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Dissertações |
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JÉSSICA TELES SOUZA
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Estudo do efeito da rutina em células neurais em modelo de excitotoxicidade glutamatérgica.
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Orientador : VICTOR DIOGENES AMARAL DA SILVA
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MEMBROS DA BANCA :
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CLARISSA DE SAMPAIO SCHITINE
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FLAVIA CARLA MEOTTI
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VICTOR DIOGENES AMARAL DA SILVA
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Data: 17/02/2020
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destaque no âmbito científico devido as suas inúmeras atividades farmacológicas de interesse à saúde humana, incluindo seu potencial neuroprotetor. No contexto das doenças neurodegenerativas, a excitotoxicidade glutamatérgica tem sido apontada como um importante mecanismo de morte neuronal associado a progressão dessas doenças. Portanto, este estudo teve como objetivo investigar a atividade neuroprotetora da rutina para células neurais sob ação citotóxica do glutamato. Para isso, células da linhagem PC12 foram submetidas a diferentes tratamentos: tratamento direto com a rutina (0,5 – 1 μM) e/ou glutamato (10 - 60 mM); tratamento indireto obtido com o uso de meio condicionado da cultura organotípica cerebral de rato Wistar (p7-p9) tratados com a rutina (0,5 μM) e glutamato (60 mM). Em adição, também tratamos cultura primária de neurônios/células gliais mesencefálicas com rutina a 0,5 μM. Passadas 24 h dos tratamentos direto e indireto das células PC12, realizamos as análises de viabilidade celular a partir do Teste de exclusão do Azul de Tripan e Iodeto de Propídio. Além disto, realizamos análises morfológicas após coloração de Rosenfeld para as células PC12 e para a cultura primária de neurônios/células gliais mesencefálicas. Os resultados obtidos com o teste de viabilidade celular demonstraram que a rutina não foi tóxica para as células PC12. O glutamato, por sua vez, induziu efeito tóxico para as células PC12 de maneira concentração-dependente, sendo que a concentração a 60 mM foi capaz de provocar aproximadamente 100% de morte para as células em cultivo. Em relação aos ensaios de neuroproteção direta, demonstrou-se que a rutina não foi capaz de proteger as células PC12 contra a toxicidade do glutamato em altas concentrações (30 e 60 mM) induzindo cerca de 20% e 100% de morte, respectivamente. Por outro lado, o meio condicionado de cultura organotípica tratada com a rutina (0,5 μM) + glutamato (60 mM) induziu baixa toxicidade para células PC12, mais especificamente apenas 8% das células morreram com o tratamento, enquanto que o tratamento direto apresentou 100% de células mortas. Em relação as alterações morfológicas, o tratamento indireto com meio condicionado de tratamento com rutina induziu mudanças características de diferenciação neuronal para aproximadamente 26% das células em cultivo, diferente do tratamento direto com rutina o qual induziu 2.5%. Estas alterações morfológicas relacionadas ao aumento de pontos de ramificações e ao aumento do comprimento de neuritos também foram observadas em células PC12 sob tratamento indireto e cultura primária de neurônios/células gliais mesencefálicas. Estess resultados indicam um efeito neuroprotetor e morfogênico da rutina que podem estar associados à modulação do metabolismo do glutamato pelos astrócitos e/ ou liberação de fatores solúveis neuroprotetores e indutores de diferenciação neural.
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Rutin is one of the most common used polyphenolic compounds described in the literature, with great scientific prominence due to its interesting pharmacological activities for of human health, including its neuroprotective potential. In the context of neurodegenerative diseases, glutamatergic excitotoxicity has been identified as an important mechanism of neuronal death associated with progression of these diseases. Therefore, this study aimed to investigate the rutin neuroprotective activity for neural cells under cytotoxic glutamate action. For this, cells of the PC12 strain were subjected to different treatments: direct treatment with rutin (0.5 - 1 μM) and /or glutamate (10 - 60 mM); indirect treatment using conditioned medium obtained from brain organotypic culture of Wistar rat (p7-p9) treated with rutin (0.5 μM) and glutamate (60 mM). In addition, we also treated primary culture of mesencephalic neurons/glial cells with 0.5 μM rutin. After 24 hours of direct or indirect treatment of PC12 cells, we performed cell viability analyzes from the Trypan Blue and Propidium Iodide exclusion test. In addition, we performed morphological analyzes after Rosenfeld staining for PC12 cells and for primary culture of mesencephalic neurons/glial cells. The results obtained with the cell viability test demonstrated that rutin was not toxic to PC12 cells. Glutamate, in turn, induced a toxic effect in PC12 cells in a concentration-dependent manner, and the concentration at 60 mM was able to cause almost 100% of death to the cells in culture. Regarding the direct neuroprotection assays, it was shown that, compared to the control group that presented 2% death, rutin was not able to protect PC12 cells against glutamate toxicity at high concentrations (30 and 60 mM) inducing about 20% and 100% death respectively. On the other hand, conditioned media from brain organotypic culture treated with rutin- (0.5 μM) + glutamate (60 mM) induced low toxicity in PC12 cultures, more specifically only 8% of cells died with treatment, whereas direct treatment presented 100% dead cells. Regarding morphological changes, indirect treatment with rutin induced a characteristic change in neuronal differentiation for approximately 26% of cells in culture, unlike direct treatment which induced 2.5%. These morphological changes related to the increase of branch points and the increase of neurite length were observed in PC12 cells and in primary culture of mesencephalic neurons/glial cells. These results indicate that the neuroprotective and morphogenic effects of rutin may be associated with modulation of glutamate metabolism by astrocytes and/ or release of soluble neuroprotective and inductors of neural differentiation factors.
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THIAGO MENDONÇA DOS SANTOS
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POTENCIAL BIOMARCADOR DE PROGRESSÃO PARA MANIFESTAÇÃO DE DOENÇA EM INDIVIDUOS INFECTADOS PELO HTLV-1.
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Orientador : ALINE CRISTINA ANDRADE MOTA MIRANDA MASCARENHAS
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MEMBROS DA BANCA :
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ALINE CRISTINA ANDRADE MOTA MIRANDA MASCARENHAS
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ANTONIO RICARDO KHOURI CUNHA
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GLÓRIA REGINA FRANCO
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Data: 27/02/2020
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O Vírus Linfotrópico de Células T do adulto 1 (HTLV-1) é um retrovírus humano sexualmente transmissível que apresenta tropismo preferencial por células T CD4+. Embora a maioria dos indivíduos infectados por esse vírus permaneça assintomática (ASS), as principais manifestações clínicas, como a Mielopatia Associada ao HTLV/Paraparesia Espástica Tropical (HAM/TSP) e a Leucemia/Linfoma de Células T do Adulto (ATLL), são de difícil prognóstico. A HAM/TSP é uma manifestação inflamatória do sistema nervoso central que pode culminar com a perda parcial dos movimentos dos membros inferiores ao passo que a ATLL é um tipo de linfoma não-Hodgkin que geralmente leva à morte. Este trabalho tem como objetivo propor um perfil transcricional diferencial, sugestivo das patologias associadas ao HTLV-1, além de investigar as implicações causadas pela desregulação na expressão gênica. Uma metanálise de dez dados de microarranjos disponíveis publicamente foi realizada para identificar genes diferencialmente expressos (GDEs). Foram realizadas análises de vias KEGG enriquecidas. Redes de interação proteína-proteína (IPP), extração de módulos e seleção de genes hubs foram implementados com STRING, MCODE e CytoHubba. Foram identificados ao total 907 GDEs para ATLL, 368 para HAM/TSP e 150 para ASS. A análise KEGG identificou "Vias do câncer" e "Endocitose" como vias enriquecidas para ATLL no conjunto de GDEs superexpresso e subexpresso respectivamente. Não foram obtidas vias enriquecidas significativas para o conjunto total de GDEs de HAM/TSP e ASS. A partir das redes IPP geradas pelo STRING, foram extraídos três módulos para cada uma das manifestações clínicas. Combinando os resultados do MCODE e CytoHubba, cinco genes hub foram identificados para cada condição. Somente ATLL apresentou micro-RNAs diferencialmente expressos, o hsa-mir-21, diretamente envolvido no desenvolvimento da doença e o hsa-mir-6840, ainda pouco conhecido. Este estudo gerou um banco de dados de marcadores genéticos candidatos e vias enriquecidas desreguladas para os status clínicos associados à infecção pelo HTLV-1, o que pode facilitar a definição e a compreensão de biomarcadores terapêuticos prognósticos.
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Adult T-cell Lymphotropic Virus 1 (HTLV-1) is a sexually transmitted human retrovirus that exhibits preferential CD4+ T-cell tropism. Although most individuals infected with this virus remain asymptomatic (ASS), the main clinical manifestations such as HTLV-Associated Myelopathy/Tropical Spastic Paraparesis (HAM/TSP) and Adult T-Cell Leukemia/Lymphoma (ATLL) are troublesome conditions. HAM/TSP is an inflammatory manifestation of the central nervous system that may culminate in partial loss of lower limbs movements. ATLL is a type of non-Hodgkin's lymphoma that usually leads to death. This work aims to propose differential transcriptional profile, suggestive of the HTLV-1-associated pathologies, and to investigate the implications of deregulation on gene expression. A meta-analysis of ten publicly available microarray datasets was performed to identify differentially expressed genes (DEGs). Enriched KEGG pathways analysis was performed. Protein-protein interaction (PPI) networks, module extraction and gene hubs selection were implemented with STRING, MCODE and CytoHubba. A total of 907, 368 and 150 DEGs were identified for ATLL, HAM/TSP, and ASS respectively. The KEGG analysis identified "Cancer Pathways" and "Endocytosis" as ATLL-enriched pathways in the set of upregulated and downregulated DEGs respectively. No enriched pathways were identified for the full set of HAM/TSP and ASS DEGs. From the PPI networks generated by STRING, three modules were extracted for each clinical manifestation. Combining the results from MCODE and CytoHubba, five hub genes selected for each condition. Only ATLL presented differentially expressed micro-RNAs: hsa-mir-21, directly involved in the development of the disease and hsa-mir-6840, which is still poorly known. This study generated a database of candidate genetic markers and enriched pathways for the clinical status associated with HTLV-1 infection, facilitating the definition and understanding of prognostic therapeutic biomarkers.
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FERNANDA VIDAL CARVALHO
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PERFIL METABOLÔMICO E ATIVIDADES ANTIOXIDANTE, CITOTÓXICA E ANTIMICROBIANA DE EXTRATOS DE Lepidium meyenii
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Orientador : PAULO ROBERTO RIBEIRO DE JESUS
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDERSON DE SOUZA SANTANA
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PAULO ROBERTO RIBEIRO DE JESUS
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SILVIA LIMA COSTA
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Data: 04/06/2020
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INTRODUÇÃO: Lepidium meyenii é uma planta que apresenta diversas propriedades medicinais, no entanto, há poucos estudos que correlacionem os metabólitos e as atividades biológicas testadas na planta sob uma perspectiva metabolômica. OBJETIVO: Caracterizar o perfil metabolômico, bem como avaliar as atividades antioxidante, antimicrobiana e citotóxica de extratos obtidos da planta desidratada e de seus produtos comerciais. MATERIAIS E MÉTODOS: Os extratos foram obtidos a partir da raiz da planta e de seus produtos comerciais por maceração em diferentes solventes orgânicos. A atividade antioxidante foi determinada pelo método do sequestro do radical livre 2,2-difenil-1- picril-hidrazil (DPPH) e os fenóis totais foram quantificados pelo método Folin-Ciocalteu. A atividade antimicrobiana foi avaliada frente a bactérias e leveduras através do método de microdiluição em caldo. A citotoxicidade foi avaliada contra a linhagem de células C6 e astrócitos. O perfil metabolômico foi avaliado por cromatografia líquida de alta performance acoplada à espectrometria de massas (CLAE-EM) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM). RESULTADOS E DISCUSSÃO: A atividade antioxidante (IC50) variou de 64,97 μg∙mL-1 para o extrato em acetato de etila da raiz da planta desidratada até 935,61 μg∙mL-1 para o extrato em hexano do produto comercial da planta. Os valores de fenóis totais variaram de 6,83 mg∙EAG∙g-1 para o extrato etanólico a 49,83 mg∙EAG∙g-1 para o extrato acetato de etila, ambos os extratos são dos produtos comerciais. Os extratos etanólicos e em acetato de etila foram os mais ativos e apresentaram maior potencial antioxidante, além disso também apresentaram atividade antimicrobiana contra M. luteus e B. cereus e atividade antitumoral contra células C6, não apresentando citotoxicidade aos astrócitos. Foram identificados setenta e seis metabólitos nos extratos e dentre esses, os terpenos foram os principais metabólitos candidatos responsáveis pelas atividades antioxidante e citotóxica e os ácidos graxos pela atividade antibacteriana. CONCLUSÃO: A abordagem metabolômica e a análise estatística multivariada permitiram correlacionar os resultados das atividades biológicas testadas com o perfil químico dos extratos, sendo possível identificar os principais compostos bioativos da L. meyenii relacionados às atividades antioxidante, antimicrobiana e antitumoral da planta.
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INTRODUCTION: Lepidium meyenii is a plant that has several medicinal properties, however, the correlation between the metabolites and the biological activities tested in the plant is limited. OBJECTIVE: To characterize the metabolomic profile as well as to evaluate the antioxidant, antimicrobial and cytotoxic activities of extracts obtained from the dehydrated plant and its commercial products and to correlate the metabolomic profile with biological activities. MATERIALS AND METHODS: The extracts were obtained from the root of the plant and its commercial products by maceration in different organic solvents. The metabolomic profile was evaluated by mass performance coupled high chromatography (HPLC-MS) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The antioxidant activity was determined by the free radical sequestration method 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and total phenols will be quantified by the Folin-Ciocalteu method. Antimicrobial activity was evaluated against bacteria and yeast by broth microdilution method, cytotoxicity was evaluated against C6 cell line and astrocytes. RESULTS AND DISCUSSION: The antioxidant activity (IC50) ranged from 64.97 μg∙mL-1 for the ethyl acetate extract from the root of the dehydrated plant to 935.61 μg∙mL-1 for the hexane extract of the plant commercial product. The total phenol values ranged from 6.83 mg∙GAE∙g-1 for the ethanol extract at 49.83 mg∙GAE∙g-1 for the ethyl acetate extract, both extracts are form the commercial products. The ethanol extracts and ethyl acetate were the most active and had the highest antioxidant potential, in addition they also showed antimicrobial activity against M. luteus and B. cereus and antitumor activity against C6 cells, with no cytotoxicity to astrocytes. Seventy-six metabolites were identified in the extracts and among these, terpenes were the main metabolites responsible for antioxidant and cytotoxic activities and fatty acids for antibacterial activity. CONCLUSION: The metabolomic approach through the several analytical techniques allowed to correlate the obtained results being possible to identify the main bioactive compounds of L. meyenii related to the antioxidant, antimicrobial and antitumor activities of the plant.
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TÁYLA DA CRUZ SANTOS PEREIRA
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ANÁLISE METABOLÔMICA DO PLASMA DE INDIVÍDUOS COM OSTEONECROSE SECUNDÁRIA À DOENÇA FALCIFORME
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Orientador : PAULO ROBERTO RIBEIRO DE JESUS
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MEMBROS DA BANCA :
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ANTONIO GILBERTO FERREIRA
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ELISANGELA VITORIA ADORNO
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PAULO ROBERTO RIBEIRO DE JESUS
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Data: 29/07/2020
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A doença falciforme é a hemoglobinopatia mais frequente no Brasil e constitui problema de saúde pública mundial, com grande impacto na morbimortalidade da população acometida. Em portadores desta patologia a manifestação clínica articular predominante é a osteonecrose, que comumente evolui para doença terminal. Análises relacionadas a metabólitos e vias metabólicas desreguladas, em sistemas complexos, tornou-se uma ferramenta poderosa para investigar processos metabólicos, identificar potenciais biomarcadores e desvendar a reprogramação metabólica em várias doenças. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo principal utilizar uma abordagem metabolômica por ressonância magnética nuclear para identificar biomarcadores relacionadas à doença falciforme, bem como, à osteonecrose secundária a doença falciforme. Foi utilizado o plasma sanguíneo de indivíduos controle e de portadores de doença falciforme sem e com osteonecrose. Baseado no estágio clínico da osteonecrose, graduado com o método modificado de Ficat e Arlet, as amostras foram classificadas como estágio inicial, intermediário e avançado de osteonecrose. Para a obtenção dos espectros uni e bidimensionais foi utilizado um equipamento de ressonância magnética nuclear - Bruker Avance III de 14,1 Tesla - (600 MHz). A otimização do protocolo de preparo de amostras e aquisição dos espectros envolveu a utilização de diferentes sequências de pulso; Zg, Zgpr, Lcipnf2, Noesypr 1D bem como alguns protocolos de precipitação de proteínas com metanol. A identificação dos metabólitos foi realizada com o auxílio do software Chenomx NMR Suite 8.4. O processamento e a quantificação foram realizados no software NMRProcflow. As análises estatísticas foram realizadas no software MetaboAnalyst 3.0. Vinte e nove metabólitos foram identificados por RMN 1H, incluindo 12 aminoácidos, 9 ácidos orgânicos, 4 lipídios, 3 compostos orgânicos, 1 carboidrato. O perfil metabólico do plasma sanguíneo do grupo controle foi significativamente distinto dos grupos falcêmico sem osteonecrose e falcêmico com osteonecrose. Vinte metabólitos com VIP score > 0,5 foram responsáveis pelas diferenças entre as amostras destes grupos. O Sn-glicerol-3-fosfocolina e a fenilalanina foram os metabólitos com os resultados mais promissores para futuras investigações de biomarcador de doença falciforme. O 3-hidroxibutirato e o VLDL+HDL foram os metabólitos com os resultados mais promissores para estudos futuros de biomarcador de osteonecrose secundária à DF. A análise de discriminante também revelou que o plasma dos portadores de osteonecrose secundária à DF em diferentes estágios de osteonecrose apresentam perfis metabólicos distintos. No plasma de sangue periférico quatorze metabólitos com VIP score > 0,5 foram responsáveis por esta diferença. A histidina e lactato foram os metabólitos com os resultados mais promissores para futuras investigações de biomarcador de estadiamento de osteonecrose secundária à doença falciforme, sobretudo para o diagnóstico precoce desta patologia em plasma de sangue periférico. A histidina, o VLDL + HDL e o citrato foram os metabólitos com os resultados mais promissores para futuras investigações de biomarcador de estágios avançados de osteonecrose secundária à doença falciforme em plasma de sangue periférico. Quinze metabólitos com VIP score > 0,5 foram classificados como o conjunto de metabólitos responsáveis pelas diferenças entre o plasma de medula óssea de indivíduos em diferentes estágios de osteonecrose secundária à doença falciforme. O citrato foi o metabólito com o resultado mais promissor para futuras investigações de biomarcador de estadiamento de osteonecrose secundária à doença falciforme, sobretudo para o diagnóstico precoce desta patologia em plasma medula óssea. Já o lactato foi o metabólito com o resultado mais promissor para futuras investigações de biomarcador de estágios avançados de osteonecrose secundária à doença falciforme em plasma medula óssea. A análise topológica de vias metabólicas revelou potencial relação entre doença falciforme e osteonecrose secundária à DF e algumas vias metabólicas, nomeadamente; metabolismo do nitrogênio, do piruvato, da tiamina, da arginina e prolina, da fenilalanina; biossíntese de aminoacil t-RNA, da fenilalanina, da tirosina e triptofano, da valina, leucina e isoleucina; glicólise ou gliconeogênese; degradação de valina, leucina e isoleucina; síntese e degradação de corpos cetônicos. Estes resultados fornecem um forte evidência de uma assinatura metabólica para os indivíduos com doença falciforme e com osteonecrose secundária a DF, definida principalmente por um conjunto de vinte metabólitos com níveis alterados no plasma sanguíneo incluindo, prolina, lactato, creatina + creatinina, 2-hidroxi-3-metilbutírico, fenilalanina, glicina, acetona, formato, citrato, glicose trimetilamiona-n-óxido, histidina, tirosina, azelato, 3-hidroxibutirato, leucina + isoleucina, sn-glicerol-3-fosfocolina e acetato. Espera-se, que estes achados, ajudem a nortear futuras pesquisas na área e possa elucidar, ainda mais, as alterações bioquímicas na doença falciforme e na osteonecrose secundária a DF.
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Sickle cell disease is the most common hemoglobinopathy in Brazil and constitutes a worldwide public health problem, with a great impact on the morbidity and mortality of the affected population. In patients with this pathology, the predominant joint clinical manifestation is osteonecrosis, which commonly progresses to terminal disease. Analyzes related to metabolites and unregulated metabolic pathways in complex systems have become a powerful tool for investigating metabolic processes, identifying potential biomarkers and unraveling metabolic reprogramming in various diseases. In this context, this work had as main objective to use a metabolic approach by nuclear magnetic resonance to identify biomarkers related to sickle cell disease, as well as to osteonecrosis secondary to sickle cell disease. Blood plasma from control subjects and patients with sickle cell disease with and without osteonecrosis was used. Based on the clinical stage of osteonecrosis, graduated using the modified Ficat and Arlet method, the samples were classified as early, intermediate and advanced stages of osteonecrosis. To obtain the uni and bidimensional spectra, a nuclear magnetic resonance equipment - Bruker Avance III of 14.1 Tesla - (600 MHz) was used. The optimization of the sample preparation and spectrum acquisition protocol involved the use of different pulse sequences; Zg, Zgpr, Lcipnf2, Noesypr 1D as well as, some protocols for protein precipitation with methanol. The identification of the metabolites was performed with the aid of the Chenomx NMR Suite 8.4 software. Processing and quantification were performed using the NMRProcflow software. Statistical analyzes were performed using MetaboAnalyst 3.0 software. Twenty-nine metabolites were identified by 1H NMR, including 12 amino acids, 9 organic acids, 4 lipids, 3 organic compounds, 1 carbohydrate. The metabolic profile of the blood plasma of the control group was significantly different from the sickle cell groups without osteonecrosis and the sickle cell group with osteonecrosis. Twenty metabolites with VIP score > 0.5 were responsible for the differences between samples in these groups. Sn-glycerol-3-phosphocholine and phenylalanine were the metabolites with the most promising results for future investigations of the sickle cell disease marker. 3-hydroxybutyrate and VLDL + HDL were the metabolites with the most promising results for future studies of osteonecrosis biomarker secondary to DF. The discriminant analysis also revealed that the plasma of patients with osteonecrosis secondary to DF at different stages of osteonecrosis has different metabolic profiles. In the peripheral blood plasma, fourteen metabolites with VIP score > 0.5 were responsible for this difference. Histidine and lactate were the metabolites with the most promising results for future investigations of osteonecrosis staging biomarkers secondary to sickle cell disease, especially for the early diagnosis of this pathology in peripheral blood plasma. Histidine, VLDL + HDL and citrate were the metabolites with the most promising results for future investigations of biomarker of advanced stages of osteonecrosis secondary to sickle cell disease in peripheral blood plasma. Fifteen metabolites with VIP score > 0.5 were classified as the set of metabolites responsible for the differences between the bone marrow plasma of individuals in different stages of osteonecrosis secondary to sickle cell disease. Citrate was the metabolite with the most promising result for future investigations of osteonecrosis staging biomarkers secondary to sickle cell disease, especially for the early diagnosis of this pathology in bone marrow plasma. Lactate was the metabolite with the most promising result for future investigations of biomarker of advanced stages of osteonecrosis secondary to sickle cell disease in bone marrow plasma. The topological analysis of metabolic pathways revealed a potential relationship between sickle cell disease and osteonecrosis secondary to DF and some metabolic pathways, namely; metabolism of nitrogen, pyruvate, thiamine, arginine and proline, phenylalanine; biosynthesis of aminoacyl t-RNA, phenylalanine, tyrosine and tryptophan, valine, leucine and isoleucine; glycolysis or gluconeogenesis; degradation of valine, leucine and isoleucine; synthesis and degradation of ketone bodies. These results provide strong evidence of a metabolic signature for individuals with sickle cell disease and osteonecrosis secondary to DF, defined mainly by a set of twenty metabolites with altered blood plasma levels including, proline, lactate, creatine + creatinine, 2-hydroxy -3-methylbutyric, phenylalanine, glycine, acetone, format, citrate, glucose, trimethylamione-n-oxide, histidine, tyrosine, azelate, 3-hydroxybutyrate, leucine + isoleucine, sn-glycerol-3-phosphocoline and acetate. It is hoped that these findings will help to guide future research in the area and may further elucidate the biochemical changes in sickle cell disease and osteonecrosis secondary to DF.
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VICTOR DE BARROS SERRANO NEVES
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microRNA COMO BIOMARCADORES PARA IDENTIFICAÇÃO DE INDIVÍDUOS COM PRÉ-DIABETES E DIAGNÓSTICO PRECOCE DO DIABETES.
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Orientador : SIMONE GARCIA MACAMBIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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CAROLINA KYMIE VASQUES NONAKA
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GLÓRIA REGINA FRANCO
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SIMONE GARCIA MACAMBIRA
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Data: 04/08/2020
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Introdução: O diabetes mellitus (DM) é uma doença crônica decorrente de defeitos na produção, secreção ou sinalização da insulina. Pré-diabetes é um estado sem sintomas onde o indivíduo apresenta níveis de glicemia de jejum entre 100 - 120mg/dl e hemoglobina glicada entre 5,7 e 6,5%. Antes definido como um estado latente, atualmente é definido como um período de risco para nefropatia, neuropatia e destruição das células β-pancreáticas. Neste contexto, torna-se relevante a identificação de marcadores biológicos, tais como microRNA (miRNA), para este estado patológico contribuindo para o diagnóstico precoce. Os miRNA são pequenos RNA que não codificam proteínas, mas são considerados importantes reguladores pós-transcricionais. São apontados como potenciais biomarcadores, uma vez que tem seus níveis de expressão alterados em função do desenvolvimento ou do grau de severidade de diversas doenças como diabetes, câncer e esquizofrenia. No presente estudo, visamos identificar um perfil de expressão de miRNA que pode viabilizar o diagnóstico precoce do pré-diabetes. Resultados: Após o levantamento dos transcriptomas publicamente disponíveis em NCBI GEO dataset, um transcriptoma atendeu aos critérios de inclusão deste estudo. A partir deste, foram identificados trinta e três miRNA com perfil de expressão aumentado no grupo pré-diabético em relação ao controle (FC≥1,5 p-valor≤ 0,05) e dois no grupo diabético (FC≥1,5 p-valor≤ 0,05). A rede de interação gerada pelo programa Cytoscape mostrou os miRNAs selecionados e seus alvos diferencialmente expressos no transcriptoma de validação. Cinco destes miRNA apresentaram maiores valores de centralidade na rede de interação miRNA-mRNA (let-7a, Let-7b, miR-106b, miR-93 e miR-17). Estes miRNA apresentaram maior sensibilidade e especificidade para o pré-diabetes (AUC = 0,794). Conclusão: Os cinco miRNA identificados estão envolvidos em diversas vias intracelulares relacionadas à resistência insulínica e destruição das células β-pancreática e estão diferencialmente modulados no transcriptoma analisado neste estudo, podendo ser apontados como biomarcadores exploratórios promissores para diagnóstico precoce de DM2.
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Introduction: Diabetes Mellitus (DM) is a chronic disease developed by defects in insulin signaling, secretion or production. Prediabetes is a asymptomatic state in which subjects fasting glucose is between 100-120mg/dl and glycated hemoglobin is at the range of 5,7-6,5%. Defined before as a latent state it is now known that is a risk factor for nephro and neuropathy development and also increase in β-cell destruction. In this context, becomes necessary the identification of biological markers that presents a disrupted expression due to the pathological state thus contributing to an early diagnostic. miRNAs are non-coding RNA considered important in the pos-translation regulation of genes. They are pointed out as potential biomarkers, since their expression level becomes altered due to the development or aggravation of many diseases such as diabetes, cancer and schizophrenia. The present study aimed to identify an expression microRNA (miRNA) profile capable of confer early prediabetes diagnostic. Publicly available transcriptome was analyzed through bioinformatic tools. Results: After screening conducted at NCBI GEO datasets, one transcriptome matched our inclusion criteria. From which thirty-three miRNA were significatively upregulated in prediabetic subjects versus control (FC>1,5 p-valor≤ 0,05) and two were upregulated in the diabetix cersus control group (FC>1,5 p-valor≤ 0,05) A miRNA-mRNA network was created using the upregulated miRNA and its regulated targets in the validation transcriptome using the Cytoscaped software. Five miRNAs presented a greater centrality score from the miRNA-mRNA network. In which two (miR-93 and Let-7a) had better values for sensibility and specificity (AUC =0,829 e 0,824 respectively). Conclusion: The five miRNA identified are involved in several intracellular pathways related to insulin resistance and destruction of β-pancreatic cells and are differentially modulated in the transcriptome analyzed in this study, which can be identified as promising exploratory biomarkers for the early diagnosis of DM2.
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NATAN RODRIGUES SANTANA DA HORA
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AVALIAÇÃO METABOLÔMICA E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE, CITOTÓXICA E ANTIMICROBIANA DE EXTRATOS DO ESTIGMA DE Zea mays L.
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Orientador : PAULO ROBERTO RIBEIRO DE JESUS
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MEMBROS DA BANCA :
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DÉBORAH YARA ALVES CURSINO DOS SANTOS
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LOURDES CARDOSO DE SOUZA NETA
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PAULO ROBERTO RIBEIRO DE JESUS
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Data: 16/11/2020
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INTRODUÇÃO: O estigma de milho é a flor feminina de Zea mays L., bem conhecida pela medicina tradicional chinesa. A literatura científica relata suas atividades farmacológicas, mas são poucos os estudos científicos que realizam um mapeamento químico global, e correlacionam os metabólitos com as atividades biológicas investigadas, por meio de uma metabolômica. OBJETIVO: Caracterizar o perfil metabolômico e as atividades antioxidante, antimicrobiana e citotóxica de extratos do estigma de Zea mays L. in natura e seu produto comercial. MATERIAIS E MÉTODOS: Os extratos foram obtidos a partir do estigma do milho, por maceração em diferentes solventes, como hexano, acetato de etila e etanol. A atividade antioxidante foi fornecida pelo método de sequestro de radicais livres 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) e os fenóis totais foram quantificados pelo método de Folin-Ciocalteu. A atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, além de fungos não filamentosos. A citotoxicidade foi avaliada contra uma linha tumoral de glioma de camundongo (C6), através da análise da viabilidade celular avaliada pelo método de redução do brometo de 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) -2,5-difeniltetrazólio (MTT). O perfil metabolômico foi avaliado por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas (CLAE-EM) e cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). Na análise univariada, foram utilizadas análises de variância (ANOVA), plotagem de vulcão e análise de correlação. Na análise multivariada os métodos foram o PLS-DA, VIP e o mapa de calor. Em geral, os extratos etanólicos apresentam melhor atividade antioxidante e maiores valores de fenóis totais. RESULTADOS E DISCUSSÃO: A atividade antioxidante (IC50) variou de 77,44 μg.mL-1 para o extrato etanólico do estádio reprodutivo 1 (E1R1) até 950, 31 μg.mL-1 para o extrato hexânico do produto comercial (CH). Os valores de fenóis totais variaram de 12, 95 mg.EAG.g-1 para extrato etanólico com etanol de produto comercial a 46, 14 mg.EAG.g-1 para extrato etanólico no estádio reprodutivo 1. O extrato com acetato de etila estádio reprodutivo 1 (EAR1) apresentou melhor atividade antibacteriana contra Bacillus subtilis e Pseudomonas aeruginosa (500 μg.mL-1). O extrato EAR1 apresentou maior atividade citotóxica, pois conseguiu diminuir a viabilidade da linhagem tumoral C6 (100 μg.mL-1) em 40,74%. Foram identificados trinta metabólitos. Os ácidos orgânicos, carboidratos e uma saponina têm maior correlação com a atividade antioxidante; citotóxica e antimicrobiana. CONCLUSÃO: Embora alguns estudos apresentem as atividades biológicas dos extratos de Zea Mays L., este foi o pioneiro em apresentar uma avaliação metabolômica global de extratos com diferentes polaridades e correlacionar os resultados das atividades antioxidante, citotóxica e antitumicrobiana com os metabólitos localizados nos extratos. Além disso, foi identificada a influência de solventes, estádios fenológicos e natureza natural e comercial na variação do metaboloma e sugerindo os principais metabólitos responsáveis por influenciar maiores atividades biológicas.
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INTRODUCTION: The stigma of corn is the female flower of Zea mays L., well known for traditional Chinese medicine. The scientific literature reports its pharmacological activities, but there are few scientific studies that perform a global chemical mapping, and correlate metabolites with the investigated biological activities, by means of a metabolomic. OBJECTIVE: To characterize the metabolomic profile and the antioxidant, antimicrobial and cytotoxic activities of extracts of the stigma of Zea mays L. in natura and its commercial product. MATERIALS AND METHODS: The extracts were obtained from the stigma of corn, by maceration in different solvents, such as hexane, ethyl acetate and ethanol. The antioxidant activity was provided by the 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl free radical sequestration method (DPPH) and the total phenols were quantified by the Folin-Ciocalteu method. The antimicrobial activity was evaluated by the microdilution method in broth against Gram-positive and Gram-negative bacteria, besides non filamentous fungi. The cytotoxicity was evaluated against a tumoral line of mouse glioma (C6), through the analysis of the cellular viability evaluated by the method of 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium (MTT) bromide reduction. The metabolic profile was evaluated by high efficiency liquid chromatography coupled to mass spectrometry (CLAE-EM) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (CG-EM). In the univariate analysis, analysis of variance (ANOVA), volcano plotting and correlation analysis were used. In multivariate analysis the methods were PLS-DA, VIP and heat map. In general, the ethanolic extracts present better antioxidant activity and higher values of total phenols. RESULTS AND DISCUSSION: The antioxidant activity (IC50) varied from 77.44 μg.mL-1 for the ethanolic extract of reproductive stage 1 (E1R1) to 950, 31 μg.mL-1 for the hexanic extract of commercial product (CH). Total phenol values ranged from 12, 95 mg.EAG.g-1 for ethanolic extract of commercial product to 46, 14 mg.EAG.g-1 for ethanolic extract of reproductive stage 1. The extract with ethyl acetate reproductive stage 1 (EAR1) showed better antibacterial activity against Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa (500 μg.mL-1). The EAR1 extract presented higher cytotoxic activity, because it was able to reduce the viability of the C6 tumor lineage (100 μg.mL-1 ) by 40.74%. Thirty metabolites were identified. The organic acids, carbohydrates and a saponin have greater correlation with the antioxidant activity; cytotoxic and antimicrobial. CONCLUSION: Although some studies present the biological activities of Zea Mays L. extracts, this was the pioneer in presenting an overall metabolic evaluation of extracts with different polarities and correlating the results of antioxidant, cytotoxic and antitumicrobial activities with the metabolites located in the extracts. In addition, the influence of solvents, phenological stages and natural and commercial nature on the variation of the metabolome were identified and suggesting the main metabolites responsible for influencing greater biological activities.
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PÂMELA SANTANA DALTRO
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“Avaliação do potencial terapêutico das células mesenquimais e do meio condicionado no tratamento das disfunções cardíacas decorrentes da obesidade e do diabetes mellitus tipo 2."
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Orientador : SIMONE GARCIA MACAMBIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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ELISALVA TEIXEIRA GUIMARÃES
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GYSELLE CHRYSTINA BACCAN
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LUCIANA SOUZA DE ARAGAO FRANCA
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NATALIA MACHADO TAVARES
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SIMONE GARCIA MACAMBIRA
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Data: 14/02/2020
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Hábitos alimentares com altos teores de gordura e o estilo de vida sedentário são fatores desencadeantes da obesidade, diabetes tipo 2 (DM2) e insuficiência cardíaca. Células mesenquimais (MSC) surgem como uma ferramenta terapêutica capaz de melhorar o quadro de doenças cardiovasculares, mas também de outras condições degenerativas, devido ao seu efeito regenerativo induzido pela sua ação parácrina. Com base nisso, os fatores secretados no meio condicionado (MC) destas células também são investigados na regeneração tecidual. Assim, este estudo visou avaliar o potencial terapêutico das MSC e do seu MC no tratamento das complicações cardíacas em modelo experimental de obesidade e diabetes induzidas por dieta com alto teor de gordura (HFD). Avaliações bioquímicas, murinométricas e funcionais cardíacas foram realizadas nos períodos: pré-indução da obesidade, pós-indução e pós-tratamento. Após 36 semanas de uso de dieta HFD, esta foi substituída pela dieta padrão e seguida pelo tratamento: MSC, MC e DMEM (veículo). A disfunção metabólica foi avaliada através de parâmetros bioquímicos e índice de massa corpórea. A função cardíaca foi avaliada por eletrocardiografia, ecocardiografia e teste ergométrico. Mecanismos moleculares de ação da tersapia foram investigados utilizando qRT-PCR em tecido cardíaco e a presença de fibrose por análise histopatológica do tecido cardíaco. A caracterização do MC foi feita por protein array revelou a presença de 19 proteínas incluindo citocinas e fatores de crescimento. Os camundongos alimentados com HFD apresentaram arritmias cardíacas, expressão alterada de genes cardíacos e fibrose do miocárdio, refletindo na redução da capacidade de atividade física. A administração de MSC ou MC reverteu as arritmias e recuperou a capacidade de realizar exercício físico. Na primeira etapa deste estudo, observou-se a melhora funcional cardíaca em consonância com a normalização da expressão dos genes GATA4, conexina 43 e COL1A1 nos corações de camundongos tratados com MSC ou MC. Por outro lado, a expressão dos genes troponina I, adiponectina, TGFβ, PPARγ, IGF-1, SOCS3, MMP9 e TIMP1 normalizaram após o tratamento com MSC, mas não com o MC. Além disso, a administração de MSC ou MC reduziu o percentual de área com fibrose. A fim de elucidar a significativa melhora alcançada pelas MSC, na segunda etapa deste estudo, aprofundou-se a investigação acerca dos mecanismos moleculares envolvidos neste efeito terapêutico. Foi investigada a expressão de genes relacionados ao remodelamento tecidual (SPARC e CTGF), à apoptose (SMAD7 e PDCD4), à inflamação (CCl2 e CHI3I3), bem como, à sobrevivência e proliferação celular (PTEN e STAT3) por qRT-PCR. Elevados níveis da expressão gênica do SMAD7, PDCD4, SPARC, CTGF, CCL2, STAT3 e PTEN foram detectados apenas no grupo tratado com MSC, enquanto que no CHI3I3 e no NPPA a expressão gênica estava reduzida tanto nos camundongos tratados com MSC quanto nos tratados com DMEM. Os resultados sugerem que as MSC e o MC possuem um efeito terapêutico sobre as alterações cardíacas decorrentes da obesidade e DM2, sendo os fatores relacionados ao desenvolvimento da fibrose, apoptose e à sobrevivência celular modulados, demonstrando a relevância dos fatores secretados pelas MSC reforçando sua ação parácrina.
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Eating habits with high fat levels and sedentary lifestyle are triggers factors for obesity, type 2 diabetes (DM2), and heart failure. Mesenchymal stem cells (MSC) arise as a therapeutic tool capable of improving cardiovascular disease, but also of other degenerative conditions, due to its regenerative effect induced by its paracrine action. Based on this, the factors secreted in the conditioned medium (CM) of this cells are also investigated in tissue regeneration. Therefore, this study aimed to evaluate the therapeutic potential of MSC and its CM in the treatment of cardiac complications in an experimental model of obesity and diabetes induced by high fat diet (HFD). Cardiac, murinometric and biochemistry evaluations were done at different periods such as pre-indcution, pos-induction and pos-treatment. After 36 weeks of HFD administration this diet were replaced by the standard diet and then mice were treated with MSC, MC and DMEM (vehicle). Cardiac function was assessed by electrocardiography, echocardiography, and treadmill test. Metabolic dysfunction was assessed through measurements of body weight and biochemical parameters. Molecular mechanisms of action of the treatment were investigated using qRT-PCR in cardiac tissue. The presence of cardiac fibrosis were evaluated by histopathological analysis. The characterization of MC by protein array showed the presence of 19 proteins including cytokines and growth factors. Mice fed HFD developed cardiac arrhythmias, expression alterations of cardiac genes and myocardial fibrosis, reflecting in the reduction of physical activity due to obesity and DM2. Administration of MSC or CM improved the severity arrhythmias and recovery exercise capacity. The first part of this study the improvement of cardiac function was in agreement with the expression normalization of GATA4, conexin 43 e COL1A1 genes in HFD mice treated with MSC ou MC. By other side the gene expression of troponin I, adiponectin, TGFβ, PPARγ, IGF-1, SOCS3, MMP9 and TIMP1 were normalized only after MSC treatment, but not with CM. Moreover, MSC or CM administration reduced the intensity of cardiac fibrosis. In order to elucidate the significant improvement achieved by MSC, in the second stage of this study, the investigation on the molecular mechanisms involved in this therapeutic effect. The expression of genes related to tissue remodeling (SPARC and CTGF), apoptosis (SMAD7 and PDCD4), inflammation (CCl2 and CHI3I3), as well as cell survival and proliferation (PTEN and STAT3) by qRT-PCR were investigated. High levels of gene expression of SMAD7, PDCD4, SPARC, CTGF, CCL2, STAT3 and PTEN were detected only in the MSC-treated group, whereas in CHI3I3 and NPPA gene expression was reduced in both MSC-treated and DMEM-treated mice. The results suggest that MSC and MC have a therapeutic effect on cardiac alterations due to obesity and T2DM, being the factors related to the development of fibrosis, apoptosis and cell survival modulated, demonstrating the relevance of the factors secreted by MSC reinforcing their action paracrine.
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JÉSSICA LAIS ALMEIDA DOS SANTOS
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INFECÇÃO PELO HTLV-1 E PROGRESSÃO PARA HAM/TSP:
CONTRIBUIÇÃO DE MARCADORES MOLECULARES HUMANOS E VIRAIS
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Orientador : ALINE CRISTINA ANDRADE MOTA MIRANDA MASCARENHAS
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MEMBROS DA BANCA :
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ALINE CRISTINA ANDRADE MOTA MIRANDA MASCARENHAS
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JOANA PAIXAO MONTEIRO CUNHA
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GISELLE CALASANS DE SOUZA COSTA
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MARIA FERNANDA DE CASTRO AMARANTE
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MARIA LUIZA SARAIVA PEREIRA
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Data: 16/12/2020
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O vírus linfotrópico de células T humana do tipo 1 (HTLV-1) é um retrovírus humano sexualmente transmissível, cujas principais manifestações clínicas são a Mielopatia Associada ao HTLV/Paraparesia Espástica Tropical (HAM/TSP) e a Leucemia/Linfoma de Células T do Adulto (ATLL). A HAM/TSP é uma manifestação inflamatória do sistema nervoso central que pode resultar na perda parcial dos movimentos dos membros inferiores. Embora muitos aspectos dos eventos que levam ao desenvolvimento de doença não estejam esclarecidos, a resposta imune do hospedeiro, principalmente a resposta celular desencadeada por células T CD8+ específicas, é reconhecida como um evento crucial. O objetivo desse trabalho é investigar marcadores moleculares no vírus e no hospedeiro que possam estar relacionaodos à manifestação de doença, principalmente a HAM/TSP. No Capítulo I, foi realizada a busca por marcadores virais, no que diz respeito à apresentação diferencial de epítopos, para os diferentes perfis clínicos. Para tanto, fizemos um levantamento (Genbank) de 46 genomas completos do HTLV-1, e separamos as regiões codificantes das proteínas Tax, HBZ, p12, gp21 e gp46. Tais regiões gênicas foram traduzidas, e avaliadas quanto a presença de SNPs (Single Nucleotide Polymorphism). Os referidos SNPs foram representados em sequências de AA que foram submetidas ao IEDB (Immune Epitope Database a Analysis Resource) para predição de epítopos lineares ligantes de moléculas de HLA-I. Foi possível identificar 7 “alelos protéicos” para a proteína gp21, 23 para gp46, 20 para HBZ, 13 para a proteína Tax, e 15 para a proteína p12, todos distruídos entre indivíduos ASS, fHAM/TSP (Familiar), sHAM/TSP (Esporádico) e ATLL. Na predição, foram identificados mais de 15.741 epítopos para p12, menor quantidade de epítopos preditos e mais de 50.000 para Tax, com a maior quantidade de epítopos preditos. A proteína p12 teve a maior proporção de epítopos específicos, também seguida pela proteína Tax. A proteína HBZ teve os menores percentuais em todas as faixas de especificidade. Os resultados encontrados para as proteínas estruturais gp46 e gp21 foram semelhantes. Não houve nenhuma especificidade/exclusividade dos alelos de HLA entre as proteínas, “alelos protéicos” e/ou perfis clínicos do hospedeiro. Cada proteína apresentou um alelo de HLA como sendo o mais frequente entre os “alelos protéicos”, não havendo similaridade nessa ocorrência. E por fim, o alelo de HLA*A 32:01 foi citado entre os mais frequentes em todas as proteínas, e as proteínas gp21 e HBZ apresentaram perfis semelhantes no que se refere à ocorrência dos alelos de HLA mais frequentes. O perfil clínico HAM/TSP foi o que apresentou o maior número de variações moleculares entre as proteínas estudadas: foram 42 “alelos protéicos” contra 19 de indivíduos com ATLL e 16 de indivíduos ASS (Não HAM/TSP). Os achados de afinidade revelaram que dos 9 epítopos que apresentaram diferenças na afinidade às moléculas de HLA, 6 deles estavam associados a indivíduos ATLL, 4 a indivíduos sHAM/TSP e 2 a indivíduos ASS. Concluimos não haver um perfil de apresentação de epítopos que esteja associado ao status clínico do hospedeiro, uma vez que houve grande semelhança quanto aos alelos de HLA e quanto à posição dos epítopos apresentados entre os “alelos protéicos”. No entanto, identificamos variações moleculares importantes na predição dos epítopos especialmente nos genomas de indivíduos com ATLL e HAM/TSP. No Capítulo II, buscamos por marcadores no hospedeiro, em um grupo de indivíduos (HAM/TSP e assintomáticos) (N=44) infectados. Para tanto, realizamos a determinação do Exoma através da Plataforma Illumina e utilizando um chip para 551.004 SNPs. A taxa total de genotipagem das amostras foi de 0,997001, com perda de 35.163 SNPs (~6%), identificadas 515.841 variantes. A determinação ancestral revelou uma proporcionalidade de contribuição genética mais marcante para a origem africana na população estudada. Observamos predominância de mulheres no grupo caso, como já foi documentado na literatura. A média de idade dos indivíduos infectados foi de 59 anos (27-89 anos), sendo que a carga proviral média destes é de 55.253,41/106 células. Dentre os SNPs identificados, quatro deles se destacaram quanto às frequências alélicas nos grupos caso e controle, e são eles: rs2857596_C, rs7917905_A, rs1265564_C e rs376863_A. Após análise de regressão multivariada, ajustada para ancestralidade, apenas os SNPs “rs1265564” (p=7,2*10-4) e “rs376863” (p=1,25*10-3) se apresentam associados ao desfecho. O SNP rs1265564, foi identificado no gene que codifica para a proteína CUX-2 que está associada ao reparo de DNA oxidado por ação das espécies reativas do oxigênio produzidas nos neurônios. Os quatro SNPs iniciais mostram estar em desequilíbrio de ligação com outros SNPs, porém nenhum deles dos já descritos na literatura e citados neste trabalho. Sugerimos uma busca minuciosa dos SNPs indicados neste trabalho, bem como a associação de marcadores moleculares do hospedeiro com marcadores virais, como forma de entender o processo de infecção e manifestação de doença como resultado de uma integração complexa e bem sucedida.
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Human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) is a sexually transmitted human retrovirus. Its main clinical manifestations are HTLV-Associated Myelopathy/Tropical Spastic Paraparesis (HAM/TSP) and T-Cell Leukemia / Lymphoma of the Adult (ATLL). HAM/TSP is an inflammatory disorder of the central nervous system that can result in partial loss of lower limb movements. Although many events aspects that lead to the disease development are unclear, the host's immune response, especially the cellular response triggered by specific CD8+ T cells, is recognized as a crucial event. The objective of this work is to investigate molecular markers in the virus and in the host that may be related to the manifestation of the disease, mainly HAM/TSP. In Chapter I we have search for viral markers, with regard to the differential epitope presentation, for the different clinical profiles. We carried out a survey (Genbank) of 46 HTLV-1 complete genomes, and separated the coding regions of Tax, HBZ, p12, gp21 and gp46 proteins. Such gene regions were translated and evaluated for the presence of SNPs (Single Nucleotide Polymorphism). These SNPs were represented in AA sequences that were submitted to the IEDB (Immune Epitope Database Analysis Resource) to predict linear epitopes linking HLA-I molecules. It was possible to identify 7 “protein alleles” for the gp21 protein, 23 for gp46, 20 for HBZ, 13 for the Tax protein, and 15 for the p12 protein, all distributed among individuals ASS, fHAM/TSP (Familiar), sHAM/TSP (Sporadic) and ATLL. In prediction results, more than 15,741 epitopes were identified for p12, the lowest amount of predicted epitopes and more than 50,000 for Tax, with the highest amount of predicted epitopes. The p12 protein had the highest proportion of specific epitopes, also followed by the Tax protein. The HBZ protein had the lowest percentages in all specificity ranges. The results found for structural proteins gp46 and gp21 were similar. There was no specificity/exclusivity of HLA alleles among proteins, "protein alleles" and/or host clinical profiles. Each protein presented an HLA allele as being the most frequent among the “protein alleles”, with no similarity in this occurrence. Finally, the HLA * A 32:01 allele was cited as the most frequent in all proteins, and the gp21 and HBZ proteins showed similar profiles with regard to the occurrence of the most frequent HLA alleles. The HAM/TSP clinical profile showed the highest number of molecular variations among the studied proteins: there were 42 “protein alleles” against 19 of individuals with ATLL and 16 of ASS individuals (Non-HAM/TSP). The affinity findings revealed that 9 epitopes showed differences in affinity to HLA molecules, 6 of them were associated with ATLL individuals, 4 with sHAM/TSP individuals and 2 with ASS individuals. We conclude that there is no epitope presentation profile that is associated with the host clinical status, since there was great similarity in the HLA alleles and in the predicted epitopes positions among the “protein alleles”. However, we have identified important molecular variations in the epitopes prediction, especially in the genomes of individuals with ATLL and HAM/TSP. In Chapter II, we looked for markers in the host, in a group of infected individuals (HAM/TSP and asymptomatic) (N = 44). For this, we have performed the determination of Exoma through the Illumina Platform and using a chip for 551,004 SNPs. The overall genotyping rate of samples was 0.997001, with a loss of 35,163 SNPs (~ 6%), identified 515,841 variants. The ancestral determination revealed a proportionality of genetic contribution more marked for the African origin in the studied population. We observed a predominance of women in the case group, as has already been documented in the literature. The average age of infected individuals was 59 years (27-89 years), with an average proviral load of 55,253.41/106 cells. Among the SNPs identified, four of them stood out regarding the allele frequencies in the case and control groups, and they are: rs2857596_C, rs7917905_A, rs1265564_C and rs376863_A. After multivariate regression analysis, adjusted for ancestry, only the SNPs “rs1265564” (p = 7.2 * 10-4) and “rs376863” (p = 1.25 * 10-3) are associated with the outcome. The SNP rs1265564, was identified in the gene that codes for the CUX-2 protein that is associated with the repair of oxidized DNA by the action of reactive oxygen species produced in neurons. The initial four SNPs show to be in linkage disequilibrium with other SNPs, but none of those already described in the literature and cited in this work. We suggest a thorough search for the SNPs indicated in this work, as well as the association of host molecular markers with viral markers, as a way of understanding the process of infection and disease manifestation as a result of a complex and successful integration.
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