Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-07-31T14:40:37Z No. of bitstreams: 1 Vanessa Ribeiro Moreira.pdf: 4159897 bytes, checksum: a09b5761e215c744dd25a72b0862176f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-31T14:40:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa Ribeiro Moreira.pdf: 4159897 bytes, checksum: a09b5761e215c744dd25a72b0862176f (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / FAPEMA, CAPES / Leishmaniasis is a neglected disease caused by more than 20 species of parasites of the Leishmania genus. Pentavalent antimonials are the drugs commonly used for the treatment of leishmaniasi and among then Glucantime® is the first choice drug recommended by the World Health Organization. Its toxic effects are well known, including as genetic damage inducing. However, the mechanism of its genotoxic effect has not been elucidated yet. Given this, we investigated the mechanism by which Glucantime® causes damage to DNA in BALB/c mice infected with Leishmania (Leishmania) infantum, treated with 20mg/kg/day during 20 days. Damage to DNA have been assessed by the comet assay using peripheral blood leukocytes and for assessment of oxidative damage, the comet assay was followed by treatment with the enzymes formamidopyrimidine-DNA-glycosylase (Fpg) and endonuclease III (ENDO III), which recognize and remove oxidized purines and pyrimidines of DNA. The mutagenic potential of the drug was investigated by the micronucleus test in bone marrow cells. The consequences of the oxidative process were measured by the activity of the enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx). In addition, we evaluated the expression of genes related to antioxidante defense (GSS, GSTP1, GPx1, SOD1, SOD2 and CAT) and to the DNA repair system (OGG1 and MTH1). Our data demonstrated that Glucantime® causes damage to DNA in mammalian cells by oxidating the nitrogenous bases. The increased frequency of micronucleated cells in animals treated with antileishmanial revealed that the genomic instability was fixed in mutations. In addition, Glucantime® induced overexpression of genes related to the antioxidant defense, as well as the genes OGG1 and MTH1, that work in the DNA repair mechanism of damage caused by oxidation of nitrogen bases. Our data also revealed that infection by L. infantum and the treatment with antimonial significantly increased the enzymatic activity in the SOD-CAT axis, while the SOD-GPx axis was inhibited, probably by the depletion of glutathione. Thus, our data suggests that the antimonial pledges to GPx leading to saturation of the antioxidant system and causes damage to DNA through oxidative stress. These findings were supported by the reduction of genetic damage thought a treatment combined with ascorbic acid, a potent antioxidant. At last, we demonstrated that the stressfull effect of Glucantime® triggers a molecular response in mammalian cells, positively modulating the expression. Of genes related to DNA repair and antioxidant defense. / Leishmaniose é uma doença negligenciada causada por mais de 20 espécies de parasitas do gênero Leishmania. Antimoniais pentavalentes são os fármacos normalmente utilizados para o tratamento das leishmanioses e, dentre estes, o Glucantime® é a droga de primeira escolha recomendada pela Organização Mundial de Saúde. São bastante conhecidos seus efeitos tóxicos, inclusive como indutor de danos genéticos. Entretanto, o mecanismo pelo qual o fármaco exerce seu efeito genotóxico ainda não está elucidado. Nesse sentido, investigamos o mecanismo pelo qual o Glucantime® causa danos ao DNA em camundongos BALB/c infectados com Leishmania (Leishmania) infantum, com regime de tratamento de 20mg/kg/dia durante 20 dias. Danos ao DNA foram avaliados pelo ensaio do cometa usando leucócitos de sangue periférico e, para avaliação de danos oxidativos, o ensaio do cometa foi seguido pelo tratamento com as enzimas formamidopirimidina-DNA-glicosilase (Fpg) e endonuclease III (ENDO III), que reconhecem e retiram bases púricas e pirimídicas oxidadas do DNA. O potencial mutagênico da droga foi investigado pelo teste do micronúcleo em células de medula óssea. As consequências do processo oxidativo foram medidas pela atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx). Além disso, avaliamos a expressão de genes relacionados à defesa antioxidante (GSS, GSTP1, GPx1, SOD1, SOD2 e CAT) e ao sistema de reparo do DNA (OGG1 e MTH1). Nossos dados demonstraram que o Glucantime® causa danos ao DNA em células de mamíferos pela oxidação das suas bases nitrogenadas. O aumento da frequência de células micronucleadas nos animais sob tratamento com o antileishmanial revelou que a instabilidade genômica foi fixada em mutações. Além disso, o Glucantime® induziu a superexpressão de genes relacionados a defesa antioxidante, bem como dos genes OGG1 e MTH1, que atuam no mecanismo de reparo de danos ao DNA ocasionados por oxidação de bases nitrogenadas. Os nossos dados revelaram também que a infecção por L. infantum e o tratamento com o antimonial aumentou significativamente a atividade enzimática no eixo SOD-CAT, enquanto que o eixo SOD-GPx foi inibido, provavelmente, pela depleção de glutationa. Assim, nossos dados sugerem que o antimonial Glucantime® compromete a atividade da GPx levando a saturação do sistema antioxidante e causa danos ao DNA por estresse oxidativo. Esses achados foram corroborados pela redução dos danos genéticos pelo co-tratamento com o ácido ascórbico, um potente antioxidante. Finalmente, demonstramos que o efeito estressante do Glucantime® dispara uma resposta molecular nas células de mamíferos, modulando positivamente a expressão de genes relacionados ao reparo do DNA e à defesa antioxidante.

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

Orientador: Marcelo Menossi Teixeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T17:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baldacin_MariaGrazielaZagattoKrug_D.pdf: 4445527 bytes, checksum: 9730d155ac6ebf7d24d427feb43a2acb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A toxidez por alumínio (Al3+) é o principal fator limitante da produção agrícola em grandes áreas do Brasil e do mundo. Sabe-se que a defesa das plantas a este elemento é controlada por múltiplos genes. A caracterização de genes cuja expressão é induzida pelo Al contribui para compreender as defesas ativadas pelas plantas. Neste trabalho identificou-se um cDNA de milho expresso em raízes através da técnica de mRNA differential display. Este cDNA codifica uma seqüência que contem dois domínios LIM, separados por um espaçador de 40-50 resíduos, sendo denominado Zmlim-1. O objetivo deste trabalho é a caracterização deste gene e o seu papel na tolerância ao Al em milho. Em estudos de expressão verificou-se que o gene Zmlim- 1 é induzido por Al e sua expressão é maior na linhagem tolerante, Cat100-6, quando comparado com a linhagem sensível S1587-17. O direcionamento da proteína ZMLIM-1 foi observado em epitélios de cebola bombardeados com a construção fusionada à proteína GFP (green fluorescent protein). A expressão transiente revelou que esta proteína está localizada no citoplasma e no núcleo. A hibridização in situ demonstrou que Zmlim-1 é expresso na maioria das células do ápice de raiz de milho. O sistema de duplo híbrido de levedura permitiu identificar três proteínas que interagem com a proteína ZMLIM-1: duas proteínas da subunidade ribossomal e uma proteína da família OMT envolvida na biossíntese de lignina. Plantas transgênicas silenciando este gene forneceram evidências de que o gene Zmlim-1 pode influenciar a anatomia da raiz e a quantidade de lignina. Este é o primeiro relato de interação OMT com proteínas de domínio LIM, sugerindo um envolvimento desta proteína com a biossíntese de lignina. Plantas transgênicas submetidas ao estresse por Al3+ não apresentaram diferenças com relação às plantas controle não transformadas / Abstract: Aluminum (Al) toxicity is the main factor limiting agricultural production in large areas in Brazil and in the world. It is known that plant defenses against this element are controlled by multiple genes. The characterization of genes whose expression is induced by Al contributes to the understanding of the defenses activated by plants. In this work we identified a cDNA expressed in maize roots using mRNA differential display. This cDNA encodes a sequence that contains two LIM domains separated by a spacer of 40-50 residues, being named Zmlim-1. The purpose of this study was the characterization of this gene and its involvement in Al tolerance in maize. In expression studies it was found that the Zmlim-1 gene was induced by Al and its expression was higher in the tolerant line, Cat100-6 when compared with the sensitive line S1587-17. The subcellular localization of the protein ZMLIM-1 was observed in onion epithelial cells bombarded with a ZMLIM-1::GFP (green fluorescent protein) fusion. The assay of transient expression revealed that this protein is localized in cytoplasm and nucleus. In situ hybridization showed that Zmlim-1 is expressed in most cells of the root apex of maize. The yeast two hybrid system identified three proteins that interact with ZMLIM-1 protein: tworibosomal subunit proteins and a protein from the OMT family involved in lignin biosynthesis. Transgenic plants silenced for this gene have provided evidence that Zmlim-1 gene can influence the anatomy of the root and the amount of lignin in the plants. This is the first report of OMT interaction with LIM domain proteins, suggesting an involvement of this protein with lignin biosynthesis. Transgenic plants subjected to Al3+ stress did not show differences when compared to control, untransformed plants / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular