao de agregados, desagregacao, translocacao, ativacao, entre outros. Dentre os muitos tipos de chaperonas existentes, neste trabalho foram abordadas as chaperonas das familias Hsp100 e Hsp90, as quais estao relacionadas aos processos de desagregacao e auxilio do enovelamento de proteinas-substrato, respectivamente. O presente trabalho pretendeu produzir as proteinas recombinantes Hsp100 e Hsp82 de cana-de-acucar para a caracterizacao de suas respectivas relacoes estrutura-funcao. Para isto foram empregadas tecnicas como: dicroismo circular, fluorescencia, espalhamento dinamico de luz e ultracentrifugacao analitica. Assim, foi observado que a forca ionica do meio e capaz de influenciar a estrutura quaternaria da proteina Hsp100, a qual se apresenta hexamerica em menores concentracoes de sal. Alem disto, e capaz de reconhecer agregados proteicos formados pelas proteinas luciferase e citrato sintase em ensaios in vitro. Ja a proteina Hsp82 apresentou uma estrutura dimerica, a qual nao e influenciada pela presenca de nucleotideos e apresenta grande estabilidade termica. Finalmente, a proteina p23 humana, a qual e responsavel por auxiliar a proteina Hsp90 no enovelamento de muitas proteinas/complexos proteicos, tambem foi caracterizada. Foram observados indicios de que a regiao C-terminal, rica em residuos de aminoacidos carregados, pode possuir algum grau de estruturacao, apesar de alguns estudos na literatura indicarem o contrario. O estudo das chaperonas de cana-de-acucar foi direcionado por um trabalho previo de anotacao de sequencias relacionadas as chaperonas moleculares no banco de dados do projeto SUCEST (Sugarcane EST Genome Project), o qual foi realizado por nosso grupo de pesquisa. Alem disto, sao apresentados os resultados da anotacao das sequencias relacionadas as chaperonas de eucalipto no banco de dados FORESTs (Eucalyptus Genome Sequencing Project Consortium), possibilitando futuros estudos com estas proteinas. / Abstract: Proteins are macromolecules that are vital to the functioning cell, participating in most of the biological reactions as well as structural components. To perform its function, a protein need to achieve its native structure through a process called protein folding. In this context, the molecular chaperone proteins are able to assist in the folding of other proteins, acting in the prevention of aggregation, disaggregation, translocation, activation, among others. From all types of existing chaperones, here were highlight the Hsp100 and Hsp90 families, which are related to processes of disaggregation and assistance of substrateprotein folding, respectively. This study sought to produce the recombinant proteins Hsp100 and Hsp82 from sugar cane for the characterization of their structure-function relationships. In order to do this, some techniques were employed such as: circular dichroism, fluorescence, dynamic light scattering and analytical ultracentrifugation. As a result, it was observed that the ionic strength of the solvent is capable of influencing the quaternary structure of protein Hsp100, which presents as a hexamer in lower salt concentrations. Furthermore, it is capable of recognizing protein aggregates formed by luciferase protein and citrate synthase in in vitro essays. The Hsp82 protein showed a dimeric structure, which was not influenced by the presence of nucleotides and presented a great thermal stability. Finally, the human protein p23, which is responsible for assisting in the Hsp90 protein folding of many proteins/protein complexes, was also characterized. In spite of some studies indicating the contrary, we observed evidence that the C-terminal region, which is rich in charged amino acid residues, can possible have some structure. The sugarcane chaperones study was guided by a previous chaperone sequence annotation work in the SUCEST (Sugarcane EST Genome Project) databank performed by our research group. In addition, results regarding chaperone sequences annotation in the eucalyptus databank (FORESTs - Eucalyptus Genome Sequencing Project Consortium) were presented here as well, which can also lead to future chaperone proteins function and structure studies. / Doutorado

Orientador: Carlos Henrique Inácio Ramos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_VivianeCristinaHeinzenda_D.pdf: 5558657 bytes, checksum: 719a2c54c3d42be8642a0beb9014221c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As chaperonas moleculares estão envolvidas na manutenção da homeostase celular, auxiliando no correto enovelamento de proteínas, e consequentemente em sua funcionalidade. Duas famílias de chaperonas moleculares participam de pontos-chave neste sistema. Uma delas é a Hsp100 que tem papel importante na desagregação de proteínas; a outra é a Hsp90 que tem o papel de auxiliar no enovelamento, ativação, e na translocação de proteínas regulatórias e sinalizadoras. Neste trabalho foram caracterizadas as chaperonas Hsp100 e Hsp90 de cana-de-açúcar, denominadas SHsp101 e SsHsp90, respectivamente, cuja expressão em níveis basais foi detectada em tecido foliar. As proteínas recombinantes foram produzidas em Escherichia coli, de maneira solúvel, e após purificação apresentaram-se enoveladas. A SHsp101 foi obtida como um hexâmero em solução, apresentando capacidade de ligar nucleotídeos ATP e ADP, e de hidrolisar o ATP de maneira alostérica com cooperatividade positiva; mas não foi capaz de hidrolisar o ADP, que por sua vez mostrou-se inibidor da atividade ATPásica. A SHsp101 exibiu atividades de proteção do substrato luciferase contra agregação induzida por alta temperatura e de desagregação e reenovelamento da proteína-modelo GFPuv, na presença de ATP e ATP?S. Análises de complementação in vivo revelaram que a superexpressão heteróloga de SHsp101 em cepas de levedura mutantes nulo de hsp104, aumentou a termotolerância a 53°C, proporcionando um aumento de 80 vezes na sobrevivência das leveduras. A SsHsp90 apresentou-se dimérica em solução, com características estruturais e conformacionais (modelo tridimensional gerado por modelagem comparativa e validado por meio de análises de ligação cruzada acoplada à espectometria de massas) semelhantes às homólogas de outros organismos. A SsHsp90 apresentou atividade chaperona de proteção contra agregação da proteína-modelo citrato sintase desnaturada por choque térmico. As informações acerca da expressão, estrutura, e função de SHsp101 e SsHsp90 obtidas neste trabalho, contribuem para um melhor entendimento destas famílias de chaperonas moleculares, particularmente em plantas, que por serem organismos sésseis, estão mais expostos às condições adversas do ambiente / Abstract: Molecular chaperones are involved in the maintenance of cellular homeostasis by promoting the correct folding of proteins, and consequently, ensuring their functionality. Two families of molecular chaperones participate at key points in this system. The first is Hsp90, which assists in protein refolding, activation, and the trafficking of regulatory and signaling proteins, while the second is Hsp100, which has an important role in protein disaggregation. In this study, the Hsp90 and Hsp100 proteins from sugarcane were characterized, denoted as SsHsp90 and SHsp101, respectively, and their basal level of expression was detected in leaf tissue. In addition, both were produced by Escherichia coli as soluble form and then they were purified in a folded state. The SHsp101 was obtained folded as hexamer in solution and showed capacity of bind both ATP and ADP, but could only hydrolyze ATP in an allosteric manner with positive cooperativity. In fact, the presence of ADP had an inhibitory effect on the ATPase activity. SHsp101 exhibited protection against aggregation of luciferase, and showed a disaggregation and refolding activity of GFPuv in the presence ATP and ATP?S. In vivo complementation analysis revealed that heterologous overexpression of SHsp101 in a null hsp104 yeast strain correlated with an 80 fold increase in yeast survival at 53°C. The dimer obtained for SsHsp90 had similar structural and conformational characteristics compared to other Hsp90 homologues, and was compatible with a three-dimensional model generated by comparative modeling, which was validated by cross-linking coupled to mass spectrometry. The SsHsp90 protected against thermal aggregation of citrate synthase. Taken together, the information about the expression, structure, and function of SHsp101 and SsHsp90 obtained in this study contribute to a better understanding of these molecular chaperone protein families, particularly in plants, which are sessile organisms and more exposed to adverse environmental conditions / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Nosso objetivo, neste trabalho, foi verificar se a interação das células dendríticas (DCs) com antígenos da Hsp60 induz um efeito sinérgico no direcionamento de uma resposta imune reguladora, no sistema humano. Células dendríticas humanas maduras (mDC) e imaturas (iDC e iDC IL-10) foram geradas, in vitro, a partir de monócitos de 15 de indivíduos saudáveis. Estas células foram caracterizadas quanto à (i) morfologia, (ii) imunofentotipagem, (iii) produção de citocinas e, (iv) capacidade de estimular aloproliferação. Analisamos a auto-reatividade de linfócitos T (LT) dirigida a diferentes DCs (mDC, iDC e iDC IL-10). Na interação de antígenos da Hsp60 com essas diferentes DCs, verificamos: (i) a capacidade de induzir a produção de citocinas pelas DCs e de inibir a sua produção espontânea, (ii) a auto-reatividade de linfócitos T dirigida a esses antígenos (proliferação e produção de citocinas), (iii) a expressão gênica de um painel de moléculas reguladoras (TGFb, receptor de TGF-b, IL-10 e GATA3) e inflamatórias (IFNg, TNF-a e T-bet) em linfócitos, T no contexto de células dendríticas imaturas. As mDC apresentaram expressão de CD83, maior expressão de CD80, e CD86, assim como induziram respostas alogenéicas mais intensas do que as DCs imaturas. Apesar de haver variabilidade na produção de citocinas, apenas as DC imaturas produziram espontaneamente IL-10, e as DCs maduras produziram mais freqüentemente IFN-g e TNF-a. Analisando o efeito dos antígenos da Hsp60 sobre a produção de citocinas, observamos tanto indução quanto inibição da produção de IFN-g, TNF-a, IL-4 e IL-10 nos três grupos de DC. Porém, a inibição predominou sobre a produção nos três grupos de DC. A auto-reatividade proliferativa de LT dirigida às diferentes DCs foi mais freqüente nas culturas com as DCs maduras (6/10) do que com as DCs imaturas (4/10). Também detectamos produção das citocinas IFN-g, TNF-a, e IL-2 para todos os grupos de células, porém, mais freqüentemente na auto-reatividade contra as DCs maduras. Diversos antígenos da Hsp60 foram capazes de inibir esta auto-reatividade. O peptídeo N7 teve um efeito dominante na inibição da auto-reatividade proliferativa de linfócitos T dirigida às mDCs. A auto-reatividade a antígenos da Hsp60, de um modo geral, foi maior com as DCs imaturas. Diversos antígenos foram capazes de induzir proliferação e produção de citocinas. Todavia, o peptídeo C3 foi imunodominante (6/10) na indução de resposta linfoproliferativa, no contexto das iDCs. A expressão gênica de moléculas reguladoras e inflamatórias foi verificada em linfócitos T, na auto-reatividade a antígenos da Hsp60. Observamos modificações importantes de praticamente todas as moléculas estudadas. Verificamos um predomínio de modificações reguladoras para os genes TGFb, TGF-bR, GATA3, TNF-a e T-bet. O peptídeo N7 induziu modificações dominantemente reguladoras em todas as condições em que ele foi testado. Em conclusão, verificamos que antígenos da Hsp60 têm efeito direto na produção de citocinas das diferentes DCs. Também têm a capacidade de ativar, simultaneamente, em linfócitos T, na interação com as células dendríticas, genes funcionalmente antagônicos. Isto reafirma a diversidade funcional da Hsp60. Ademais, identificamos o peptídeo N7 como potencialmente imunorregulador e o consideramos um candidato a ser testado em protocolos para indução de tolerância. / The aim of the present study was to determine whether the interaction of dendritic cells (DCs) with antigens derived from Hsp60 is capable of inducing a synergistic effect in directing a regulatory immune response, using a human system. Human DCs with mature (mDC) and immature (iDC and iDC IL-10) phenotype were generated in vitro from monocytes obtained from 15 healthy subjects. These cells were characterized according to (i) morphology, (ii) expression of surface markers, (iii) cytokine production, and (iv) ability to stimulate alloproliferation. We analyzed the autoreactivity of T lymphocytes (TL) directed against different DC types (mDC, iDC, and iDC IL-10). For the interaction of Hsp60 antigens with these different DCs, we determined: (i) the ability to induce cytokine production by DCs as well as to inhibit their spontaneous production, (ii) the autoreactivity of TL to these antigens (proliferation and cytokine production), and (iii) gene expression levels of a panel of regulatory (TGFb, TGF-b receptor, IL-10, and GATA3) and inflammatory (IFN-g, TNF-a, and T-bet) molecules by TL when stimulated by mDC. mDC expressed CD83 and showed higher levels of CD80 and CD86 and induced stronger allogeneic responses than immature DCs. Although cytokine production varied, only immature DCs spontaneously produced IL- 10, and mature DCs more frequently produced IFN- and TNF-. An analysis of the effects of Hsp60 antigens on cytokine production showed both induction and inhibition of production of IFN-g, TNF-a, IL-4, and IL-10 by the three sets of DCs; however, inhibition predominated over induction in all three DC groups. The proliferative autoreactivity of LT directed towards the different DCs was more frequent in cultures containing mDCs (6/10) than in those containing immature DCs (4/10). We also detected production of IFN-g, TNFa, and IL-2 by all groups of cells; however this was more frequent in the context of autoreactivity against mDCs. Several Hsp60 antigens were capable of inhibiting this autoreactivity. Peptide N7 had a dominant effect on the inhibition of the proliferative autoreactivity of LT directed towards mDCs. Autoreactivity to Hsp60 antigens was generally greater in cultures containing immature DCs. Several antigens were capable of inducing proliferation and cytokine secretion. However, peptide C3 was immunodominant (6/10) in the induction of a lymphoproliferative response in cultures containing iDCs. Gene expression of regulatory and inflammatory molecules was determined in LTs in the context of autoreactivity to Hsp60 antigens. There were important modifications in virtually all molecules studied. There was a predominance of regulatory-oriented changes in expression of TGFb, TGF-bR, GATA3, TNFa, and T-bet. Peptide N7 induced dominantly regulatory changes in gene expression in all conditions in which it was tested. In conclusion, we have shown that Hsp60 antigens have a direct effect on cytokine production by different DCs. These antigens are also able to activate, during the interaction of LT with DCs, genes that are functionally antagonistic. This finding reinforces the functional diversity of Hsp60. Furthermore, we have identified peptide N7 as potentially immunoregulatory, and consider it as a candidate to be tested in protocols for the induction of tolerance.