O Trypanosoma cruzi libera para o meio, vesículas contendo material de sua superfície e aparentemente estas vesículas seriam uma maneira de ativar e preparar a célula hospedeira para a invasão, além de induzir um aumento na expressão de alguns componentes da matriz extracelular. Neste trabalho demonstramos que essas vesículas aumentam a expressão de fibronectina na matriz, sendo este aumento dose-dependente e linear ao longo do tempo. Porém, para laminina não conseguimos observar o mesmo comportamento. Nossos resultados também mostram que os constituintes lipídicos das vesículas podem ser os responsáveis pelo aumento da expressão de fibronectina em cultura de células epiteliais. Os dois grandes grupos de glicoproteínas encontradas na superfície do parasita e nas vesículas, mucinas e Tc85 não parecem estar envolvidos no processo. As culturas celulares tratadas com os lipídeos extraídos das vesículas apresentaram um aumento de fibronectina também dose-dependente, porém, com uma resposta linear ao longo do tempo e uma expressão máxima atingida em tempos menores / Trypanosoma cruzi releases to the environment plasma membrane vesicles. Apparently, these vesicles could be a signal released by the parasite to prepare the host cell for the invasion. This study demonstrated that these vesicles induce a dosisdependent expression of fibronectin, linear over time. The same behavior has not been observed for laminin. Our results also show that lipids from the vesicles are involved in the increase of expression of fibronectin by epithelial cells. The two major surface membrane glycoproteins, Tc85 and mucins, also present in the vesicles do not participate in this phenomenon. Cell cultures that have been treated with lipids extracted from T. cruzi membrane vesicles also provoked a dosis-dependent increase in fibronectin and linear over time

O Trypanosoma cruzi libera para o meio, vesículas contendo material de sua superfície e aparentemente estas vesículas seriam uma maneira de ativar e preparar a célula hospedeira para a invasão, além de induzir um aumento na expressão de alguns componentes da matriz extracelular. Neste trabalho demonstramos que essas vesículas aumentam a expressão de fibronectina na matriz, sendo este aumento dose-dependente e linear ao longo do tempo. Porém, para laminina não conseguimos observar o mesmo comportamento. Nossos resultados também mostram que os constituintes lipídicos das vesículas podem ser os responsáveis pelo aumento da expressão de fibronectina em cultura de células epiteliais. Os dois grandes grupos de glicoproteínas encontradas na superfície do parasita e nas vesículas, mucinas e Tc85 não parecem estar envolvidos no processo. As culturas celulares tratadas com os lipídeos extraídos das vesículas apresentaram um aumento de fibronectina também dose-dependente, porém, com uma resposta linear ao longo do tempo e uma expressão máxima atingida em tempos menores / Trypanosoma cruzi releases to the environment plasma membrane vesicles. Apparently, these vesicles could be a signal released by the parasite to prepare the host cell for the invasion. This study demonstrated that these vesicles induce a dosisdependent expression of fibronectin, linear over time. The same behavior has not been observed for laminin. Our results also show that lipids from the vesicles are involved in the increase of expression of fibronectin by epithelial cells. The two major surface membrane glycoproteins, Tc85 and mucins, also present in the vesicles do not participate in this phenomenon. Cell cultures that have been treated with lipids extracted from T. cruzi membrane vesicles also provoked a dosis-dependent increase in fibronectin and linear over time

Neste trabalho foram analisadas sob o ponto de vista físico-químico, as interações entre DNA e lipossomos catiônicos de brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB). Foram utilizados os seguintes modelos: 1) 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP), um modelo de unidade monomérica do polímero que é o DNA; 2) DNAs de bacteriófagos T2, T4, T5, T7 e λ; 3) vesículas pequenas de DODAB preparadas por sonicação; 4) vesículas grandes de DODAB preparadas por aquecimento (56 ºC/30 minutos) ou vaporização clorofórmica. A interação entre 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP) e lipossomos de DODAB resultou em adsorção máxima de DMP ao lipossomo catiônico com uma proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e mobilidade eletroforética (ME) mínima mas positiva dos lipossomos. Em força iônica de 5 mM, a adsorção máxima de DMP sobre os lipossomos aproxima-se de zero, mostrando que a formação do complexo DODAB/DMP é essencialmente dirigida pela atração eletrostática. A adição de nucleotídeo na faixa de milimolar (0,4 - 1,5 mM) induz a um aumento de turbidez da dispersão de lipossomos (DODAB 0,08 mM) em função do tempo. Ocorrem velocidades de floculação muito maiores que as obtidas por adição de NaCl (40 120 mM). O nucleotídeo comporta-se como um ânion hidrofóbico com uma afinidade pela membrana muito maior que a exibida por um ânion simples como o cloreto. DMP induz ruptura dos lipossomos contendo [14C]sacarose, sugerindo que a interação DMP/bicamada não é superficial. Embora a interação preserve a carga positiva do liposomo, a integridade lipossomal não é preservada. Na adsorção máxima, a inserção de DMP na bicamada é a explicação mais razoável para manutenção da carga positiva da vesícula, proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e extravasamento de conteúdo interno lipossomal. A interação DODAB/DNA também é dirigida por atração eletrostática entre o DNA e a bicamada catiônica. Marcadores incorporados ao DNA ou a sítios da bicamada são deslocados para a água devido à interação. Sob condições de excesso de DODAB, na situação de adsorção máxima de DODAB sobre DNA, existem cerca de 70 moléculas de DODAB por nucleotídeo de DNA e esta proporção não depende do tipo de DNA. A interação DODAB/DNA leva à formação de glóbulos visíveis por microscopia óptica de campo escuro e ocorrência de uma dependência linear entre turbidez e 1/λ2, onde λ é o comprimento de onda da luz incidente. Na condição de adsorção máxima de DODAB, a formação de complexos globulares DODAB/DNA causa perda de hipocromismo da dupla fita de DNA conforme detectado por efeitos de temperatura sobre absorbância em 260 nm de misturas DNA/DODAB. Em suma, a interação de DODAB/DNA não é superficial: o lipossomo perde sua integridade e o DNA perde sua estrutura em dupla hélice, tornando-se fita simples. A atração hidrofóbica entre bases nitrogenadas de DNA e cadeias hidrocarbônicas dos lipídios catiônicos tem papel importante na determinação da estrutura do complexo. / In this work, interactions between DNA and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) are evaluated from a physicochemical point of view. The following models were used: 1) 2\'-deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP), a model of monomeric unity of polymer, the DNA; 2) DNAs of T2, T4, T5, T7 and λ bacteriophages; 3) small vesicles of DODAB prepared by sonication; 4) large vesicles of DODAB prepared by heating (56 ºC/30 minutes) or by chloroform vaporization. The interaction between 2\'deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP) and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) in water is described. At maximal adsorption, the molar ratio DODAB/DMP is 2:1 and electrophoretic mobility for the liposomes attains a minimum at a positive value. At 5 mM ionic strength, maximal DMP adsorption on the liposome becomes close to zero, demonstrating that the electrostatic attraction essentially drives the DODAB/DMP complexation. Over the millimolar range of DMP concentrations (0.4-1.5 mM), upon nucleotide addition, turbidity of the liposome dispersion (0.08 mM DODAB) steeply increases as a function of time in contrast with the much smaller flocculation rates upon NaCl addition over a much higher range of NaCl concentrations (40-120 mM). The nucleotide behaves as a hydrophobic anion with an affinity for the membrane that is much higher than that exhibited by a simple anion as chloride. DMP-induced rupture of liposomes containing [14C]sacarose was evaluated from dialysis of DMP/liposomes mixtures. In water, DMP-induced leakage of radioactive liposomal contents suggests that the DMP/bilayer interaction is not superficial. Although the interaction preserves the positive liposome charge, it doesn\'t preserve its integrity. At maximal adsorption, DMP insertion in the cationic bilayer is the most reasonable explanation for the remaining positive charge on the vesicle, the 2:1 DODAB : DMP molar ratio, and leakage of internal contents from the liposome. The DODAB/DNA interaction is also driven by the electrostatic attraction between DNA and bilayer. Probes located on DNA or in the bilayer are displaced from their DNA or bilayer sites. Under conditions of DODAB excess, at maximal DODAB adsorption on DNA, there are ca. 70 DODAB molecules adsorbed per nucleotide on DNA, a molar proportion (MP) that does not depend on DNA type. The DODAB/DNA interaction led to formation of globules as visualized from dark-field optical microscopy and to occurrence of a linear dependence between turbidity for the mixture and 1/λ2, where λ is the wavelength of incident light. At maximal DODAB adsorption, the formation of DODAB/DNA globular complexes causes loss of doublestranded DNA hypochromism as detected from temperature effects on DNA absorbance at 260 nm in the presence or absence of DODAB. In summary, liposome loses its integrity and DNA loses its double helix becoming single-stranded. The hydrophobic attraction between nitrogenous bases on DNA and hydrocarbon chains on liposome bilayers plays an important role in determining structure of the complex.

Submitted by Renata Fontoura (comunicaicc@fiocruz.br) on 2014-11-26T15:13:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Claudia Maria do Nascimento Moreira - 01.pdf: 4994656 bytes, checksum: c9acb588dbfcaa318394a1f54b594a32 (MD5) Dissertação Claudia Maria do Nascimento Moreira - 01.pdf: 4994656 bytes, checksum: c9acb588dbfcaa318394a1f54b594a32 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T15:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Claudia Maria do Nascimento Moreira - 01.pdf: 4994656 bytes, checksum: c9acb588dbfcaa318394a1f54b594a32 (MD5) Dissertação Claudia Maria do Nascimento Moreira - 01.pdf: 4994656 bytes, checksum: c9acb588dbfcaa318394a1f54b594a32 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil / O complexo adaptador 1 (AP-1) atua na formação do revestimento de vesículas com clatrina na rede trans-Golgi em células eucariontes. O conhecimento sobre o complexo AP-1 em tripanosomatídeos é escasso, mas já foi demonstrada sua importância na infectividade de Leishmania mexicana em macrófagos, assim como na viabilidade de Trypanosoma brucei. O Trypanosoma cruzi é um protozoário flagelado pertencente à família Trypanosomatidae, sendo o agente etiológico da doença de Chagas, a qual afeta milhões de pessoas no mundo. Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo identificar os genes que codificam as quatro subunidades do complexo AP-1 no genoma de T. cruzi, analisar sua expressão e localização subcelular nesse parasita. Busca em banco de dados genômicos permitiu identificar as sequências codificantes para todas as subunidades do complexo AP-1, sendo obtidos os seguintes números de acesso gênicos: AP1-γ: XP_818958.1; AP1-β: XP_820334.1; AP1-µ:XP_818899.1; AP1-σ: XP_804127.1. Foram produzidos anticorpos em camundongos contra as proteínas recombinantes de todas as subunidades do complexo AP-1. Análise da especificidade dos anticorpos foi realizada por western blot e a localização subcelular das proteínas foi feita por imunofluorescência em microscopia de epifluorescência e microscopia confocal a laser. Resultados negativos foram obtidos com o antisoro contra a subunidade AP1-σ. Anticorpos obtidos contra as subunidades AP1-µ (policlonal) e AP1-β (monoclonal) reconheceram polipetídeos de tamanho compatível ao peso molecular da proteína endógena em extratos de formas epimastigotas, porém não reconheceram as proteínas por imunofluorescência. O antisoro policlonal obtido contra a subunidade AP1-γ reconheceu em extratos de diferentes formas evolutivas de T. cruzi (epimastigotas, tripomastigotas e amastigotas) um polipeptídeo de peso molecular compatível com o predito em banco de dados (~90 kDa). Imunolocalização demonstrou reação positiva pontual em região compatível com a do complexo de Golgi deste protozoário: entre núcleo e cinetoplasto de formas tripomastigotas e entre cinetoplasto e bolsa flagelar de epimastigotas e amastigotas. Colocalização da AP1-γ com a GTPase Rab7 (marcador de complexo de Golgi em T. cruzi) confirmou a localização desta subunidade no complexo de Golgi desse parasita. Nossos resultados demonstram que as subunidades do complexo AP-1 são conservadas e expressas em T. cruzi e que pelo menos a subunidade AP1-γ possui localização celular em complexo de Golgi, similar ao que é descrito em outras células eucariontes. / The adaptor complex 1 (AP-1) acts in the formation of clathrin-coated vesicles at the transGolgi network of eukaryotic cells. Knowledge about the AP-1 complex in trypanosomatids is scarce, but it has been already demonstrated its importance in the infectivity of Leishmania mexicana in macrophages, as well as the viability of Trypanosoma brucei. Trypanosoma cruzi is a protozoan flagellate that belongs to the family Trypanosomatidae, being the etiologic agent of Chagas disease, which affects millions of people worldwide. In this context, this study aimed to identify the genes encoding the four subunits of the AP-1 complex in the genome of T. cruzi and analyze their expression and subcellular localization in this parasite. Search in genomic database identified gene sequences coding for all subunits of the AP-1 complex, the following accession numbers being obtained: AP1-γ: XP_818958.1; AP1-β: XP_820334.1; AP1-µ: XP_818899 .1; AP1-σ: XP_804127.1. Antibodies were produced in mice against recombinant proteins of all subunits of the AP-1 complex. Analysis of the specificity of the antibodies was performed by western blot and subcellular localization of the proteins by immunofluorescence was done by epifluorescence microscopy and confocal laser microscopy. Negative results were obtained with the antiserum against subunit AP1-σ. Antibodies raised against the AP1-µ (polyclonal) and AP1-β (monoclonal) subunits recognized polypeptides with size compatible to the molecular weight of the endogenous protein in extracts from epimastigotes, but no proteins could be localized by fluorescence microscopy. The antiserum polyclonal obtained against the AP1-γ subunit recognized a polypeptide in extracts of different evolutionary forms of T. cruzi (epimastigotes, trypomastigotes and amastigotes) of molecular weight consistent with that predicted in database (~90 kDa). Immunolocalization showed punctual positive reaction in the region compatible with the Golgi complex of this protozoan: between nucleus and kinetoplast of trypomastigotes and between kinetoplast and flagellar pocket of epimastigotes and amastigotes. Colocalization of AP1-γ with the GTPase Rab7 (a marker of the Golgi complex in T. cruzi) confirmed the location of this subunit in the Golgi apparatus of this parasite. Our results demonstrate that the subunits of the AP-1 complex are conserved and expressed in T. cruzi and that at least the AP1-γ subunit has cellular localization in the Golgi apparatus, similar to that described in other eukaryotic cells.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-17T21:38:06Z No. of bitstreams: 1 2018_LeidyJohanaNogueraGaviria.pdf: 1783345 bytes, checksum: 74ef4b3f16d49d4cf2407d7ceac193b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-27T21:09:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_LeidyJohanaNogueraGaviria.pdf: 1783345 bytes, checksum: 74ef4b3f16d49d4cf2407d7ceac193b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T21:09:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_LeidyJohanaNogueraGaviria.pdf: 1783345 bytes, checksum: 74ef4b3f16d49d4cf2407d7ceac193b3 (MD5) Previous issue date: 2018-08-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A doença renal crônica (DRC) é considerada um dano renal que induz a perda progressiva da função dos rins, a qual não pode ser revertida. Os pacientes portadores de DRC necessitam da hemodiálise como terapia de substituição renal. A hemodiálise melhora a qualidade de vida do paciente, mas também tem consequências negativas, como o desencadeamento de um estado de inflamação crônica no paciente, que por sua vez se associa com um alto risco cardiovascular. Este trabalho teve como objetivo investigar se a hemodiálise em pacientes com doença renal crônica altera a população e a função de vesículas extracelulares (EVs) (exossomos e microvesículas). Amostras de sangue de 7 (sete) indivíduos portadores de DRC ativos em programa de hemodiálise foram coletadas. As amostras de soro obtidas a partir das amostras de sangue coletados antes e após a realização da hemodiálise foram utilizadas para realização de testes Proteína C Reativa - PCR LÁTEX e técnicas de purificação e caraterização de EVs. As EVs foram avaliadas quanto a quantidade e distribuição do tamanho pelo método de pulso resistivo (do inglês, Tunable Resistive Pulse Sensing). A estrutura das EVs foi avaliada por microscopia eletrônica. A detecção de proteínas marcadoras de exossomos por Western Blot foi utilizada para reforçar a presença de EVs. O potencial inflamatório das EVs foi testado pelo ensaio de ativação celular com células mononucleares de sangue periférico (CMSP) avaliado por citometria de fluxo. Os pacientes estudados apresentam um processo inflamatório avaliado pela PCR. As amostras coletadas após o procedimento de hemodiálise apresentaram aumento na contagem de EVS. Exceção feita a um paciente que interessantemente tinha o maior valor de PCR. Os resultados de proliferação celular induzidos por EVs não permitiu uma conclusão sobre o potencial anti ou pró inflamatório das EVs após a hemodiálise. A observação de que há um aumento na população de EVs após o procedimento de hemodiálise abre o caminho para que se possa investigar com maior detalhamento o papel destas EVs no risco para o desenvolvimento da doença cardio renal. / Chronic kidney disease (CKD) is a progressive and irreversible loss of function from the kidney. The CKD patients require hemodialysis as renal replacement therapy. Hemodialysis is mandatory to improve the quality of life of CKD patients. However, it also has negative consequences, such as the increased risk of cardiovascular disease, what is believed to be triggered by an inflammatory state in the hemodialysis patient. This study aimed to investigate whether CKD patients under hemodialysis show changes in the quantity and function of EVs (exosomes and microvesicles) prior and after the hemodialysis procedure. Seven blood samples from CKD patients under hemodialysis therapy were collected. Serum samples obtained from blood samples collected before and after the completion of hemodialysis were used for CRP (C Reative Protein) testing using the CRP latex technique. Tunable Resistive Pulse Sensing technique was used to evaluate EVs concentration and size distribution. Electron microscopy was used to investigate the EVs structure. Exosome-associated proteins were assayed using Western blotting. Flow cytometry was used to evaluate peripheral blood mononuclear cells (PBMC) proliferation under the presence of EVs purified prior or after the hemodialysis. CRP test showed that all patients are in an inflammatory state both prior and after the hemodialysis. Based on the data of the seven patients the EVs concentration showed to be increased after the hemodialysis procedure. Cell proliferation induced by EVs purified prior and after the hemodialysis did not allow a conclusion about the inflammatory potential of the EVS after hemodialysis. The observation that there is an increase in the population of EVs after the hemodialysis procedure opens the way so that we can investigate in more detail the role of these EVs in CKD patients under hemodialysis.

Atualmente, a demanda por alimentos com apelo funcional tem se tornado cada vez mais recorrente dentre os consumidores devido a uma crescente busca por hábitos de vida mais saudáveis. Sendo assim, o desenvolvimento de técnicas que possibilitem uma adição mais efetiva de ingredientes funcionais em matrizes alimentícias se torna uma necessidade. Essas técnicas devem possibilitar principalmente (i) a incorporação de mecanismos de liberação sustentada na formulação; (ii) o aumento da bioacessibilidade e biodisponibilidade aos ingredientes, a partir do controle da microestrutura do alimento. Esse projeto visa contemplar essas duas premissas, ao propor a encapsulação de dois bioativos hidrofóbicos, a curcumina e a vitamina D3, conhecidos pelas suas propriedades antioxidantes e nutracêuticas, em carreadores de origem lipídica, os lipossomas, estabilizando-os com diferentes hidrocoloides - goma xantana, goma guar e inulina. Os lipossomas foram produzidos por hidratação de prolipossomas e suas propriedades físico-químicas foram caracterizadas ao longo de 42 dias de armazenagem, a partir de análises de diâmetro médio hidrodinâmico, potencial zeta, colorimetria instrumental e quantificação de bioativos encapsulados. Análises que permitiram a caracterização da microestrutura das dispersões produzidas também foram realizadas, sendo elas: calorimetria diferencial de varredura (DSC), espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) e ensaios reológicos. As análises de SAXS mostraram que lipossomas produzidos na presença de curcumina são mais estáveis que àqueles produzidos na ausência da mesma e que não houve mudança na estrutura da bicamada lipídica das vesículas após a adição de vitamina D3, mesmo quando uma alta concentração foi incorporada ao sistema (80.000 UI). Por fim, verificou-se que a coencapsulação foi possível em lipossomas multilamelares estabilizados apenas com gomas guar e xantana, resultado que pode ser comprovado pelo alto teor de retenção dos bioativos ao longo do tempo de armazenagem. / Currently, the demand for food with functional appeal has become increasingly recurrent among the consumers due to a growing search for healthier living habits. Therefore, the development of techniques that allow a more effective addition of functional ingredients in food matrices becomes a necessity. These techniques should mainly enable to (i) incorporate a sustained release mechanisms into the formulation; (ii) increase the bioaccessibility and bioavailability to these ingredients, from the control of the food microstructure. This project aims to contemplate these two premises by proposing the encapsulation of two hydrophobic bioactives, curcumin and vitamin D3, known for their antioxidant and nutraceutical properties, in liposomes - lipid carriers - stabilizing them with different hydrocolloids - xanthan gum, guar gum and inulin. Liposomes were produced by proliposomes hydration and their physicochemical properties were characterized during 42 days of storage, including analyzes of hydrodynamic average diameter, zeta potential, instrumental colorimetry and quantification of encapsulated bioactives. Analyzes that allowed the microstructure characterization of the produced dispersions were also performed, including: differential scanning calorimetry (DSC), small-angle X-ray scattering and rheological tests. The SAXS analysis showed that liposomes produced in the presence of curcumin were more stable when compared to the empty ones and that there was no change in the lipid bilayer of the vesicles after the addition of vitamin D3, even when a high concentration was incorporated into the system (80,000 IU). Finally, it was concluded that the coencapsulation was possible in multilamellar liposomes stabilized with guar and xanthan gums, a result that can be evidenced by the high content of bioactives retained throughout the storage time.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-17T12:02:10Z No. of bitstreams: 1 gisellesantoscavalcantimanhaesdeandrade.pdf: 2846359 bytes, checksum: 064267dc20f08e8554a167629e24dfae (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-18T11:50:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gisellesantoscavalcantimanhaesdeandrade.pdf: 2846359 bytes, checksum: 064267dc20f08e8554a167629e24dfae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-18T11:50:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gisellesantoscavalcantimanhaesdeandrade.pdf: 2846359 bytes, checksum: 064267dc20f08e8554a167629e24dfae (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Vesículas de membrana externa (VMEs) liberadas principalmente por bactérias Gram negativas podem participar de diversos processos biológicos como sobrevivência bacteriana, aquisição de nutrientes, estabelecimento de biofilmes, comunicação celular e patogênese. Apesar da importância dessas vesículas em bactérias patogênicas, pouco ainda é conhecido sobre a formação e ocorrência de VMEs em bactérias de ecossistemas aquáticos. Este trabalho teve por objetivo investigar a ocorrência e formação de VMEs em bactérias cultiváveis de um ecossistema aquático amazônico. Para o estabelecimento de culturas bacterianas, amostras foram coletadas do Rio Negro (AM), submetidas à diluição seriada e semeadas em dois meios de cultura sólidos não seletivos: R2A e TSA. As colônias bacterianas em cultura foram caracterizadas em morfotipos de acordo com seus aspectos macroscópicos e microscópicos (forma, arranjo e composição da parede celular) por microscopia de luz. Os morfotipos foram transferidos para meio liquido (TSB) e a curva de crescimento estabelecida por densidade óptica através de espectrofotometria e densidade bacteriana pela microscopia de fluorescência. O estabelecimento das culturas de bactérias do Rio Negro apontaram que o meio R2A possibilitou o crescimento de mais morfotipos de colônias (10). Análises por microscopia de luz dos morfotipos mostraram uma maior ocorrência de bactérias Gram negativas (58,33%), com predominância de bacilos (51%) e distribuídas isoladamente (58,33%). A curva de densidade em meio líquido (TSB) mostrou-se estável na quarta hora de cultura, indicando o fim da fase exponencial e início da fase estacionária. A microscopia eletrônica de transmissão revelou bactérias de diferentes tamanhos (0,93 μm2 à 1.290 μm2) e envoltório celular com características típicas de espessura e composição dos grupos bacterianos gram-positivo e gramnegativo. Análises quantitativas demonstraram maior ocorrência de bactérias com parede celular tipicamente Gram negativa (77,28%), caracterizada pela presença de membrana plasmática, espaço periplasmático e membrana externa. Paralelamente, além das características morfológicas do envoltório celular bacteriano, foi possível a observação de estruturas bacterianas intra e extracelulares, como cápsula, flagelo, nucleóide, grânulos e septos de divisão e esporulação. A MET revelou a ocorrência de VMEs, brotando da membrana externa de bactérias Gram negativas em direção ao meio extracelular. A maior proporção de VMEs (83%) foi encontrada em processo de formação, aparecendo isoladamente ou formando grupamentos vesiculares aderidos ao envoltório celular. VMEs já completamente formadas, livres no meio extracelular também foram detectadas (17%) distantes ou próximas de grupos de bactérias. Análises morfométricas das VMEs revelaram vesículas de tamanhos variados (15 µm-300 µm de diâmetro). Porém, as vesículas aderidas às bactérias apresentaram menor diâmetro (60,94 ± 7,32 µm) em comparação com as vesículas livres no meio extracelular (149,4 ± 21,10 µm, p<0,0001). Em conjunto, o presente trabalho demonstrou a capacidade de bactérias aquáticas cultiváveis do Rio Negro secretarem VMEs durante o crescimento em cultura. O entendimento de diferentes aspectos morfológicos destas bactérias e a caracterização ultraestrutural das VMEs enfatiza o fato das bactérias de ecossistemas aquáticos constituírem microrganismos estruturalmente organizados, denotando sua complexidade funcional e adaptativa. / Outer membrane vesicles (OMVs) released by Gram negative bacteria play an important role in a variety of biological processes, such as bacterial survival, nutrient acquisition, biofilm establishment, cell communication and pathogenesis. Despite the importance of these vesicles in pathogenic bacteria, the formation and occurrence of OMVs in bacteria of aquatic ecosystems is still poorly understood. The present work aimed to investigate the occurrence and formation of OMVs in cultured bacteria from an Amazonian aquatic ecosystem. For bacterial cultures, samples were collected from Negro River (AM), serially diluted and spread-plate in two non-selective solid culture media: R2A and TSA. Colonies were characterized through macroscopic aspects and microscopic characteristics. Colonies morphotypes were transferred to non-selective liquid media (TSB) and the growth curve was analyzed by optical and cellular density, through spectrophotometry and fluorescence microscopy, respectively. Our results showed that R2A media enabled the growth of most colonies morphotypes (10). Microscopic analyses by light microscopy showed that Gram negative bacteria (58,33%), bacillus shape (51%) and isolate arrangement (58,33%) were predominant among bacterial morphotypes. The density curve showed a growth stabilization around the fourth hour of culture, indicating the end of the exponential phase and the begging of the stationary phase. Transmission electron microscopy revealed bacteria with different sizes (0,93 μm2 à 1.290 μm2) showing gram-positive and gram-negative envelopes. TEM quantitative analyses showed higher frequency of Gram negative bacteria (77,28%) exhibiting cell envelope composed by plasma membrane, periplasmic space and outer membrane. TEM enabled the visualization of intra and extracellular bacterial structures, such as capsule, flagellum, nucleiod, granules and cellular septa. TEM analyses revealed the occurrence of OMVs extruded from the outer membrane of Gram negative bacteria. The higher OMVs proportion was found in process of budding, appearing isolated or in clusters adhered to cellular envelope. Free OMVs were also detected in the extracellular medium, near or distant from bacterial clusters. Morphometric analyses showed vesicles with various sizes (15 µm-300 µm in diameter). However, vesicles in process of formation showed smaller size than free vesicles in the extracellular medium. Altogether, the present work demonstrated, for the first time, the ability of bacteria from Negro River to generate OMVs during growth in culture media. The ultrastructural characterization of OMVs emphasizes the fact that bacteria from aquatic ecosystems are structurally organized microorganisms denoting its functional and adaptive complexity.

A extensão relativa da dissociação iônica (&#945;) de micelas de cloreto de hexadecildimetilamônio (CTACI), brometo de hexadecildimetilamônio (CTAB), vesículas de cloreto de dioctacecildimetilamônio (DODAC) e brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) foram determinadas usando um método de dediazonização. O método de dediazonização consiste na determinação de produtos resultantes da lenta decomposição espontânea de tetrafluorborato de 2,4,6-trimetilbenzenodiazônio, seguida pela reação rápida do cátion fenílico com nucleófilos presentes no meio. Foi demostrado que este método determina a composição relativa da pseudofase aquosa interagregado. Os valores de &#945; obtidos para CTACI e CTAB foram, respectivamente, 0,29 e 0,26, em excelente concordância com valores previamente publicados. O coeficiente de troca iônica para brometo/cloreto, determinado através do mesmo método, foi de 2,65, coincidindo com dados publicados. Estes valores confirmam o uso deste método para se obter tanto grau de dissociação iônica relativo como coeficientes de seletividade. O método foi também aplicado para a determinação do grau de dissociação iônica externo (&#945;e e interno (&#945;i) de vesículas de DODAC e DODAB. Para vesículas de DODAB sonicadas por tip obteve-se &#945;e de 0,20; para vesículas de DODAC sonicadas em banho &#945;e foi 0,20; para vesículas de DODAC sonicadas por tip &#945;e foi 0,25 e para vesículas de DODAC grandes &#945;e foi 0,11. Foi também determinado, pela primeira vez, o valor de 0,07 para o &#945;i de vesículas grandes de DODAC. O conjunto de valores obtidos para &#945;i e &#945;e permitiram a análise quantitativa da catálise pelo compartimento aquoso interno e externo de vesículas sem a utilização de &#945; como parâmetro ajustável. Foi modelado com sucesso a decomposição espontânea do íon 6-nitrobenzisoxazol-3-carboxilato e a hidrólise alcalina do ácido 5,5\'-ditiobis(2-nitrobenzóico). Este trabalho é a primeira análise quantitativa de reações modificadas por vesículas nos dois compartimentos usando dados independentes para dissociação iônica das superfícies vesiculares. / The relative extents of ion dissociation (&#945;) from micelles of hexadecyltrimethylammonium (CTA) chloride (CTACl) and bromide (CTAB) and vesicles of dioctadecyldimethylammonium (DODA) chloride (DODAC) and bromide (DODAB) were determined using a dediazoniation method. The dediazoniation method consists in the determination of the products resulting from the slow spontaneous decomposition of 2,4,6-trimethylbenzene diazonium tetrafluoroborate, followed by fast reaction of the resulting phenyl cation with neighboring nucleophiles. This method was shown to determine the relative composition of the interaggregate aqueous pseudophase and, consequently, the degree of ion dissociation of the aggregate. The values of &#945; obtained for CTACl and CTAB were, respectively, 0.29 and 0.26, in excellent agreement with previously published values. The ion exchange selectivity coefficient for bromide/chloride exchange, determined using the same method was 2.65, coinciding with published data. These values lend confidence to the use of this method for obtaining both relative dissociation degrees and ion selectivity coefficients. The method was also applied for the determination of the external (&#945;e)as well as the internal (&#945;i) &#945; of DODAC and DODAB vesicles. For tip-sonicated DODAB vesicles &#945;e was 0.20, for bath-sonicated DODAC &#945;e was 0.20, for tip-sonicated DODAC &#945;e was 0.25 and for large DODAC vesicles a was 0.11. We also determined, for the ftrst time, the a value of 0.07 for &#945;i of large vesicles. The set of values obtained for &#945;i and &#945;e permitted quantitative analysis of two reaetions in both the internal and external aqueous compartments of vesicles without recourse to ion dissociation adjustable parameters. We successfully modeled the spontaneous decomposition of 6-nitrobenzisoxazol-3-carboxylate and the alkaline hydrolysis of 5,5\'-dithiobis(2-nitrobenzoate). This work is the first quantitative analysis of vesicle-modified reactions in both vesicle compartments using independent data for ion dissociation from vesicle\'s surfaces.

A acne vulgar é uma das doenças cutâneas mais comuns, apresentando como um de seus fatores fisiopatológicos primários a colonização pelo microrganismo Propionibacterium acnes. Atualmente, têm-se buscado terapias alternativas para o combate ao P. acnes, destacando-se alguns ácidos graxos, como o ácido laúrico (LA). O LA é uma molécula pouco solúvel em água, sendo possível sua incorporação em lipossomas. Os lipossomas apresentam capacidade de encapsulação/ liberação de ativos e impedem a desidratação da pele, tornando-se ingredientes inovadores na área de cosméticos. Foram preparados lipossomas de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) contendo diferentes concentrações de LA, que variaram de 0 a 50% da concentração total em mol, em quatro pHs: 9,0, 7,4, 5,0 e 3,0. Nestes pHs o estado de protonação do LA muda variando de 0 a -1. Os lipossomas foram extrusados por filtros com poros de 100 nm de diâmetro visando à obtenção de vesículas unilamelares grandes (LUV). As LUV foram caracterizadas quanto a sua estabilidade em condições de prateleira, temperatura de transição de fase da bicamada, encapsulamento no interior aquoso, liberação do LA, difusão das vesículas na pele e seus aspectos morfológicos foram caracterizados por espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) e crio-microscopia eletrônica de transmissão. Estudos de estabilidade mostraram que independentemente da concentração de LA, as formulações são mais estáveis em pHs mais altos, quando LA está em sua maioria na forma de laurato. Os experimentos de DSC revelaram que em pHs 3,0 e 5,0 e concentrações maiores de LA, a interação deste ácido graxo com as bicamadas é favorecida, havendo um aumento da temperatura de transição de fase (Tm) e diminuição da cooperatividade. Análises de taxa de incorporação de sondas hidrofílicas confirmaram a presença de um compartimento aquoso interno para as vesículas de DPPC:LA. O LA conseguiu permear a pele no período avaliado e pouco LA foi liberado das vesículas em condições de temperatura ambiente. A morfologia das LUV se mostrou bem diferente da esperada e se observaram vesículas com mais de uma bicamada e outros formatos que não o esférico. Estes resultados podem auxiliar na otimização das condições para uma formulação que poderá ser usada no tratamento da acne, aumentando a eficácia do LA no sítio alvo. / Acne vulgaris is one of the most common skin diseases, presenting as one of its causes the microorganism Propionibacterium acnes colonization. Currently, it has been sought alternatives therapies against P. acnes, especially some fatty acids, like the lauric acid (LA). LA is a molecule with low water solubility, allowing its incorporation in liposomes. Liposomes have encapsulation/release capacity of drugs and promote skin lipids regeneration, becoming an innovative ingredient in cosmetics area. Dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) vesicles containing different LA concentrations were prepared at pHs: 9.0, 7.4, 5.0 and 3.0. At these pHs the LA protonation changes and its charge varies from 0 to -1. The vesicles were extruded through filters containing pores of 100 nm to obtain large unilamellar vesicles (LUV) that were characterized for stability in shelf conditions, bilayer phase transition temperature, aqueous internal compartment encapsulation, LA release and in vitro skin permeation. Its morphological features were characterized by small angle X-ray scattering (SAXS) and cryo-electron transmission microscopy. Stability assays showed that, regardless LA concentration, formulations were more long-term stable in higher pHs, when LA is mostly in the form of laurate. The differential scanning calorimetry, DSC, experiments showed that, at pHs 3.0 and 5.0 and higher LA concentrations, the interaction between the bilayer and LA is favored, increasing phase transition temperature (Tm) and reducing cooperativity. Incorporation of hydrophilic probes confirmed the presence of an internal aqueous compartment in DPPC:LA vesicles. The LA managed to permeate the skin on the period evaluated and, in ambient conditions, low LA concentration was released from the vesicles. LUV containing more than one bilayer and non-spherical structures were observed. The obtained results may help in the optimization of the conditions for a formulation that can be used in the treatment of acne and improving the effectiveness of LA delivery to the target site.

[ES] El infarto agudo de miocardio (IAM) es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en los países desarrollados. A lo largo de los últimos años se ha visto que la respuesta inflamatoria que ocurre tras desencadenarse el IAM es muy importante en el desarrollo clínico de esta patología. Si se produce una respuesta inflamatoria exacerbada aumenta el riesgo de remodelado cardiaco adverso y fallo cardiaco, pero el hecho de que no se desencadene la respuesta inflamatoria también tiene consecuencias negativas. Debido a la importancia de la respuesta inflamatoria en el IAM, recientemente se han intentado desarrollar terapias dirigidas frente componentes celulares o moleculares que participan en esta respuesta. Dentro de estas terapias, la terapia celular con células mesenquimales estromales (MSC) se ha postulado como un buen candidato. Las MSC se caracterizan fundamentalmente por su capacidad inmunomoduladora, lo que ha conducido a su empleo como agentes terapéuticos en diferentes enfermedades que cursan con procesos inflamatorios. Sin embargo, a lo largo de los últimos años, numerosos estudios han mostrado que el efecto terapéutico de las MSC está mediado fundamentalmente por las vesículas extracelulares (EVs) que liberan. Estas EVs recapitulan los efectos terapéuticos de las células de origen, por lo que también presentan efectos inmunomoduladores. El empleo de las EVs de MSC como agentes terapéuticos presenta ventajas respecto al uso de las MSC como, por ejemplo, una mayor bioseguridad. No obstante, el uso clínico de las EVs todavía tiene que hacer frente a retos como la obtención de grandes cantidades de EVs que constituyan un producto clínico estable y homogéneo. En este trabajo se ha querido evaluar, por un lado, si las EVs obtenidas de diferentes biopsias de la misma fuente tisular de MSC pueden constituir un producto biológico homogéneo que presente las mismas características y funcionalidad. Por otro lado, se ha evaluado si estas EVs se pueden emplear como agente terapéutico frente a la respuesta inflamatoria que se desencadena tras el IAM. Para ello se ha estudiado el efecto inmunomodulador de las EVs sobre células del sistema inmune, fundamentalmente macrófagos, in vitro y en un modelo in vivo de IAM en ratas. Los resultados mostraron que las EVs favorecen la diferenciación de los macrófagos M1 proinflamatorios hacia un fenotipo similar al M2, aumentando la expresión de marcadores M2 y reduciendo la secreción de citocinas proinflamatorias. Además, las EVs promovieron la activación de neutrófilos in vitro y la reducción de su estrés oxidativo. La administración de EVs en ratas sometidas a IAM amortiguó la caída de la función cardiaca y limitó la extensión de la zona infartada a los 7 y 21 días postinfarto. Las EVs también redujeron el número de macrófagos y neutrófilos proinflamatorios dentro de la zona infartada, favoreciendo la resolución de la inflamación. En conclusión, las EVs empleadas en este trabajo han demostrado ser un producto biológico estable con independencia de la biopsia de la que proceden, y han demostrado ser capaces de ejercer respuestas pro-resolutivas eficaces en un modelo de isquemia miocárdica, lo que las convierte en potenciales agentes terapéuticos para tratar la inflamación en el IAM. / [CA] L'infart agut de miocardi (IAM) és una de les principals causes de morbiditat i mortalitat als països desenvolupats. Al llarg dels darrers anys s'ha vist que la resposta inflamatòria que passa després de desencadenar-se l'IAM és molt important en el desenvolupament clínic d'aquesta patologia. Si es produeix una resposta inflamatòria exacerbada augmenta el risc de remodelat cardíac advers i fallada cardíaca, però el fet que no es desencadeni la resposta inflamatòria també té conseqüències negatives. A causa de la importància de la resposta inflamatòria a l'IAM, recentment s'han intentat desenvolupar teràpies dirigides davant de components cel·lulars o moleculars que participen en aquesta resposta. Dins aquestes teràpies, la teràpia cel·lular amb cèl·lules mesenquimals estromals (MSC) s'ha postulat com un bon candidat. Les MSC es caracteritzen fonamentalment per la seva capacitat immunomoduladora, cosa que ha conduït a la seva ocupació com a agents terapèutics en diferents malalties que cursen amb processos inflamatoris. Tot i això, al llarg dels últims anys, nombrosos estudis han mostrat que l'efecte terapèutic de les MSC està intervingut fonamentalment per les vesícules extracel·lulars (EVs) que alliberen. Aquestes EVs recapitulen els efectes terapèutics de les cèl·lules dorigen, per la qual cosa també presenten efectes immunomoduladors. L'ús de les EVs de MSC com a agents terapèutics presenta avantatges respecte a l'ús de les MSC com, per exemple, una bioseguretat més gran. Tot i això, l'ús clínic de les EVs encara ha de fer front a reptes com l'obtenció de grans quantitats d'EVs que constitueixin un producte clínic estable i homogeni. En aquest treball s'ha volgut avaluar, d'una banda, si les EV obtingudes de diferents biòpsies de la mateixa font tissular de MSC poden constituir un producte biològic homogeni que presenti les mateixes característiques i funcionalitat. D'altra banda, s'ha avaluat si aquestes EVs es poden fer servir com a agent terapèutic davant de la resposta inflamatòria que es desencadena després de l'IAM. Per això s'ha estudiat l'efecte immunomodulador de les EV sobre cèl·lules del sistema immune, fonamentalment macròfags, in vitro i en un model in vivo d'IAM en rates. Els resultats van mostrar que les EVs afavoreixen la diferenciació dels macròfags M1 proinflamatoris cap a un fenotip similar al M2, augmentant l'expressió de marcadors M2 i reduint la secreció de citocines proinflamatòries. A més, les VE van promoure l'activació de neutròfils in vitro i la reducció del seu estrès oxidatiu. L'administració d'EVs en rates sotmeses a IAM va esmorteir la caiguda de la funció cardíaca i va limitar l'extensió de la zona infartada als 7 i 21 dies postinfart. Les EVs també van reduir el nombre de macròfags i neutròfils proinflamatoris dins de la zona infartada, afavorint la resolució de la inflamació. En conclusió, les EVs emprades en aquest treball han demostrat ser un producte biològic estable amb independència de la biòpsia de què procedeixen, i han demostrat ser capaços d'exercir respostes pro-resolutives eficaces en un model d'isquèmia miocàrdica, cosa que les converteix en agents terapèutics potencials per tractar la inflamació a l'IAM. / [EN] Acute myocardial infarction (AMI) is one of the main causes of morbidity and mortality in developed countries. Over the last few years, it has been shown that the inflammatory response that occurs after AMI is triggered is very important in the clinical development of this pathology. If an exacerbated inflammatory response occurs, the risk of adverse cardiac remodeling and heart failure increases, but failure to trigger the inflammatory response also has negative consequences. Because of the importance of the inflammatory response in AMI, recent attempts have been made to develop therapies that target cellular or molecular components involved in this response. Within these therapies, cell therapy with mesenchymal stromal cells (MSC) has been postulated as a good candidate. MSC are mainly characterized by their immunomodulatory capacity, which has led to their use as therapeutic agents in different diseases involving inflammatory processes. However, in recent years, numerous studies have shown that the therapeutic effect of MSCs is mainly mediated by the extracellular vesicles (EVs) they release. These EVs recapitulate the therapeutic effects of the cells of origin and therefore also have immunomodulatory effects. The use of MSC-EVs as therapeutic agents has advantages over the use of MSC, such as increased biosafety. However, the clinical use of EVs still faces challenges such as obtaining large quantities of EVs that constitute a stable and homogeneous clinical product. The aim of this study was to evaluate, on the one hand, whether EVs obtained from different biopsies of the same MSC tissue source can constitute a homogeneous biological product with the same characteristics and functionality. On the other hand, we have evaluated whether these EVs can be used as a therapeutic agent against the inflammatory response triggered after AMI. To this end, the immunomodulatory effect of EVs on immune system cells, mainly macrophages, was studied in vitro and in an in vivo model of AMI in rats. The results showed that EVs favored the differentiation of proinflammatory M1 macrophages towards an M2-like phenotype, increasing the expression of M2 markers and reducing the secretion of proinflammatory cytokines. In addition, EVs promoted the activation of neutrophils in vitro and the reduction of their oxidative stress. The administration of EVs in rats subjected to AMI blunted the decline in cardiac function and limited the extent of the infarct zone at 7- and 21-days post-infarction. EVs also reduced the number of proinflammatory macrophages and neutrophils within the infarct zone, favoring the resolution of inflammation. In conclusion, the EVs used in this work have been shown to be a stable biological product regardless of the biopsy from which they are derived and have been shown to be able to exert effective pro-resolving responses in a model of myocardial ischemia, making them potential therapeutic agents to treat inflammation in AMI. / Amaro Prellezo, E. (2024). Las vesículas extracelulares derivadas de células mesenquimales estromales de pulpa dental como producto terapéutico frente a la respuesta inmune que se desencadena tras el infarto agudo de miocardio [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202973