A sepse é um conjunto complexo de interações moleculares e celulares mediado pela estimulação de receptores celulares envolvidos na inflamação. O controle desta rede de sinalização é compensado pela resposta pró- e antiinflamatória do organismo. Os desequilíbrios inflamatórios induzidos alteram o estado fisiológico de diversos órgãos. No cérebro, observam-se diversas modificações que envolvem desde o aumento na permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE), morte de células neurais por apoptose ou necrose, redução do fluxo sanguíneo e aumento do estresse oxidativo, resultando no desenvolvimento do delirium associado à sepse. O delirium associado à sepse é um conjunto de disfunções neurológicas induzidas por uma resposta inflamatória sistêmica. Assim, é possível que diferentes mecanismos compensatórios estejam envolvidos durante a sepse. Este estudo objetivou analisar a influência do modelo de ligação cecal e punção (CLP), na excreção de ligantes do receptor para produtos finais de glicação avançada (RAGE) e as modificações ocasionadas no cérebro pela inflamação sistêmica decorrente da sepse. Nossos resultados demonstraram que os níveis séricos de TNF-α aumentaram após a indução da CLP, confirmando o estado inflamatório dos animais CLP, ocorrendo um aumento nos níveis de proteínas carboniladas, HSP70 e HMGB-1 no soro desses animais, indicando um aumento de estresse oxidativo nesses animais e liberação de proteínas associadas a manutenção e estabilização intracelular. Entretanto, encontramos uma redução no imunoconteúdo de destas proteínas no hipocampo e córtex, possivelmente por aumento nos níveis de necrose/lise celular ou por eliminação durante o período de disrupção da BHE. Assim, concluímos que durante a sepse ocorre uma aumento expressivo nos níveis séricos de proteínas associadas a resposta inflamatória crônica, além de alterações nos níveis destas proteínas relacionadas a proteção intracelular no hipocampo e córtex, que pode ter relação com as alterações observadas em pacientes e modelos animais. / Sepsis is a complex whole of molecular and cellular interactions mediated stimulation of cellular receptors involved in inflammation. The control of this system is compensated by pro and anti-inflammatory response in organism. The imbalance induced inflammatory alters the physiological state of different organs. In the brain, there are various modifications that involve from the increase in permeability of the blood-brain barrier (BBB), neural cell death by apoptosis or necrosis, reduced blood flow and increased oxidative stress, resulting in the development of sepsis-associated delirium. Sepsis-associated delirium is a whole of neurological dysfunctions induced a systemic inflammatory response. Thus, it is possible that different compensatory mechanisms are involved during sepsis. The aim of the study was to analyze the influence of the model cecal ligation and puncture (CLP), in the excretion of agonists for receptor advanced glycation end products (RAGE) and alterations in the brain caused by systemic inflammation caused by sepsis. Our results showed that serum levels of TNF-α increased after the induction of CLP, confirming the inflammatory status of CLP animals, which results in increased levels of carbonylated proteins, HSP70 and HMGB-1 in the serum of these animals, indicating an increase of stress oxidative these animals and release of proteins associated with maintaining and stabilizing intracellular. However, happened a reduction in immunocontent these proteins in the hippocampus and cortex, possibly by increased levels of necrosis/lysis cell or by removal during the period of disruption of the BBB. Therefore, concluded that during sepsis occurs a significant increase in serum proteins associated with chronic inflammatory response and changes in levels of proteins related to intracellular protection in the hippocampus and cortex, which may be related to the changes observed in patients and models animals.

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.

Orientadores: Selma Giorgio, Fernanda Ramos Gadelha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Codonho_BarbaraSantoni_M.pdf: 2501497 bytes, checksum: d7ceeef1653b2df4a7d52b28ebd16543 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As leishmanioses são um conjunto de doenças causadas pelo protozoário do genêro Leishmania, que atingem milhões de pessoas por ano. O tratamento é realizado primeiramente com antimoniais pentavalentes e, em casos de resistência, são indicadas a pentamidina ou anfotericina B. Todos estes fármacos são tóxicos e induzem efeitos colaterais nos pacientes. Devido a dificuldades no tratamento, o estudo de moléculas presentes no parasita se torna importante. Dentre essas, as heat shock proteins 70 (HSP70) são proteínas essenciais para o ciclo de vida da Leishmania. Durante a passagem do vetor para o hospedeiro vertebrado, o parasita encontra vários tipos de estresses que induzem a uma maior expressão da HSP70. Nesse projeto avaliou-se os efeitos da superexpressão da HSP70 em Leishmania (Leishmania) amazonensis, comparando-se parasitas que superexpressam a proteína HSP70 (pTEX-HSP70) com parasitas contendo somente o vetor (pTEX). Os resultados mostraram que os promastigotas transfectados pTEX e pTEX-HSP70 apresentaram vários aspectos ultraestruturais semelhantes aos não transfectados (WT), porém mostraram ser maiores e com o tamanho da área nuclear maior. A superexpressão da proteína HSP70 conferiu aos parasitas uma fase estacionária de proliferação mais estendida do que a observada em parasitas pTEX. Uma maior resistência e capacidade proliferativa foram observadas nos parasitas pTEX-HSP70 quando submetidos a diferentes condições de estresses (tratamentos com H2O2, choque térmico e ambiente hiperbárico), em relação a parasitas pTEX. Os resultados também mostraram que parasitas pTEX e pTEX-HSP70 infectam culturas de macrófagos peritoneais e macrófagos humanos derivados de sangue periférico, em taxas (% de infecção e número de amastigotas/macrófago) semelhantes a de parasitas WT. O processo de infecção em camundongos BALB/c mostrou que o tamanho da lesão induzida pelos parasitas pTEX e pTEX-HSP70 na pata foi diferente nas primeiras semanas, mas semelhante no curso final da infecção. Adicionalmente, as cargas parasitárias nas lesões dos camundongos BALB/c infectados com os parasitas pTEX e pTEX-HSP70 foram semelhantes, mas maiores que as cargas parasitárias nas lesões induzidas por WT. Além disso, os baços dos camundongos infectados com os parasitas pTEX e pTEX-HSP70 apresentaram visceralização. Ensaios da bioenergética destes promastigotas mostraram que parasitas pTEX-HSP70 apresentam maiores taxas de consumo de O2 do que parasitas pTEX, apesar de apresentarem produção de ATP semelhante. A produção de superóxido nos parasitas pTEX-HSP70 e pTEX foram similares, apesar da liberação de H2O2 ser bem inferior nos de parasitas pTEX-HSP70. Os resultados obtidos indicam que a superexpressão da proteína HSP70 protege a L.(L.) amazonensis de situações de estresse imediato, mas não interfere com a sua capacidade infectiva / Abstract: Leishmaniasis are a group of diseases caused by the protozoan genus Leishmania, which affect millions of people each year. The treatment is performed primarily with pentavalent antimony and resistance cases are indicated pentamidine or amphotericin B. All these drugs are toxic and induce side effects in patients. Due to difficulties in treatment, the study of molecules present in the parasite becomes important. Among these, the heat shock protein 70 (HSP70) proteins are essential for the life cycle of Leishmania. During the transition from vector to vertebrate host, the parasite finds various types of stresses that induce a higher expression of HSP70. In this project was evaluated the effects of overexpression of HSP70 in Leishmania (Leishmania) amazonensis, comparing parasites that overexpressing HSP70 (pTEX-HSP70) protein with parasites containing the empty vector (pTEX). The results showed that transfected promastigotes pTEX and pTEX-HSP70 showed several similar ultrastructural aspects similar to promastigotes of L.(L.) amazonensis untransfected (WT), but proved to be larger and the size of the largest nuclear area. Overexpression of HSP70 protein gave the parasites a stationary phase of proliferation more extended than that observed in parasites pTEX. Higher strength and better proliferative capacity were observed in parasites pTEX-HSP70 when submitted to different stress conditions (hydrogen peroxide, heat shock treatments and hyperbaric environment), in relation to parasites pTEX. The results also showed that pTEX and pTEX-HSP70 parasites infect cultures of peritoneal macrophages and human peripheral blood-derived macrophages in rate (% infection and the number of amastigotes / macrophage) similar to WT parasites. The process of infection in BALB/c mice showed that the size of the induced parasitic pTEX and pTEX-HSP70 foot injury was different in the first few weeks but similar in the final course of infection. Additionally, parasitic loads on the lesions of BALB/c mice infected with pTEX and pTEX-HSP70 parasites were similar, but larger than the parasitic loads in lesions induced by WT. Moreover, spleens from infected with pTEX and pTEX-HSP70 parasites mice showed visceralization. Assays of bioenergetics promastigotes showed that these pTEX-HSP70 parasites consume more O2 than pTEX parasites, despite showing similar ATP production. Superoxide production in parasites pTEX and pTEX-HSP70 were similar, despite the release of hydrogen peroxide is considerably lower than pTEX-HSP70 parasites. The results indicate that overexpression of HSP70 protein protect L.(L.) amazonensis in immediate situations of stress, but does not interfere with its infective capacity / Mestrado / Imunologia / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Durante o ciclo de vida da Leishmania, amastigotas vivem no interior de fagolisossomas de células fagocíticas de hospedeiros vertebrados, enquanto promastigotas vivem no interior do vetor invertebrado. Proteases intracelulares como as caspases são as principais efetoras no processo apoptótico. Metacaspases (MCAs) são formas evolutivas distantes das caspases de metazoários, presentes em protozoários, plantas e fungos, e vistas como potenciais alvos para combate dos parasitas sem prejuízo do hospedeiro. Ligantes e moduladores das metacaspases são até hoje desconhecidos. O Phage Display é uma técnica baseada na expressão de proteínas sintéticas nos capsidíos de fagos, usada com o propósito de selecionar ligantes de proteínas, células ou tecidos. Produzimos a metacaspase recombinante de Leishmania L. amazonensis e aplicamos Phage Display para buscar peptídeos ligantes dessa enzima. Esses peptídeos permitiram identificar potenciais proteínas ligantes da MCA, como quinases e cinesinas, que fornecem informações sobre a regulação e controle de sua atividade. Futuramente testaremos se peptídeos ativadores da MCA poderão induzir apoptose do parasita e serem usados como drogas para o tratamento da leishmaniose. / During its life cycle, Leishmania amastigotes live inside phagolysosomes of phagocytic cells of vertebrate hosts, while promastigotes live inside the invertebrate vector. Intracellular proteases such as caspases are key effectors in the apoptotic process. Metacaspases (MCAs) are distant evolutionary forms of metazoan caspases found in protozoa, plants and fungi, and seen as potential targets to destroy the parasites without damage to the host. Ligands and modulators of metacaspases are so far unknown. Phage Display is a technique based on the expression of synthetic proteins in the phage capsid, and is used for selecting ligands of proteins, cells or tissues. We have produced the recombinant metacaspase of Leishmania (L.) amazonensis and employed Phage Display to find peptide ligands of this enzyme. These peptides led to the identification of potential binding proteins of the MCA, such as kinases and kinesin, which provide information about the regulation and control of MCA´s activity. In the future we will test whether peptide activators of MCA nduce apoptosis of the parasite and can be used as drugs for the treatment of leishmaniasis.

A doença de Chagas foi incialmente descrita em 1090 e após mais de 100 anos de investigações sobre essa doença, ainda pouco se sabe sobre os mecanismos ativados no parasita durante sua adesão e invasão à célula hospedeira. Glicoproteínas de massa molecular de 85kDa localizadas na membrana do parasita foram identificadas como principais elementos responsáveis pela interação com o hospedeiro. Essas proteínas também são capazes de se ligar a elementos da matriz extracelular (ECM) da célula hospedeira e esse evento parece ser crucial para modulação da adesão e invasão do parasita e consequente avanço da infecção. Embora diferentes elementos tenham sido identificados no hospedeiro como componentes da via de resposta a adesão ao parasita, as modificações induzidas pela sua ligação ao hospedeiro é ainda pouco conhecida. Modificações pós-traducionais de proteínas, incluindo a fosforilação, têm sido utilizadas por diferentes organismos na transdução de sinais extracelulares. Dessa forma, a identificação de proteínas diferencialmente fosforiladas durante a adesão de tripomastigotas de T. cruzi a ECM, fibronectina e laminina foi o objetivo dessa tese. Tripomastigotas foram incubados com ECM, fibronectina-, laminina- ou BSA- previamente aderidos em placas de cultura de células. Em seguida, os parasitas foram coletados e suas proteínas extraídas e separadas por 2D-PAGE. Os géis de eletroforese foram corados com Pro-Q Diamond (para identifiicação de proteínas fosforiladas) e posteriormente com coomassie colloidal (identificação de proteínas totais). Os spots com diferença significativa na coloração com Pro-Q Diamond (p< 0,05) foram identificados por LC-MS/MS. 54 spots foram diferencialmente fosforilados durante a adesão dos parasitas a ECM, dos quais 39 sofreram um aumento da intensidade de fosforilação e 15 uma redução. Já dos 43 spots diferencialmente fosforilados durante incubação com laminina, 16 aumentaram a fosforilação enquanto 27 sofreram redução da intensidade de fosforilação. Por fim, após incubação com fibronectina, dos 50 spots selecionados, 15 spots sofreram aumento da intensidade de fosforilação e 35 sofreram redução. Após identificação dos spots, as modificações por fosforilação/desfosforilação de proteínas de função desconhecida (hypothetical proteins), proteínas do citoesqueleto, proteínas do choque térmico (HSPs) e proteínas componentes do proteassomo do parasita foram as mais evidentes. A validação por immonoblotting de algumas proteínas identificadas indicou que a desfosforilação de proteínas do citoesqueleto junto com a fosforilação de proteínas do choque térmico são os principais eventos durante a resposta do parasita a adesão a ECM e a seus elementos. Além disso, a desfosforilação de ERK 1/2 observada indicou uma inativação dessa proteína em parasitas aderidos a fibronectina e laminina. Os resultados obtidos nessa tese sugerem uma provável relação entre modificações de proteínas do citoesqueleto e HSPs com a capacidade de internalização dos parasitas na célula hospedeira. / The Chagas disease was firstly described in 1909. After more than 100 years of investigation about this sickness much less is known about the mechanism triggered in the parasite during the adhesion and invasion to the host cell. 85kDa glycoproteins were identified as the major element responsible for the attachment to the host. In addition, these proteins are able to binding to extracellular matrix elements and host cytoskeletal proteins and it event appears to be an essential step in host cell invasion by T. cruzi. Although downstream signal modifications have been studied in host cells upon parasite binding, the molecular changes induced on the parasite by ligand binding are largely unknown. Since post-translational modification of proteins by phosphorylation is one of the most important mechanisms employed by organisms to transduce external signals, identification of proteins modified upon adhesion of T. cruzi trypomastigotes to ECM, laminin and fibronectin of the host cell was pursued. Trypomastigotes (Y strain) were incubated with ECM, laminin-, fibronectin- or BSA-coated surfaces, followed by 2D-PAGE stained with Pro-Q Diamond (phosphorylated protein detection) followed by colloidal coomassie stain (total protein identification). Proteins with significant differences in Pro-Q Diamond stain (p<0.05) were identified by LC-MS/MS. 54 spots were differentially phosphorylated during parasite adhesion to ECM, in which 39 spots have increased their phosphorylation level and 15 have decreased their phosphorylation. From the 43 spots presenting modification to the phosphorylation on incubation with laminin, 16 corresponded to cases of increase of phosphorylation and 27 to cases of dephosphorylation. After incubation with fibronectin: from the 50 spots selected, 15 corresponded to increase of phosphorylation and 35 to dephosphorylation. The results show phosphorylation/dephosphorylation modifications of unknown proteins, parasite cytoskeletal proteins (alpha and beta tubulin and paraflagellar-rod proteins), heat shock proteins and proteasome proteins. The validation by immunoblotting of proteins and their phosphorylation intensities indicates that cytoskeletal protein dephosphorylation in addition to heat shock proteins phosphorylation are the most important event during the trypomastigotes adhesion to the ECM. Looking for downstream signaling, dephosphorylation of ERK1/2 was also shown in trypomastigotes adhered to fibronectin or laminin, suggesting its inactivation. Thereby, those results suggest a possible correlation between cytoskeletal proteins and HSPs modification and the ability of parasite to internalize into host cells

As proteínas de choque térmico (HSP) são expressas em todas as células humanas, sendo superexpressas em condições de estresse celular, tais como hiper ou hipotermia, isquemia, inflamação e reparação. Dentre as várias famílias de HSP, encontram-se a Hsp27 e a Hsp47, cuja superexpressão relaciona-se à inibição da apoptose e à manutenção dos filamentos de actina do citoesqueleto (Hsp27) e à manutenção do sistema de produção de procolágeno e do colágeno (Hsp47). O laser de diodo (LD) tem atualmente amplas aplicações clínicas com vantagens terapêuticas comprovadas, porém os efeitos térmicos que pode acarretar aos tecidos ainda são controversos. Neste trabalho, avaliou-se a influência do LD sobre a expressão imunoistoquímica das Hsp27 e Hsp47 sobre o tecido dentário submetido a gengivoplastia com LD e com bisturi convencional, bem como relacionou-se essa influência com as variações de temperatura provocadas pela irradiação laser. Vinte e quatro ratos adultos foram divididos em dois grupos: grupo 1 12 animais submetidos a gengivoplastia no incisivo central inferior esquerdo utilizando laser de diodo (ZAP soft lase, 810 nm, 0,3 W, densidade de energia de 113,63 J/cm2); grupo 2 12 animais submetidos a gengivoplastia no mesmo local utilizando bisturi convencional. Os animais sofreram eutanásia nos períodos de 0h, 24h, 72h e 120h, sendo os incisivos centrais retirados e descalcificados. Posteriormente foram submetidos a análise imunoistoquímica utilizando anticorpos monoclonais contra Hsp27 e Hsp47. Teste in vitro foi realizado utilizando-se incisivos centrais de ratos extirpados e mantidos resfriados até o momento do teste. Este foi realizado com a instalação de 4 termopares, os quais registraram a variação da temperatura durante gengivoplastia realizada com o LD calibrado com os mesmos parâmetros do teste in vivo. Observou-se haver variação máxima de temperatura entre 1C e 6C, dependendo da região analisada. A expressão da Hsp27 mostrou-se aumentada no grupo irradiado com laser em relação ao bisturi em praticamente todos os períodos experimentais. A Hsp47 também expressou-se mais intensivamente no grupo laser, porém mais tardiamente. A expressão de ambas as proteínas foi mais intensa na região irradiada, porém nas demais regiões medidas não foi possível relacionar as variações imunoistoquímicas com as de temperatura. Concluiu-se que o LD provoca modificações na expressão das Hsp27 e Hsp47, as quais podem estar relacionadas ao aumento da temperatura provocado pelo laser. / Heat shock proteins (HSP) are expressed in all human cells, and are overexpressed under conditions of cellular stress, such as hyper- or hypothermia, ischemia, inflammation and repair. Among the various families of HSP, there are Hsp27 and Hsp47, whose overexpression is related to the inhibition of apoptosis, maintenance of cytoskeletal actin filaments (Hsp27) and maintenance of the procollagen and collagen production system (Hsp47). At present, diode laser (DL) has broad clinical applications with proven therapeutic advantages; however, there is still controversy about the thermal effects it may have on tissues. In this study, the influence of DL on the immunohistochemical expression of Hsp27 and Hsp47 on dental tissue submitted to gingivoplasty with DL and a conventional scalpel was evaluated, as well as how this influence was related to the variations in temperature caused by laser irradiation. Twenty-four adult rats were divided into two groups: Group 1 12 animals submitted to gingivoplasty in the mandibular left central incisor using diode laser (ZAP soft lase, 810 nm, 0.3 W, energy density 113.63 J/cm2); Group 2 12 animals submitted to gingivoplasty in the same site using a conventional scalpel. The animals were euthanized in the periods of 0h, 24h, 72h and 120h, and the central incisors were removed and decalcified. Afterwards they were submitted to immunohistochemical analysis using monoclonal antibodies against Hsp27 and Hsp47. The in vitro test was performed, using the extirpated central incisors of rats, which were kept chilled until the time of the test. This was done by installing 4 thermocouples that recorded the variation in temperature during the gingivoplasty performed with DL calibrated with the same parameters as those of the in vivo test. It was observed that there was a maximum variation in temperature of between 1C and 6C, depending on the region analyzed. Hsp27 expression was shown to be increased in the laser-irradiated group when compared with the group treated by scalpel in practically all the experimental periods. Hsp47 was also more intensely expressed in the laser group, however, much later. The expression of both proteins was more intense in the irradiated region, but in the other regions measured, it was not possible to relate the immunohistochemical variations with those of temperature. It was concluded that DL causes changes in the expression of Hsp27 and Hsp47, which may be related to the temperature increase caused by laser.

Considerando-se que o papel das proteínas de choque térmico (HSPs) na melhoria da resposta regenerativa da musculatura esquelética de camundongos idosos ainda não é bem conhecido, e que o tratamento com O-(3-piperidino-2-hydroxy-1-propyl) nicotinic amidoxime (BGP-15), um indutor de HSPs, atenua a fibrose muscular em animais com Distrofia de Duchenne, a hiperexpressão de HSPs no músculo esquelético através do tratamento com BGP-15 e do uso de camundongos transgênicos que hiperexpressam a proteína de choque térmico 70 kDa induzível (HSP70) poderia melhorar o processo regenerativo muscular por meio da atenuação da fibrose do tecido muscular em regeneração de animais idosos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar a influência das HSPs na resposta regenerativa muscular em camundongos idosos através da análise dos efeitos do tratamento com o fármaco BGP-15 e da hiperexpressão da HSP70 induzida por transgenia em aspectos estruturais, celulares, moleculares e funcionais. Em 10 dias após a criolesão de músculos tibialis anterior (TA), o tratamento com BGP-15 (15 mg/kg) atenuou a sarcopenia e a redução do tamanho das fibras musculares em regeneração de camundongos idosos, e induziu a recuperação da densidade de área do tecido conjuntivo em músculos não lesados de camundongos idosos, e da expressão de FGF em músculos lesados de camundongos idosos. Além disso, o BGP-15 proporcionou atenuação da queda da força do músculo extensor digitorum longus em regeneração (EDL) após lesão em camundongos jovens. Além do efeito benéfico do BGP-15 em atenuar a sarcopenia, este fármaco (1&#956;M) também atenuou a perda de miotubos C2C12 expostos às citocinas inflamatórias interferon-&#947; e TNF-&#945; Houve prevenção do déficit na diferenciação inicial e tardia de mioblastos oriundos de animais idosos que hiperexpressam HSP70. Em paralelo, verificamos que o silenciamento de HSP70 em mioblastos C2C12 acarreta na redução da expressão do gene MyoD e do miR-326 no início do processo de diferenciação muscular. Portanto, nossos resultados demonstram que a hiperexpressão de HSPs, induzida por BGP-15, melhora a regeneração muscular em camundongos idosos, pois acelera a recuperação do tamanho da fibra muscular em regeneração. Experimentos in vitro sugerem que esse efeito é mediado pela atenuação do déficit na diferenciação de células precursoras miogênicas. Paralelamente, este trabalho demonstra que a HSP70 participa do início da diferenciação muscular por meio de mecanismo envolvendo MyoD e o miR-326. Além do efeito benéfico do indutor de HSPs, BGP-15, sobre a regeneração muscular de animais idosos, este atenuou a sarcopenia e a perda de miotubos expostos ao modelo de atrofia muscular in vitro induzido por interferon-&#947; e TNF-&#945;. Este último efeito é mediado pela redução na expressão de Atrogin-1. / Considering that the role of heat shock proteins (HSPs) on the skeletal muscle regenerative response of aged mice is still not well known, and that the treatment with O- (3-piperidino-2-hydroxy-1-propyl ) nicotinic amidoxime (BGP-15), an HSP inducer, attenuates muscle fibrosis in animals with Duchenne Muscular Dystrophy; the overexpression of HSPs in skeletal muscle induced by BGP-15 treatment and the use of inducible 70 kDa heat shock protein (HSP70) overexpressing transgenic mice could improve the muscle regenerative process through attenuation of fibrosis of regenerating muscle tissue in old mice. Therefore, the aim of this study was to investigate the influence of HSPs on muscle regenerative response in aged mice by analyzing the effects of BGP-15 treatment and HSP70 overexpression induced by transgenesis in structural, cellular, molecular and functional aspects of regenerating muscles from aged mice. At 10 days after cryolesion of the tibialis anterior (TA), BGP-15 treatment (15 mg / kg) attenuated sarcopenia, reduced the cross sectional area of regenerating myofiber from aged mice and recovered the connective tissue density and the expression of FGF in injured muscles from aged mice. Moreover, BGP-15 attenuated the force decrease in extensor digitorum longus (EDL) after injury in young mice. In addition to the beneficial effect of BGP-15 on attenuation of sarcopenia, this drug (1&#956;M) also attenuated the loss of C2C12 myotubes exposed to the inflammatory cytokines interferon-&#947; and TNF-&#945;. There was a prevention of the deficit in the initial and late differentiation of myoblasts from aged animals that overexpress HSP70. In parallel, we observed that the silencing of HSP70 in C2C12 myoblasts reduced the gene expression of MyoD and miR-326 at the beginning of the muscle differentiation process. Therefore, our results suggest that the overexpression of HSPs improves muscle regeneration in aged mice, since it accelerates the size recovery of regenerating myofibers. This effect is mediated by the attenuation of the deficit in the differentiation of myogenic precursor cells. In parallel, we demonstrated that HSP70 participates in the beginning of muscle differentiation probably through a mechanism mediated by MyoD and miR-326. In addition to the beneficial effect of the HSP inducer BGP-15 on muscle regeneration of aged animals, it attenuated sarcopenia and loss of myotubes exposed to interferon-&#947; and TNF-&#945;. This latter effect is mediated by the reduction of Atrogin-1 expression.

Apesar do sucesso do transplante na clínica, os importantes efeitos adversos dos imunossupressores, usados para prevenir e tratar a rejeição, apontam para a necessidade de novas terapias imunorreguladoras. A via oral tem sido efetiva na indução de imunorregulação, em diversos modelos experimentais, principalmente de doenças autoimunes. A Hsp60/65 é uma molécula com grande potencial imunoterapêutico, por sua capacidade de induzir respostas imunes pró-inflamatória e imunorreguladora. Testamos se a terapia oral com o probiótico Lactococcus lactis que expressa a Hsp65, combinada à administração de aloantígenos do doador (AloAg-doador), atua sinergicamente na indução de tolerância ao enxerto de pele semialogeneico murino, ou no aumento de sua sobrevida. Testamos diferentes combinações de terapia oral, assim como a influência da utilização de um anti-inflamatório, inibidor seletivo de COX-2 (celecoxibe). O transplante de pele foi realizado 10 dias após a última administração oral dos probióticos e aloantígenos do doador. Não observamos efeitos benéficos na sobrevida do enxerto no grupo de animais que receberam L.lactis que produz Hsp65, sozinho ou em combinação com AloAg-doador e/ou o anti-inflamatório. Em contraste, a terapia oral combinada com o probiótico L.lactis selvagem e AloAg-doador aumentou significativamente a sobrevida do enxerto (p=0,01), em comparação com o grupo não tratado. Nesse grupo que teve maior sobrevida do aloenxerto (L,lactis selvagem e AloAg-doador), também observamos maior quantidade de epitélio preservado (p=0,02) e maior expressão de TGF-beta (p=0,04), no enxerto, em comparação com o grupo sem tratamento. Não observamos diferenças significativas na expressão, in situ, de FOXP3 e IL-17, que foi baixa em todos os grupos experimentais. Concluímos que a Hsp65 não induziu efeito imunorregulador capaz de prolongar a sobrevida do enxerto. No entanto, a manipulação da microbiota com a terapia combinada com o L.lactis selvagem e a exposição a antígenos do doador, previamente, ao transplante, induz mecanismos imunorreguladores capazes de controlar, mesmo que parcialmente, as respostas inflamatórias dirigidas ao aloenxerto de pele, provavelmente, com a participação de TGF-beta / Despite the success of clinical transplantation, the significant side effects induced by immunosupressants used to prevent and treat rejection, indicate the need for novel immunoregulatory therapies. The oral route has been effective in inducing immunoregulation in several experimental models, mostly in pathological autoimmunity. Heat Shock protein 60/65 (Hsp) displays great immunotherapeutic potential due to its capacity to induce both pro-inflammatory and immunregulatory responses. We tested whether oral therapy with the probiotic Lactococcus lactis that expresses Hsp65, in combination with donor alloantigens (Donor-Allo-Ag), acted synergically, inducing immunotolerance or increasing graft survival, in a murine model of semiallogeneic skin transplantation. We tested different oral therapy combinations, as well as the association with a COX-2 selective nonsteroidal anti-inflammatory drug (celecoxib). Skin transplantation was performed 10 days after the last oral administration of probiotics and Donor-Allo-Ag. We observed no beneficial effect on graft survival in the group that received L.lactis that produce Hsp65, alone or in combination with Donor-Allo-Ag/and/or the anti-inflammatory drug. In contrast, combined oral therapy with wild type L.lactis and Donor-Allo-Ag significantly prolonged graft survival (p=0.01), in comparison to non-treated animals. In this prolonged-survival group (L.lactis and Donor-Allo-Ag), we also found higher extension of preserved epithelium (p=0.02) and higher expression of TGF-beta (p=0.04), within the graft, in comparison to non-treated animals. We found no significant differences in the intragraft expression of FOXP3 and IL-17, which was essentially absent or very low. We conclude that Hsp65 did not induce immunoregulatory effects capable of prolonging graft survival. However, the microbiota manipulation with the combined oral therapy with wild type L.lactis and Donor-Allo-Ag, prior to transplantation, induce immunoregulatory mechanisms capable of partially controlling the inflammatory responses to the graft, most likely involving the participation of TGF-beta

As proteínas de choque térmico (HSP) são expressas em todas as células humanas, sendo superexpressas em condições de estresse celular, tais como hiper ou hipotermia, isquemia, inflamação e reparação. Dentre as várias famílias de HSP, encontram-se a Hsp27 e a Hsp47, cuja superexpressão relaciona-se à inibição da apoptose e à manutenção dos filamentos de actina do citoesqueleto (Hsp27) e à manutenção do sistema de produção de procolágeno e do colágeno (Hsp47). O laser de diodo (LD) tem atualmente amplas aplicações clínicas com vantagens terapêuticas comprovadas, porém os efeitos térmicos que pode acarretar aos tecidos ainda são controversos. Neste trabalho, avaliou-se a influência do LD sobre a expressão imunoistoquímica das Hsp27 e Hsp47 sobre o tecido dentário submetido a gengivoplastia com LD e com bisturi convencional, bem como relacionou-se essa influência com as variações de temperatura provocadas pela irradiação laser. Vinte e quatro ratos adultos foram divididos em dois grupos: grupo 1 12 animais submetidos a gengivoplastia no incisivo central inferior esquerdo utilizando laser de diodo (ZAP soft lase, 810 nm, 0,3 W, densidade de energia de 113,63 J/cm2); grupo 2 12 animais submetidos a gengivoplastia no mesmo local utilizando bisturi convencional. Os animais sofreram eutanásia nos períodos de 0h, 24h, 72h e 120h, sendo os incisivos centrais retirados e descalcificados. Posteriormente foram submetidos a análise imunoistoquímica utilizando anticorpos monoclonais contra Hsp27 e Hsp47. Teste in vitro foi realizado utilizando-se incisivos centrais de ratos extirpados e mantidos resfriados até o momento do teste. Este foi realizado com a instalação de 4 termopares, os quais registraram a variação da temperatura durante gengivoplastia realizada com o LD calibrado com os mesmos parâmetros do teste in vivo. Observou-se haver variação máxima de temperatura entre 1C e 6C, dependendo da região analisada. A expressão da Hsp27 mostrou-se aumentada no grupo irradiado com laser em relação ao bisturi em praticamente todos os períodos experimentais. A Hsp47 também expressou-se mais intensivamente no grupo laser, porém mais tardiamente. A expressão de ambas as proteínas foi mais intensa na região irradiada, porém nas demais regiões medidas não foi possível relacionar as variações imunoistoquímicas com as de temperatura. Concluiu-se que o LD provoca modificações na expressão das Hsp27 e Hsp47, as quais podem estar relacionadas ao aumento da temperatura provocado pelo laser. / Heat shock proteins (HSP) are expressed in all human cells, and are overexpressed under conditions of cellular stress, such as hyper- or hypothermia, ischemia, inflammation and repair. Among the various families of HSP, there are Hsp27 and Hsp47, whose overexpression is related to the inhibition of apoptosis, maintenance of cytoskeletal actin filaments (Hsp27) and maintenance of the procollagen and collagen production system (Hsp47). At present, diode laser (DL) has broad clinical applications with proven therapeutic advantages; however, there is still controversy about the thermal effects it may have on tissues. In this study, the influence of DL on the immunohistochemical expression of Hsp27 and Hsp47 on dental tissue submitted to gingivoplasty with DL and a conventional scalpel was evaluated, as well as how this influence was related to the variations in temperature caused by laser irradiation. Twenty-four adult rats were divided into two groups: Group 1 12 animals submitted to gingivoplasty in the mandibular left central incisor using diode laser (ZAP soft lase, 810 nm, 0.3 W, energy density 113.63 J/cm2); Group 2 12 animals submitted to gingivoplasty in the same site using a conventional scalpel. The animals were euthanized in the periods of 0h, 24h, 72h and 120h, and the central incisors were removed and decalcified. Afterwards they were submitted to immunohistochemical analysis using monoclonal antibodies against Hsp27 and Hsp47. The in vitro test was performed, using the extirpated central incisors of rats, which were kept chilled until the time of the test. This was done by installing 4 thermocouples that recorded the variation in temperature during the gingivoplasty performed with DL calibrated with the same parameters as those of the in vivo test. It was observed that there was a maximum variation in temperature of between 1C and 6C, depending on the region analyzed. Hsp27 expression was shown to be increased in the laser-irradiated group when compared with the group treated by scalpel in practically all the experimental periods. Hsp47 was also more intensely expressed in the laser group, however, much later. The expression of both proteins was more intense in the irradiated region, but in the other regions measured, it was not possible to relate the immunohistochemical variations with those of temperature. It was concluded that DL causes changes in the expression of Hsp27 and Hsp47, which may be related to the temperature increase caused by laser.

The exposure to heat can adversely affect animal performance and productivity, particularly when associated with pregnancy. The comprehension of the physiological and cellular responses during heat stress assists the decisions to improve the productivity of goats in a tropical environment. In this context, this study evaluated the physiological and cellular responses of Saanen goats in acute and chronic stress conditions. Healthy Saanen goats were randomly assigned to heat stress treatment, short-term, under solar radiation and in the long-term, in climatic chamber. Data were analyzed using the Statistical Analysis System (SAS). The normality was confirmed using the Shapiro-Wilk test. In acute heat stress, solar radiation caused the increase of cortisol release, respiratory rate and reduced T3 and T4 to restore homeothermia. The expression of p53 (pro-apoptotic protein), Bcl-2 (anti-apoptotic protein), HSP60, HSP70 and HSP90 was higher in leukocyte cells for heat stressed goats. In chronic heat stress at the end of gestation, goats significantly mobilized the increase of respiratory rate to lose heat, with cortisol elevation on the 15 days previous to parturition (P &lt; 0.05), which was even greater at day 15 postparturition. At the cellular level, HSP70 was the most expressed during and after heat challenge, with more transcripts at day 15 postparturition for the heat stressed goats. In mammary epithelial cells, there were an increase in apoptosis-related transcripts, p53 and Bax, for the group undergoing heat stress before parturition. The expression of HSP27 was higher before and after parturition for the same group when compared to the animals in thermal neutrality. During lactation, the stressed goats presented lower milk yield. The heat challenge increased the percentage of fat and decreased lactose. The somatic cell count was higher for stressed goats during all lactation. During lactation, the gene expression of prolactin receptor (PRLr) was lower for heat stress goats, which may explain the reduction in milk production at subsequent lactation. In conclusion, our findings suggest that respiratory rate and HSP70 are reliable biomarkers for assessing the thermal comfort and thermotolerance of Saanen goats under acute and chronic heat stress. In addition, chronic thermal stress at final gestation impaired milk production and milk composition from subsequent lactation. / A exposição ao calor pode afetar negativamente o desempenho e a produtividade dos animais, particularmente quando associados à gestação. Compreender as relações entre as respostas fisiológicas e celulares, quando em estresse por calor, auxilia na tomada de decisões para melhorar a produtividade de caprinos em ambiente tropical. Neste contexto, este estudo avaliou as respostas fisiológicas e celulares de cabras Saanen em condição de estresse agudo e crônico. Cabras da raça Saanen saudáveis foram aleatoriamente expostas ao estresse por calor, de curto prazo sob radiação solar e a longo prazo em câmara climática. Os dados foram analizados utilizando o software estatístico \"Statistical Analysis System\" (SAS, 2008). A normalidade foi confirmada com o teste de Shapiro-Wilk. Em estresse agudo, a radiação solar promoveu o aumento da liberação de cortisol, elevou a frequência respiratória e reduziu T3 e T4, para reestabelecer a homeotermia. Observou-se nas células leucocitárias das cabras sob estresse, aumento da expressão da p53 (proteína pró-apoptótica), Bcl-2 (proteína anti-apoptótica), HSP60, HSP70 e HSP90. Sob estresse crônico no final da gestação, as cabras aumentaram a frequência respiratória para perder calor, com elevação do cortisol no dia 15 pré-parto (P &lt;0,05), que foi ainda maior no dia 15 pós-parto. A nível celular, a HSP70 foi a mais expressa durante e após o desafio com calor, com mais transcritos no dia 15 pós-parto para as cabras sob estresse. Nas células epiteliais mamárias, houve aumento dos transcritos relacionados à apoptose, p53 e Bax, para o grupo sob estresse por calor antes do parto. A expressão da HSP27 foi maior antes e após o parto para o mesmo grupo quando comparado aos animais em termoneutralidade. Durante a lactação, as cabras sob estresse apresentaram menor produção de leite. O desafio de calor aumentou o percentual de gordura e diminuiu a lactose. A contagem de células somáticas foi maior para as cabras sob estresse durante toda a lactação. A expressão gênica do receptor de prolactina (PRLr) foi menor para as cabras sob estresse, 15 dias após o parto, o que pode explicar a redução na produção de leite na lactação subsequente. Em conclusão, nossos achados sugerem que a frequência respiratória e a HSP70 são biomarcadores confiáveis para avaliar o conforto térmico e a termotolerância de cabras Saanen sob estresse por calor agudo e crônico. Além disso, o estresse por calor crônico pré-parto prejudicou a produção e a composição do leite da lactação subsequente.