Orientador: Prof. Dr. Sergio Daishi Sasaki / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, São Bernardo do Campo, 2018. / A doença pulmonar obstrutiva crônica é uma doença caracterizada por progressiva limitação do fluxo aéreo e suas principais manifestações são a bronquite crônica e o enfisema pulmonar. O quadro é geralmente irreversível e engloba uma série de processos que incluem a resposta inflamatória anormal dos pulmões com participação ativa de macrófagos, neutrófilos e linfócitos, a falha na reparação de células anormais, a apoptose precoce e a destruição da matriz extracelular ocasionada pelo desequilíbrio entre proteases e antiproteases, sendo esse desequilíbrio apontado como um dos principais mecanismos que levam à instalação da doença. O tabagismo é a principal causa atribuída ao seu aparecimento, seguida por fatores genéticos e ambientais. Algumas enzimas estão relacionadas ao processo de patogênese da DPOC como a elastase de neutrófilos humana e as metaloproteinases 9 e 12. Em trabalhos anteriores o uso do inibidor de serinoproteases rBmTI-A, inibidor do tipo Kunitz-BPTI, resultou na prevenção do enfisema pulmonar por meio do controle da resposta inflamatória comumente observada, além de redução da atividade proteolítica presente no lavado broncoalveolar. Nesse trabalho, o objetivo inicial foi dar prosseguimento à pesquisa com rBmTI-A, com a caracterização da expressão gênica diferencial no modelo de enfisema animal utilizando camundongos, indução realizada com a administração de elastase pancreática porcina (PPE); para isso foi utilizado o ensaio de micro arranjo de DNA (Microarray). Os ensaios de Microarray resultaram na identificação de genes que respondem ao tratamento nos animais induzidos ao enfisema e que receberam o tratamento com rBmTI-A, dentre estes genes estão: genes do sistema imune e inflamação, genes da contração muscular, genes da tradução em mitocôndria e genes de outras funções celulares. Na segunda parte do trabalho, o inibidor de serinoproteases rBmTI-6-D1, inibidor Kunitz-BPTI, foi aplicado no modelo de enfisema pulmonar em camundongos, resultados obtidos previamente já haviam mostrado que rBmTI-6 também apresenta a capacidade de prevenir o desenvolvimento do enfisema induzido por PPE, neste trabalho mostramos que o tratamento utilizando rBmTI-6-D1 evita a perda do recolhimento elástico dos pulmões dos animais induzidos ao enfisema, bem como também evita a degradação alveolar, e o aumento do número de macrófagos e linfócitos nos lavados broncoalveolares dos animais que receberam tratamento em comparação com os que não receberam. Também foi demonstrado que rBmTI-6 evita o aumento de atividade proteolítica (calicreínas e elastase de neutrófilos) no lavado broncoalveolar de animais tratados com o inibidor e induzidos ao enfisema em comparação aos controles. Na terceira parte do trabalho, foram realizados ensaios em cultura de células A549 para investigar o potencial anti-inflamatório dos inibidores rBmTI-A, rBmTI-6-D1 e rBmTI-6-D2/3, a aplicação dos inibidores nestas células mostrou um aparente papel antiinflamatório por meio da diminuição da secreção das citocinas IL-6 e IL-8, no tratamento utilizando rBmTI-6-D1 e rBmTI-6-D2/3. Concluímos que os inibidores rBmTI-A e rBmTI-6 apresentam atividade que previne o desenvolvimento do enfisema induzido por PPE, devido às atividades antiproteases destes inibidores e por interferirem na resposta inflamatória. / Chronic obstructive pulmonary disease is characterized by progressive airflow limitation and its main manifestations are chronic bronchitis and pulmonary emphysema. It is generally irreversible and encompasses a series of processes that include the abnormal inflammatory response of the lungs with active involvement of macrophages, neutrophils and lymphocytes, failure to repair abnormal cells, early apoptosis, and destruction of the extracellular matrix caused by the imbalance between proteases and antiproteases, and this imbalance is one of the main mechanisms that lead to the establishment of the disease. Smoking is the main cause attributed to its onset, followed by genetic and environmental factors. Some enzymes are related to the pathogenesis of COPD such as human neutrophil elastase and metalloproteinases 9 and 12. In previous studies, the use of the serine proteinase inhibitor, rBmTI-A, a Kunitz- BPTI inhibitor type, resulted in the prevention of pulmonary emphysema by controlling of the inflammatory response commonly observed, as well as reducing the proteolytic activity present in bronchoalveolar lavage. In this work, the initial objective was to continue the research with rBmTI-A, with the characterization of differential gene expression in the emphysema model using mice, induced to emphysema by porcine pancreatic elastase (PPE) instillation; to reach this aim a microarray assay was performed. The microarray results in the identification of some genes which are affected by the treatment using rBmTI-A in animals that received PPE instillation previously. Among these genes were identified immune and inflammatory related genes, muscular contraction related genes, translation in mitochondria related genes and genes of other cellular functions. In the second part of this work, the serine proteinase inhibitor rBmTI-6-D1, other Kunitz-BPTI inhibitor type, was applied in the emphysema model using mice; previous results had shown that rBmTI-6 also presented the ability to avoid the emphysema development in the PPE instillation model. The present work we showed that the rBmTI-6-D1 treatment was sufficient to avoid the loss of elastic recoil, an effective decrease in alveolar enlargement and in the number of macrophages and lymphocytes in bronchoalveolar lavage fluid. Proteolytic analysis showed a significant increase in elastase activity in induced emphysema group that is controlled by rBmTI-6-D1. Kallikrein activity was decreased in the induced emphysema and inhibitor treated group when compared to induced emphysema group without treatment. In the third part of this work, assays using A549 cells were performed to investigate the anti-inflammatory potential of rBmTI-A, rBmTI- 6-D1 and rBmTI-6-D2/3 inhibitors. These inhibitors presented an apparent antiinflammatory role, due the reduced levels of IL-6 and IL-8 that were secreted by A549 cell when treated with rBmTI-6-D1 and rBmTI-6-D2/3. We concluded that rBmTI-A and rBmTI-6 inhibitors prevent the emphysema development induced by PPE, due the anti-proteinases activities of these inhibitors and by its interference in inflammatory response.