L'élastine est la protéine de la matrice extracellulaire responsable de l'élasticité des tissus. Elle est synthétisée en abondance dans les tissus soumis à de fortes contraintes mécaniques tels que la peau, les poumons, et les artères. Ce biopolymère présente une demi-vie longue de 70 ans et est par conséquent sujet aux altérations liées à l'âge. De plus, l'élastine est dégradée lors de la progression tumorale, notamment celle du mélanome. Sa dégradation entraîne la libération de peptides dérivés de l'élastine (EDP) dotés d'activités biologiques propres et pouvant être impliqués dans l'invasion tumorale (prolifération, angiogenèse, sécrétion de protéases, invasion, survie). Nous avons été les premiers à démontrer que les EDP sont capables de fortement promouvoir le développement de mélanome in vivo dans un modèle murin au travers de l'augmentation de la prolifération et de l'invasion des cellules tumorales impliquant la collagènase-1 ou MMP-1. Ces données suggèrent ainsi que le récepteur de ces peptides, le complexe récepteur de l'élastine (CRE), pourrait constituer une cible thérapeutique innovante afin de lutter contre ce cancer pour lequel un manque flagrant de thérapies efficientes prévaut à l'heure actuelle. Dans le cadre de cette étude, nous avons développé différentes stratégies thérapeutiques basées sur le ciblage du récepteur CRE. Nous démontrons pour la première fois que le ciblage thérapeutique du CRE permet de limiter de manière efficace la progression du mélanome in vitro et in vivo dans un modèle murin. De plus, le vieillissement étant un des facteurs de risque majeur du mélanome, nous avons évalué l'impact de l'âge du stroma sur les effets des EDP et le développement tumoral associé. / Elastin is the extracellular matrix protein responsible for tissue elasticity. It is abundant in tissues experiencing important mechanical constraints such as skin, lungs and arteries. This biopolymer possesses a half-life of 70 years and, consequently, it is subjected to age-related alterations. Moreover, elastin is degraded during tumor progression, notably that of melanoma. Its degradation results in the release of elastin-derived peptides (EDP) which possess their own biological activities that can be linked to tumor invasion (proliferation, angiogenesis, proteases secretion, invasion, survival). We have been the first to show that EDP can promote melanoma development in an in vivo mouse model by raising the proliferation and invasion of tumor cells through collagenase-1 (MMP-1) up-regulation. These data thus suggest that the receptor for these peptides, the elastin receptor complex, could constitute a novel therapeutic target to fight against this type of cancer for which no therapies are efficient now. In this study, we have developed therapeutic strategies targeting the ERC complex. We show for the first time that the therapeutic targeting of the ERC could efficiently limit melanoma progression in an in vitro and in vivo murine model. Additionally, as aging is one of melanoma major risk factors, we have evaluated the impact of stromal age on EDP effects and the associated tumor development.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Magister en biomedicina celular y molecular / En Chile la incidencia y mortalidad del cáncer de próstata (CaP) está aumentado, siendo actualmente la segunda causa de muerte por cáncer en hombres. Durante la progresión tumoral las células epiteliales disminuyen sus moléculas de adhesión, polaridad, posicionamiento, reordenan su citoesqueleto y aumentan sus capacidades migratorias e invasivas. Todos estos cambios se conocen bajo el concepto de Transición Epitelio-Mesénquima (TEM). La TEM se caracteriza por el aumento de ciertos factores transcripcionales, tales como SNAIL1, que reprime genes característicos de un fenotipo epitelial, como E-cadherina, y aumenta indirectamente la expresión de genes que promueven el fenotipo mesenquimático. Se propone que el factor transcripcional SNAIL1 disminuye la proliferación y aumenta las capacidades migratorias e invasivas en líneas celulares de CaP. Para ello se trabajó con las líneas celulares LNCaP y PC3 con expresión ectópica y silenciamiento de SNAIL1 obtenidas mediante el uso de vectores lentivirales. Se caracterizó la expresión de marcadores de TEM mediante PCR en tiempo real, western blot e inmunofluorescencia. Además, se analizó la sobrevida mediante MTS; proliferación utilizando anticuerpos contra PCNA y Ki-67; migración a través de placas con poros de 8 μm (que permiten el paso de células) e invasividad mediante cámaras de membranas cubiertas con una capa de membrana basal. Complementariamente se determinó la apoptosis mediante un kit que contiene un sustrato que es modificado por las caspasas 3 y 7. Se determinó que ambas líneas celulares de CaP con sobreexpresión y silenciamiento de SNAIL1 la proliferación y sobrevida disminuyen. Sin embargo, la sobreexpresión de SNAIL1 disminuye la apoptosis respecto a las células con silenciamiento de la expresión de éste gen, en las cuales aumenta la muerte celular. Respecto a las capacidades migratorias e invasivas, aumentaron sólo en las células con sobreexpresión de SNAIL1 y disminuyeron en las células con silenciamiento. En conclusión, células de CaP con sobreexpresión de SNAIL1 exhibieron características fenotípicas tipo TEM, mientras que el silenciamiento de éste represor transcripcional condujo a las células a un fenotipo tipo epitelial con la disminución de características mesenquimales como la migración e invasión. / FONDECYT No 1110269

No combate às neoplasias, diferentes técnicas radioterápicas têm surgido, apoiadas em avanços tecnológicos, com o objetivo de otimizar a eliminação das células tumorais produzindo o menor dano a tecidos sadios dos pacientes. Os planejamentos de tratamentos radioterápicos visam o estabelecimento de parâmetros técnicos de irradiação de forma que as doses prescritas nos volumes de tratamento sejam atingidas. Enquanto que a prescrição das doses se baseiam em considerações biológicas de radiosensibilidade dos tecidos, os cálculos físicos do planejamento levam em conta parâmetros dosimétricos associados aos feixes de radiação e às características físicas dos tecidos irradiados. A incorporação de informações de sensibilidade de tecidos aos cálculos radioterápicos pode auxiliar na particularização de tratamentos e no estabelecimento de critérios de comparação e escolha de técnicas radioterápicas, contribuindo para o controle tumoral e sucesso do tratamento. Para tanto, modelos biológicos de resposta celular à radiação ionizante devem ser bem estabelecidos. Este trabalho visou estudar a aplicabilidade do uso de modelos biológicos em cálculos de planejamento radioterápico com objetivo de auxiliar na avaliação de técnicas radioterápicas. A probabilidade de controle tumoral (TCP) foi estudada para duas formulações do modelo linear-quadrático, com e sem consideração de repopulação celular, em função de parâmetros de planejamento, como dose por fração, e de parâmetros radiobiológicos, como a razão ?/?. Além disso, o uso de critérios biológicos para comparação de técnicas radioterápicas foi testado através da simulação de um planejamento de próstata utilizando simulação Monte Carlo com o código PENELOPE. Posteriormente, planejamentos radioterápicos de tumores de próstata de cinco pacientes do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, USP, utilizando-se três técnicas de irradiação diferentes, foram comparados através do critério de probabilidade de controle tumoral. Para tanto, matrizes de dose obtidas do sistema de planejamento radioterápico XiO foram utilizadas para obter as distribuições de TCP e histogramas TCP-volume. Os estudos realizados permitiram concluir que variações em parâmetros radiobiológicos podem influenciar significativamente cálculos de controle tumoral e que a análise de histogramas TCP-volume pode fornecer informações importantes para avaliação de tratamentos radioterápicos. Entretanto, o estabelecimento de fatores quantitativos de comparação através de critérios radiobiológicos passa pelo estabelecimento de protocolos de prescrição clínica baseados nesses critérios. Além disto, valores radiobiológicos sofreram grandes alterações na literatura recentemente e, portanto, a inclusão destes parâmetros nos cálculos de planejamentos requer grandes cuidados. / In the fight against cancer, different irradiation techniques have been developed based on technological advances and aiming to optimize the elimination of tumor cells with the lowest damage to healthy tissues. The radiotherapy planning goal is to establish irradiation technical parameters in order to achieve the prescribed dose distribution over the treatment volumes. While dose prescription is based on radiosensitivity of the irradiated tissues, the physical calculations on treatment planning take into account dosimetric parameters related to the radiation beam and the physical characteristics of the irradiated tissues. To incorporate tissue\'s radiosensitivity into radiotherapy planning calculations can help particularize treatments and establish criteria to compare and elect radiation techniques, contributing to the tumor control and the success of the treatment. Accordingly, biological models of cellular response to radiation have to be well established. This work aimed to study the applicability of using biological models in radiotherapy planning calculations to aid evaluating radiotherapy techniques. Tumor control probability (TCP) was studied for two formulations of the linear-quadratic model, with and without repopulation, as a function of planning parameters, as dose per fraction, and of radiobiological parameters, as the ?/? ratio. Besides, the usage of biological criteria to compare radiotherapy techniques was tested using a prostate planning simulated with Monte Carlo code PENELOPE. Afterwards, prostate plannings for five patients from the Hospital das Clínicas da Faculdadede Medicina de Ribeirão Preto, USP, using three different techniques were compared using the tumor control probability. In that order, dose matrices from the XiO treatment planning system were converted to TCP distributions and TCP-volume histograms. The studies performed allow the conclusions that radiobiological parameters can significantly influence tumor control calculations and that the TCP-volume histograms can provide important information for treatment techniques evaluation. However, the establishment of quantitative comparison parameters using radiobiological criteria demands the establishment of prescription protocols based on these same parameters. Also, the literature recently showed large variations in radiobiological parameters, meaning that the inclusion of those in treatment planning calculations should require a careful endeavor.

O meduloblastoma é o tumor maligno do sistema nervoso central mais frequente na infância e adolescência. A expressão de genes tipicamente expressos em células-tronco está correlacionada com pior prognóstico em pacientes com meduloblastoma e a expressão de POU5F1 se mostrou capaz de distinguir pacientes com desfecho clínico desfavorável e pior sobrevida. Apesar do seu valor prognóstico, não há evidências diretas da contribuição de OCT4 para a aquisição de fenótipos mais agressivos em meduloblastoma. Nesse contexto, o presente trabalho investigou o papel da isoforma OCT4A em características pró-tumorigênicas de meduloblastoma in vitro e in vivo, e também avaliou as alterações moleculares que podem ser responsáveis pela aquisição de fenótipo mais agressivo em células de meduloblastoma humano. Para tanto, foi realizada a superexpressão de OCT4A mediada por retrovírus em três linhagens celulares de meduloblastoma (Daoy, D283Med e USP-13-Med). As células de meduloblastoma com superexpressão de OCT4A exibiram maior proliferação e alterações no ciclo celular. Foram observados também aumentos na atividade clonogênica, geração de esferas tumorais e desenvolvimento tumoral em modelo subcutâneo, sendo esses efeitos dependentes dos níveis de OCT4A. A avaliação da mobilidade celular in vitro demonstrou diminuição na adesão celular e aumento da invasão celular de esferoide 3D. Em modelo ortotópico de meduloblastoma, as células com superexpressão de OCT4A geraram tumores mais desenvolvidos, com fenótipos mais agressivos, infiltrativos e metastáticos. A superexpressão de OCT4A foi associada a maior instabilidade genômica, entretanto, as aberrações em números de cópias variaram em frequência e tipo de alteração dependendo da linhagem celular, e sendo pouco associada com os genes diferencialmente expressos. De forma interessante, uma relevante expressão diferencial de RNAs não-codificadores de proteínas foi observada em células de meduloblastoma com superexpressão de OCT4A, incluindo os recém descobertos e pouco caracterizados RNAs não codificadores longos, além de múltiplos RNAs pequenos nucleolares. Assim, os resultados aqui apresentados fundamentam a relevância de fatores envolvidos em pluripotência para o agravamento de traços associados com desfecho clínico desfavorável em meduloblastoma e destacam o valor prognóstico e terapêutico de OCT4A neste tumor pediátrico do sistema nervoso central / Medulloblastoma is the most common malignant brain tumor in infants. The expression of typical pluripotency genes is correlated with poor prognosis in medulloblastoma and POU5F1 expression was shown capable of discriminating patients with poor survival outcome. Despite this prognostic value, direct evidences of OCT4 contribution to more aggressive traits in medulloblastoma are missing. In this context, we investigated the role of OCT4A isoform on pro-tumorigenic features of medulloblastoma in vitro and in vivo and evaluated molecular alterations that could be responsible for acquisition of a more aggressive phenotype in medulloblastoma cells. Retroviral-mediated overexpression of OCT4A were performed in three medulloblastoma cell lines (Daoy, D283Med and USP-13-Med). Medulloblastoma cells overexpressing OCT4A displayed enhanced cell proliferation and cell cycle alterations. Increased clonogenic activity, tumorsphere generation capability and subcutaneous tumor development were also observed, and these effects were OCT4A expression level-dependent. Evaluation of cell mobility in vitro showed loss of cell adhesion and greater 3D-spheroid invasion. In an orthotopic model of medulloblastoma, OCT4A overexpressing cells generated more developed, aggressive, infiltrative and metastatic tumors. OCT4A overexpression was associated with chromosomal instability but copy number aberrations varied in frequency and type according to the cell line, with little association with differently expressed genes. Interestingly, marked differential expression of non-coding RNAs, including newly discovered, still poorly characterized, long non-coding RNAs and multiple small nucleolar RNAs were observed in medulloblastoma cells with OCT4A overexpression. Altogether, our findings support the relevance of pluripotency-related factors in the aggravation of medulloblastoma traits classically associated with poor clinical outcome, and underscore the prognostic and therapeutic value of OCT4A in this challenging type of pediatric brain cancer

L’immunothérapie est une avancée majeure dans le traitement des cancers, même s’il reste fondamental d’identifier de nouvelles cibles pour optimiser la réponse anti-tumorale. Des enzymes impliquées dans le métabolisme d'acides aminés ont été décrites comme pouvant inhiber ces réponses immunitaires et ainsi favoriser la progression tumorale. Elles sont donc devenues des cibles thérapeutiques de premier choix. L’IL-4 induced gene 1 (IL4I1) est une phénylalanine oxydase qui, au cours de cette dernière décennie, s’est dévoilée dans la littérature comme un véritable outil de la tolérance périphérique. Ses fonctions restent cependant largement inexplorées. Au cours de ma thèse, j’ai étudié les propriétés immunorégulatrices de l’IL4I1 en contexte tumoral dans un modèle de mélanome spontané (souris Ret), mais également dans la physiologie des lymphocytes B (LB). Dans un premier temps, mes résultats mettent en avant que l’activité enzymatique de l’IL4I1 dans les rates des souris Ret est corrélée avec la sévérité de la maladie. De façon intéressante, l’inactivation génétique de l’IL4I1 dans ce modèle (RetIL4I1KO) retarde le développement de la tumeur primaire, mais aussi la dissémination métastatique. Nous démontrons que l’IL4I1, principalement exprimée par les cellules myéloïdes, a la capacité de façonner la composante immunitaire du microenvironnement tumoral, et ce, par le recrutement préférentiel de cellules myéloïdes au détriment d’effecteurs lymphocytaires T. Par ailleurs, mes données chez les souris déficientes pour l’IL4I1 (IL4I1KO) ont mis en évidence un rôle crucial de l’IL4I1, régulant de nombreuses étapes de la biologie des LB. Les souris IL4I1KO présentent une sortie accélérée des LB de la moelle osseuse, entraînant l'accumulation de LB folliculaires en périphérie. Ces souris ont un taux sérique élevé d'immunoglobulines naturelles et des anticorps auto-réactifs. Nous démontrons aussi que l’IL4I1 contrôle la réaction du centre germinatif, la différenciation des plasmocytes et la production d'anticorps spécifiques en réponse à une immunisation par un antigène T-dépendant. In vitro, l’absence de l’IL4I1 dans les LB augmente l’activation des voies de signalisation en aval du récepteur à l’antigène des LB (BCR), ainsi que leur prolifération. Par conséquent, nos résultats révèlent une propriété clé de l’IL4I1, contrôlant négativement l'activation dépendante du BCR. Compte tenu de l’effet majeur de l’IL4I1 sur la biologie des LB, il reste important d’investiguer si l’hyperréactivité du BCR des LB déficients pour l’IL4I1 participe au meilleur contrôle de la progression tumorale. / Immunotherapy is one of the most promising advance in cancer treatments. It remains essential to identify new targets to maximize the anti-tumor immune response. Enzymes involved in amino acid metabolism have been described to impede these responses and thus promote tumor progression. They became good therapeutic targets. IL-4-induced gene 1 (IL4I1) is a phenylalanine oxidase which, over the last decade, was unveiled as a real tool for peripheral tolerance. However its functions remain largely unexplored. During my PhD thesis, I studied the immunoregulatory properties of IL4I1 in a tumoral context involving a spontaneous melanoma model (Ret mice), but also in the B cell physiology. First, my results highlight that the IL4I1 enzymatic activity is positively correlated with disease aggressiveness in the spleen of Ret mice. Interestingly, genetic inactivation of IL4I1 in this model (RetIL4I1KO) delayed the development of both primary tumor and metastatic dissemination. We demonstrate that IL4I1, mainly expressed by myeloid cells, has the ability to shape the immune compartment within the tumor microenvironment, through recruitment of myeloid cells instead of activated T cells. Furthermore, my data in mice deficient for IL4I1 (IL4I1KO) have emphasized a crucial role of IL4I1 in regulating many steps of B cell biology. Indeed, IL4I1KO mice exhibit an accelerated B cell egress from the bone marrow, resulting in the accumulation of peripheral follicular B cells. These mice have a high serum level of natural immunoglobulins and auto-reactive antibodies. We also demonstrate that IL4I1 controls the germinal center reaction, plasma cell differentiation and specific antibody production in response to a T-dependent antigen immunization. In vitro, the absence of IL4I1 in B cells increases their proliferation and the activation of signaling pathways upon B cell receptor (BCR) engagement. Thus, our results reveal a key role of IL4I1, which negatively controls the BCR-dependent activation. Regarding these effects of IL4I1 on B cell biology, it remains important to evaluate whether the BCR-dependent hyperreactivity in IL4I1KO mice contributes in the tumor control.

Os meningiomas são os tumores primários do Sistema Nervoso Central (SNC) mais frequentes e representam 35,5% dos casos considerando-se todas as faixas etárias. Apesar dos progressos ocorridos nas últimas décadas, a tumorigênese dos meningiomas ainda permanece como um desafio. Há um consenso da necessidade de ferramentas moleculares para ajudar tanto no diagnóstico quanto no prognóstico dos meningiomas. Neste contexto, alguns trabalhos demonstram a importância do papel dos receptores de estrógeno e progesterona, assim como o entendimento das alterações nos níveis de expressão dos microRNAs (miRNAs) na tumorigênese dos meningiomas. Alguns estudos demonstram que o perfil de expressão sérico dos miRNAs tem correlação com a classificação e evolução clínica, sendo de grande interesse o uso desse material por se tratar de um procedimento não-invasivo, ou seja, como biomarcadores. Objetivos: avaliar o perfil de expressão tecidual e sérica de microRNAs associados as vias dos receptores de estrógeno e progesterona em meningiomas grau I, II e III. Pacientes e métodos: foram utilizadas amostras de tecido e plasma de 40 pacientes com meningiomas grau I, II e III. Para a análise da expressão dos miRNAs miR-34a, miR-143, miR-145 e miR-335 foi utillizada a técnica de PCR em tempo real. Resultados: os miRNAs: miR-34a e miR-145 apresentaram diferença estatística significativa nas amostras de tecido tumoral entre os grupos estudados com menor expressão nas amostras de meningiomas grau II quando comparadas as amostras grau I e III. Não observamos diferença estatística estatística significativa na expressão dos miRNAs nas amostras de plasma. Conclusão: os miRNAs selecionados não apresentaram correlação com a progressão tumoral em meningiomas. / Meningiomas are the most common primary Central Nervous System (CNS) tumors, accounting for 35.5% of the cases, considering all age groups. Despite the progress made in recent decades, the tumorigenesis of meningiomas still remains a challenge. There is a consensus of the need for molecular tools to assist both diagnosis and prognosis of meningiomas. In this context, some studies demonstrate the importance of the role of estrogen and progesterone receptors, as well as the understanding of alterations in microRNA (miRNAs) expression levels in the tumorigenesis of meningiomas. Some studies have shown that the serum expression profile of the miRNAs correlates with the classification and clinical evolution, being of great interest the use of this material because it is a non-invasive procedure, i.e., as biomarkers. Objectives: To evaluate the tissue and serum expression profile of microRNAs associated with the estrogen and progesterone receptor pathways in meningiomas grade I, II and III. Patients and methods: tissue and blood samples from 40 patients with grade I, II and III meningiomas were used. For analysis of miRNA expression miR-34a, miR-143, miR-145 and miR-335 was used the real-time PCR technique. Results: miRNAs: miR-34a and miR-145 presented a significant statistical difference in the tumor tissue samples between the groups with lower expression in the samples of grade II meningiomas when compared to samples I and III. We did not observe statistically significant statistical difference in miRNA expression in blood samples. Conclusion: the selected miRNAs showed no correlation with tumor progression in meningiomas.

Os meningiomas são os tumores primários do Sistema Nervoso Central (SNC) mais frequentes e representam 35,5% dos casos considerando-se todas as faixas etárias. Apesar dos progressos ocorridos nas últimas décadas, a tumorigênese dos meningiomas ainda permanece como um desafio. Há um consenso da necessidade de ferramentas moleculares para ajudar tanto no diagnóstico quanto no prognóstico dos meningiomas. Neste contexto, alguns trabalhos demonstram a importância do papel dos receptores de estrógeno e progesterona, assim como o entendimento das alterações nos níveis de expressão dos microRNAs (miRNAs) na tumorigênese dos meningiomas. Alguns estudos demonstram que o perfil de expressão sérico dos miRNAs tem correlação com a classificação e evolução clínica, sendo de grande interesse o uso desse material por se tratar de um procedimento não-invasivo, ou seja, como biomarcadores. Objetivos: avaliar o perfil de expressão tecidual e sérica de microRNAs associados as vias dos receptores de estrógeno e progesterona em meningiomas grau I, II e III. Pacientes e métodos: foram utilizadas amostras de tecido e plasma de 40 pacientes com meningiomas grau I, II e III. Para a análise da expressão dos miRNAs miR-34a, miR-143, miR-145 e miR-335 foi utillizada a técnica de PCR em tempo real. Resultados: os miRNAs: miR-34a e miR-145 apresentaram diferença estatística significativa nas amostras de tecido tumoral entre os grupos estudados com menor expressão nas amostras de meningiomas grau II quando comparadas as amostras grau I e III. Não observamos diferença estatística estatística significativa na expressão dos miRNAs nas amostras de plasma. Conclusão: os miRNAs selecionados não apresentaram correlação com a progressão tumoral em meningiomas. / Meningiomas are the most common primary Central Nervous System (CNS) tumors, accounting for 35.5% of the cases, considering all age groups. Despite the progress made in recent decades, the tumorigenesis of meningiomas still remains a challenge. There is a consensus of the need for molecular tools to assist both diagnosis and prognosis of meningiomas. In this context, some studies demonstrate the importance of the role of estrogen and progesterone receptors, as well as the understanding of alterations in microRNA (miRNAs) expression levels in the tumorigenesis of meningiomas. Some studies have shown that the serum expression profile of the miRNAs correlates with the classification and clinical evolution, being of great interest the use of this material because it is a non-invasive procedure, i.e., as biomarkers. Objectives: To evaluate the tissue and serum expression profile of microRNAs associated with the estrogen and progesterone receptor pathways in meningiomas grade I, II and III. Patients and methods: tissue and blood samples from 40 patients with grade I, II and III meningiomas were used. For analysis of miRNA expression miR-34a, miR-143, miR-145 and miR-335 was used the real-time PCR technique. Results: miRNAs: miR-34a and miR-145 presented a significant statistical difference in the tumor tissue samples between the groups with lower expression in the samples of grade II meningiomas when compared to samples I and III. We did not observe statistically significant statistical difference in miRNA expression in blood samples. Conclusion: the selected miRNAs showed no correlation with tumor progression in meningiomas.

Glioblastoma (GB) é o tumor cerebral humano mais frequente e maligno. O prognóstico dos pacientes com GB permanece alarmante, principalmente devido à baixa eficácia das estratégias terapêuticas atuais além da natureza invasiva desse tipo de câncer. Uma característica de tumores sólidos é apresentar áreas hipóxicas. Microambientes hipóxicos contribuem para a progressão do câncer, resistência ao tratamento e ao prognóstico ruim da doença. Dessa forma, neste trabalho, desenvolvemos um modelo in vitro que se aproxima ao microambiente hipóxico tumoral in vivo. Nossos resultados sugerem que a privação de oxigênio (PO) em combinação com ausência de soro forneceu um ambiente favorável à desdiferenciação das células C6 em células tronco tumorais (CTT). A doxazosina (DOX), um antihipertensivo utilizado na clínica, apresenta efeitos antitumorais em diversos tipos de câncer. Assim, avaliamos o efeito antitumoral da doxazosina em linhagens de glioma de rato (C6) e humano (U138-MG) e a toxicidade do fármaco em culturas primárias de astrócitos e culturas organotípicas de hipocampo. A doxazosina induziu morte celular nas linhagens de glioma e apresentou baixa neurotoxicidade. Além disso, o fármaco inibiu a via da PI3K/Akt e ativou GSK-3β e p53, resultando em indução de apoptose e parada no ciclo celular na fase G0/G1. Considerando a importância da mitocôndria na plasticidade de células tumorais e a resistência ao tratamento apresentada pelos GB, nós analisamos os efeitos da DOX nas interações entre núcleo e mitocôndrias. A DOX induziu biogênese mitocondrial e apoptose nas células C6 e diminuiu secreção de TNF-α. Ao analisar a estrutura química da DOX, encontramos diversas características que indicam que ela possui autofluorescência. Dessa forma, caracterizamos a autofluorescência da DOX em diversos meios. Observamos que há um padrão de distribuição do fármaco nas células C6: ele se encontra ao redor do núcleo e parece estar vesiculado. A superexpressão do receptor do fator de crescimento epidermal (EGFR) está relacionada às formas mais malignas e resistentes de GBs. Portanto, analisamos se a ação antiglioma da DOX está envolvida com EGFR. O tratamento com DOX foi capaz de diminuir os níveis de p-EGFR. O co-tratamento de DOX e AG1478 (inibidor de receptores de tirosina cinase) diminuiu a fosforilação de EGFR e causou necrose. Em vista disso, nossos resultados sugerem que o mecanismo de ação da DOX envolve sinalização de EGFR. Por fim, nós avaliamos os efeitos da DOX livre e nanoencapsulada (DOX-NC) em modelos in vitro e in vivo de glioma. Demonstramos que a DOX-NC induziu morte celular em linhagem de glioma em concentrações 100 vezes menores do que as que utilizamos para a DOX na sua forma livre. Além disso, analisamos o efeito da DOX-NC em culturas organotípicas de hipocampo e, da mesma maneira que o observado com a DOX, a DOX-NC demonstrou baixa toxicidade e diminuiu a área tumoral in vivo, sendo seletiva para células cancerosas. Nesta tese, alteramos o microambiente in vitro de células de glioma, avaliamos os efeitos antitumorais da doxazosina em sua forma livre e nanoencapsulada. Além disso, utilizamos modelos de glioma in vitro e in vivo e em diversos parâmetros celulares, descrevemos a autofluorescência do fármaco e também utilizamos essa característica para avaliar a captação e a distribuição da doxazosina em células de glioma. Nossos resultados contribuíram para aproximar os modelos de estudo com o que ocorre em gliomas in vivo e para evidenciar o potencial terapêutico da doxazosina como um agente antiglioma com baixa toxicidade neural e sistêmica. / Glioblastoma (GB) is the most frequent and malignant human brain tumor. The prognosis of patients with GB remains dismal, mainly due to the low effectiveness of current therapeutic strategies and the invasive nature of this type of cancer. A characteristic of solid tumors is the presence of hypoxic areas. Hypoxic microenvironments contribute to cancer progression, resistance to treatment, and poor prognosis of the disease. Thus, we developed an in vitro model that approximates the hypoxic tumor microenvironment found in vivo. Our results suggest that OD in combination with absence of serum provided an environment favorable to the dedifferentiation of C6 cells in cancer stem cells. Doxazosin (DOX), an antihypertensive used in the clinic, has antitumor effects in several types of cancer. Thus, we evaluated the antitumor effect of DOX on rat (C6) and human (U138-MG) glioma cell lines and drug toxicity in primary astrocyte cultures and organotypic hippocampal cultures. DOX induced cell death in glioma lines and showed low neurotoxicity. In addition, the drug inhibited the PI3K/Akt pathway and activated GSK-3β and p53, resulting in induction of apoptosis and cell cycle arrest in the G0/G1 phase. Considering the importance of mitochondria in the plasticity of tumor cells and the resistance to treatment presented by glioblastomas, we analyzed the effects of DOX the interactions between nucleus and mitochondria. DOX induced mitochondrial biogenesis and apoptosis in C6 cells, and decreased TNF-α secretion. When analyzing the chemical structure doxazosin, we find several characteristics that indicate that it has autofluorescence. Thus, we characterized the autofluorescence of DOX in several media. We observed that there is a pattern of distribution of the drug in the cell: it is around the nucleus and appears to be vesiculated. Overexpression of the Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) is related to the more malignant and resistant forms of GBs. Therefore, we analyzed whether the antiglioma action of DOX is involved with EGFR. DOX treatment was able to decrease p-EGFR levels. Co-treatment of DOX and AG1478 (a receptor tyrosine kinase inhibitor) decreased EGFR phosphorylation and caused necrosis. Thus, our results suggest that the mechanism of action of doxazosin involves EGFR signaling. We evaluated the effects of free and nanoencapsulated doxazosin (DOX-NC) in in vitro and in vivo models of glioma. We demonstrated that nanoencapsulated doxazosin (DOX-NC) induced cell death in a glioma line at concentrations 100 times lower than those used for doxazosin in its free form. In addition, we analyzed the effect of DOX-NC on organotypic hippocampal cultures and, in the same way as observed with DOX, DOX-NC demonstrated low toxicity and decreased tumor area in vivo, being selective for cancer cells. In this dissertation, we altered the in vitro microenvironment of glioma cells, we evaluated the antitumor effects of doxazosin in its free and nanoencapsulated form. In addition, we used glioma models in vitro and in vivo and analyzed several cellular parameters, we described the autofluorescence of the drug and also used this characteristic to evaluate the uptake and distribution of doxazosin in glioma cells. Our results have contributed to approximate the study models with what occurs in gliomas in vivo and to evidence the therapeutic potential of doxazosin as an antiglioma agent with low neural and systemic toxicity.

Objetivo: Citocinas são sintetizadas e secretadas em resposta a uma variedade de estímulos inflamatórios, razão pela qual podem ser indicadores muito precoces de sepse neonatal precoce. A proposta deste estudo foi avaliar a contribuição da interleucina-6, fator de necrose tumoral-a e interleucina-1 P para o estabelecimento de critérios diagnósticos de sepse neonatal precoce. F oram estudadas correlações dos níveis plasmáticos dessas citocinas com testes laboratoriais comumente utilizados (leucograma) e com a presença de febre. Método: Foi realizado um estudo de coorte controlado com 117 recém-nascidos (RN) admitidos na Unídade Neonatal do HCPA no período compreendido entre julho de 1995 e agosto de 1996, com idade de zero a 5 dias de vida e suspeita clínica de infecção suficiente para o médico assistente indicar a necessidade de avaliação laboratorial. Nesse momento foi coletado material para hemograma, hemocultura ou qualquer outro teste cultural, dosagens plasmáticas de IL-6, TNF-a e IL-1 P, pela técnica de enzimoimunoensaio, utilizando-se kits R & D Systems. Os pacientes foram divididos em quatro grupos: Grupo I, sepse neonatal comprovada (n= 13); Grupo li, sepse presumível, sem uso de antibiótico pela mãe no periparto (n=36); Grupo III, sepse presumível, no entanto a mãe recebeu antibioticoterapia no periparto (n=17) e Grupo IV (n=51 ), RNs saudáveis, ou seja, aqueles com alguma suspeita clínica inicial de sepse, sem, no entanto, necessidade de antibioticoterapia para melhorarem e com ausência de germe na hemocultura e demais exames de cultura. Resultados: Os quatro grupos tiveram composição semelhante quanto ao peso de nascimento, idade gestacional, tipo de parto e escore de Apgar no 5° minuto. Não foi observada diferença entre os quatro grupos quanto a leucopenia, leucocitose, relação VT 2 </ 0,2, neutropenia e trombocitopenia. Um número reduzido de pacientes apresentou alguma dessas alterações laboratoriais. Como o comportamento dos parâmetros clínicos e laboratoriais dos Grupos I, II e III não mostrou diferença estatisticamente significativa, foi possivel agrupá-los em RN infectados (n=66) e compará-los com os não-infectados (n=Sl). A maioria dos RNs (82,9%) teve seu sangue coletado para avaliação dos níveis plasmáticos das citocinas nas primeiras 24 horas de vida. Interleucina-6 e TNF-a. foram significativamente mais elevados nos Grupos I, II e III, quando comparados com o Grupo IV. As medianas dos valores de IL-lP nos quatro grupos não foram estatisticamente diferentes. IL-6 e IL-1 p tiveram seus níveis plasmáticos mais elevados na presença de febre. A IL-1 p foi o melhor mediador da resposta febril no RN. Foram obtidas curvas ROC (receiver operating characteristics) para IL-6 e TNF-a. , a fim de estabelecer o ponto de corte ideal para esses mediadores. Com um ponto de corte de 32 pg/rnl para IL-6, a sensibilidade foi de 90%, e a especificidade, de 43%; o valor preditivo positivo foi de 67,4%, e o valor preditivo negativo, de 78,6%. Com relação ao TNF-a., o ponto de corte de 12 pg/rnl forneceu uma sensibilidade de 87,9% e uma especificidade de 43%. Os valores preditivos positivos e negativos foram, respectivamente, de 66,7% e 73,3%. Combinando os valores de pontos de corte de IL-6 e de TNF-a, a sensibilidade aumentou para 98,5%, demonstrando que essas citocinas contribuem decisivamente para o diagnóstico precoce de sepse neonatal precoce. Conclusão: É possível caracterizar a resposta inflamatória e o comportamento dos mediadores quando precocemente estudados na evolução da sepse neonatal precoce, pois as citocinas, de um modo geral, alteram-se no início da instalação do processo inflamatório e apresentam meia-vida muito curta. A avaliação do leucograma (leucopenia, relação 1/T) não foi efetiva para o diagnóstico de sepse neonatal precoce, provavelmente porque esses parâmetros laboratoriais necessitam de maior tempo para se mostrarem alterados que as citocinas estudadas. Os níveis plasmáticos de IL-6 e TNF -a foram significativamente mais elevados em RNs com sepse neonatal precoce comprovada ou presumível quando comparados com os de RNs saudáveis. A associação desses mediadores mostrou-se o melhor marcador para sepse no período pós-natal imediato. / Objectives: Cytokines are synthetysed and secreted in response to a variety of inflammatory stimuli, therefore they can be very initial indicators of early onset neonatal sepsis. The purpose of this study was to evaluate the contribution of interleukin-6, tumor necrosis facto r-a., and interleukin-1 J3 for the diagnosis of early onset neonatal sepsis. We studied the correlation between cytokine plasma leveis with commonly used laboratory tests (leukogram) and the presence offever. Methods: A cohort of 117 newborn infants (postnatal age within zero and 5 days old) admitted to the Neonatal Unit of Hospital de Clínicas de Porto Alegre, between July 1995 and August 1996, with a clinicai suspicion of infection were included in the study. At that moment, samples were collected for complete blood count, blood culture or any other culture, plasma leveis o f IL-6, TNF -a. and IL-1 J3 by enzyme-immunoassay (R&D Systems kits). Patients were divided in four groups: Group I: proved neonatal sepsis (n=13); Group II: probably infected with no maternal peripartum use of antibiotic (n=36); Group ill: probably infected but mother received peripartum antibiotic (n=17), and Group IV: newborn infants that did not receive any antibiotic therapy (n=Sl ). Resu1ts: The four groups were similar in relation to birth weight, gestational age, type o f delivery and Apgar scores in the fifth rninute o f life. There were no differences among the four groups in relation to the presence of leukopenia, leukocytosis, VT ratio </ 0.2, neutropenia, and thrombocytopenia. Very few patients had such alterations. There were no statistícal differences among groups I, Il and III in relation to clinicai and laboratory findings, therefore, they were put together (n=66) and compared with group IV. Most of the newborn infants (82.9%) had their blood collected in the first 24 hours of life. IL-6 and TNF-a. were significantly higher in groups I, II and III than in group IV. The median leveis of IL-1 p were similar in ali four groups. Newborn infants with fever had the highest leveis of IL-6 and IL-1 p. The latest was the best mediator for fever in the neonatal period. The optimal cutoff point obtained with the receiver operating characteristics (ROC) curve was 32 pglml for IL-6 (sensitivity = 90%, specificity = 43%, positive predictive value = 67.4%, negative predictive value = 78.6%) , and 12 pglml for TNF-a. (sensitivity = 87.9%, specificity = 43%, positive predictive value = 66. 7%, nega tive predictive value = 73.3% ). Combining IL-6 and TNF-a. cutoff points provides a sensitivity of 98%. Conclusion: It is possible to evaluate the inflammatory response during the evolution of early onset neonatal sepsis. Cytokines become abnormal very early. The blood count was not useful for diagnosis of early onset neonatal sepsis. IL-6 and TNF-a. leveis were signjficantly higher in newborn infants with neonatal sepsis than in normal newborn infants. The combination o f IL-6 and TNF -a. appears to be a highly sensitive marker o f sepsis in the immediate post-natal period.