Home / Produção Intelectual / Teses / 2017

TESES

Título

Título: Agregação de proteínas induzida pelo estresse oxidativo promovido pelo Heme

Aluno(a): Luiz Ricardo da costa Vasconcellos

Orientador(es): Prof. Leonardo Holanda Travassos Correa

Resumo

Agregação de proteínas induzida pelo estresse oxidativo promovido pelo Heme A liberação do heme em sua forma livre exerce papel crucial na patogênese de várias doenças importantes em humanos tais como a malária, a sepse, febre hemorrágica e hemorragia cerebral. O heme é caracterizado como uma molécula com potencial pró-inflamatório e citotóxico induzindo a liberação de mediadores inflamatórios por ativação de TLR4 e de inflamossomo NLRP3 assim como a morte por necroptose em macrófagos. Em virtude dos efeitos deletérios induzidos pelo heme, uma resposta homeostática é desencadeada na célula para lidar com o estresse exercido minimizando o desequilíbrio. Neste trabalho é demonstrado, pela primeira vez, uma resposta celular de agregação de p62 contendo proteínas ubiquitinadas em compartimento denominado ALIS no estímulo com heme. A formação destes agregados possui característica transiente e é degradada através de autofagia. Além disso, é demonstrado que a formação de ALIS é dependente da geração de ROS promovida pelo estímulo com heme que induz a ativação de NRF2 resultando na expressão de genes envolvidos em respostas citoprotetoras, incluindo o p62. Apesar de dependente da geração de ROS é demonstrado que esta agregação de proteínas ocorre de maneira independente de sinalização via TLR4. Em contrapartida, a geração de ALIS depende da ativação das MAPKs e da síntese de novo de proteínas. É demonstrado também que a degradação do heme via HO-1 é fundamental para a indução de ALIS, sendo o Fe liberado por este processo o componente mínimo requerido para a indução de ALIS. Mais do que isso o estímulo com Fe recapitula os efeitos do heme na agregação de proteínas sendo a conversão de Fe+2 para Fe+3 e seu estoque pelo sistema Ft fundamental para o controle da indução de ALIS pelo Fe. De forma relevante, fontes de heme presentes no organismo, como a Hb e hemácias, induzem a formação de ALIS in vitro. Finalmente, é observada a formação de ALIS em baço e fígado extraídos de animais submetidos à hemólise severa demonstrando a indução de agregados de proteínas in vivo. Em conjunto, estes dados caracterizam um mecanismo celular ainda pouco explorado na literatura que pode ser importante para os efeitos inflamatórios e citotóxicos exercidos pelo heme e pelo Fe liberado em doenças hemolíticas.

Palavras-chave: Heme, Autofagia, Agregados de proteínas, ALIS, estresse oxidativo, espécies reativas de oxigênio, Heme-oxigenase

Abstract

Heme induces protein aggregation through oxidative stress Free heme release is crucial to the pathogenesis of several important diseases in humans such as malaria, sepsis, hemorrhagic fevers and cerebral hemorrhage. Heme has been characterized as a potential inflammatory and cytotoxic molecule triggering the release of inflammatory mediators through TLR4 and NLRP3 inflammasome activation as well as inducing necroptosis in a TNF mediated manner in macrophages. Homeostatic response is triggered in the cell upon heme stimulus to cope with deleterious effects and minimize the imbalance induced triggered by generalized oxidation. Here is described, for the first time, a p62 aggregation response which contains ubiquitinated proteins compartimentalized in ALIS upon heme stimulus. The aggregates inducted have transient property and are degraded through autophagy. Furthermore, ALIS formation depends on ROS generation which activates Nrf2 and results in expression of genes involved in antioxidant response, including p62. Although ALIS formation depends on ROS generation it is independent of TLR4 signalling. Conversely, ALIS generation depends on MAPKs activation and de novo protein synthesis. Furthermore, is demonstrated that heme degradation is required for protein aggregation and labil iron release is the minimum element required to trigger ALIS. Even more, iron stimulus recapitulates the effects of heme in ALIS formation and the conversion of Fe+2 para Fe+3 and the iron stock within Ft complex is essential for ALIS excess control. Relevantly, heme sources as Hb and red blood cells also induce ALIS formation in vitro. Finally, hemolysis triggered by PHZ induces ALIS in target tissues in vivo. Together, these data characterize the cellular mechanism of protein aggregation that might be important for inflammatory and cytotoxic effects of heme and free iron during hemolytic diseases.

Key-words: Heme, Autophagy, Protein aggregates, ALIS, oxidative stress, oxygen reactive species, Heme-oxigenase

Título

Título: Análise fenotípica de macrófagos e linfócitos t cd8 após a inibição da apoptose de células t na doença de chagas experimenta.

Aluno(a): Mariela Pires Cabral Piccin

Orientador(es): ProfMarcela de Freitas Lopes

Resumo

A doença de Chagas é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi. Durante a infecção, observa-se morte por apoptose de linfócitos, o que prejudica a imunidade contra o parasita, e eferocitose, que leva ao aumento da carga parasitária em macrófagos. Estudos prévios mostram que o uso de inibidores da apoptose (zVAD ou anti-FasL) melhoram a imunidade contra o T. cruzi, aumentando a sobrevivência de linfócitos T CD8 e a resposta de macrófagos. Entretanto, ainda permanece por ser esclarecido se o bloqueio da apoptose altera o fenótipo de macrófagos e impacta na função de linfócitos T CD8. O objetivo deste estudo foi analisar o fenótipo de macrófagos e linfócitos T CD8 após a inibição da apoptose de células T na doença de Chagas experimental. Camundongos BALB/c foram infectados e experimentos utilizando anti-FasL ou zVAD foram realizados, in vitro e in vivo. Linfócitos T CD8 e macrófagos inflamatórios são as principais células recrutadas para o peritônio durante a fase aguda da infecção. Além disso, observou-se também que enquanto animais normais apresentavam macrófagos do tipo M2, animais infectados apresentaram iguais proporções de macrófagos M1 e M2. O tratamento com anti-FasL preveniu a apoptose de linfócitos, aumentou a produção de NO e reduziu a infecção em macrófagos co-cultivados com células T CD8 ativadas. Resultados similares foram observados a partir do tratamento in vivo com antiFasL, o que também reduziu o perfil M2 em macrófagos e alterou o perfil de secreção de citocinas e quimiocinas. Padrões semelhantes de respostas foram observados em culturas tratadas com zVAD ou em camundongos infectados que receberam linfócitos ativados previamente tratados com zVAD. No que diz respeito aos linfócitos, o T. cruzi recruta células T CD8 CD44+CD62L-CD127- , correspondente ao fenótipo efetor, bem como recruta células T CD8 antígeno-específicas. Além disso, uma proporção de células T CD8 recrutadas para o peritônio de animais infectados expressam IFN-γ e TNF-α. Quando estimuladas, in vitro, com o peptídeo da transialidase IYNVGQVSI e tratadas com anti-FasL, as células T CD8 apresentaram maior expressão de IFN-γ e perforina que culturas tratadas com o isotipo controle IgG, evidenciando, assim, que a inibição da apoptose poderia resgatar células T CD8 funcionais. Na presença do peptídeo, o tratamento com anti-FasL também diminuiu a viabilidade dos macrófagos. Mesmo assim, culturas estimuladas com peptídeo apresentaram uma maior produção de NO após o tratamento com anti-FasL. Em resumo, a inibição da apoptose tem a capacidade de aumentar a resposta M1 de macrófagos, bem como aumentar o número de células T CD8 produtoras de IFN-γ e perforina na fase aguda da doença de Chagas experimental..

Palavras-chave: doença de Chagas; Trymanosoma cruzi; eferocitose;a poptose;l infócitos T CD8; macrófagos

Abstract

Chagas disease is an infectious disease caused by the protozoan Trypanosoma cruzi. In the course of infection, lymphocytes undergo apoptosis, which dampens immunity against the parasite, and efferocytosis increases parasitic burden within macrophages. Previous data show that apoptosis inhibitors, such as zVAD and anti-FasL, improves immune responses to T. cruzi, increasing CD8 T cell survival and macrophage response. It remains unknown whether apoptosis blockade change macrophage phenotypes and impact CD8 T cell function. The aim of this study was to analyze the phenotypes of macrophages and CD8 T lymphocytes after apoptosis inhibition in experimental Chagas disease. BALB/c mice were infected and experiments were performed by using anti-FasL and zVAD, both in vitro and in vivo. CD8 T lymphocytes and inflammatory macrophages were the main cells recruited to the peritoneum of infected mice during the acute phase of infection. Moreover, wherea;s macrophages from non-infected mice displayed an M2 phenotype, infected mice presented equal proportions of M1 and M2 macrophages. Treatment with anti-FasL prevented lymphocyte apoptosis, increased NO production and reduced T. cruzi infection in macrophages co-cultured with activated CD8 T cells. Similar results were observed upon treatment with anti-FasL in vivo, which also decreased M2 macrophages and changed the profile of secreted cytokine and chemokine. Similar results were also obtained in cultures treated with zVAD or when infected mice received activated T cells previously treated with zVAD. Regarding CD8 T lymphocytes, T. cruzi infection recruited CD8 T cells with the CD44+CD62L-CD127- effector phenotype, as well as antigen-specific CD8 T cells. In addition, a proportion of peritoneal CD8 T cells of infected mice express both IFN-γ and TNF-α. When stimulated in vitro with the transialidase peptide IYNVGQVSI and treated with anti-FasL, CD8 T cells showed higher expression of IFN-γ and Perforin than cultures treated with control IgG. In the presence of the peptide, treatment with anti-FasL also reduced macrophage viability. On the other hand, cultures that were stimulated with the peptide showed higher production of NO when treated with anti-FasL. To summarize, apoptosis inhibition is able to improve M1 responses by macrophages and increase effector CD8 T cells producing both IFN-γ and perforin during the acute phase of experimental

Key words: Chagas disease; Trypanosoma cruzi; apoptosis; CD8 T lymphocytes;macrophages; efferocytosis

Título

Título: Eficácia vacinal do LaAg associado com adjuvantes contra infecção por Leishmania amazonensis.

Aluno(a): Mirian Franca de Mello

Orientador(es): Prof. Herbert Leonel de Matos Guedes

Resumo

A vacina composta pelo lisado total de Leismania amazonensis (Leishvaccine ou LaAg) é uma das vacinas mais estudadas contra a leishmaniose. Esta vacina foi avaliada em testes clínicos e apesar de ser segura e induzir Interferon-gamma, ela falhou em testes de fase 3 para comprovar a sua eficácia. Com o desenvolvimento de novos adjuvantes, buscando a reposição desta vacina, nós propomos associar a vacina LaAg com diferentes adjuvantes buscando o aumento da eficácia protetora. Primeiramente, realizamos os experimentos em camundongos suscetíveis BALB/c. Nós empregamos o teste de hipersensibilidade cutânea como parâmetro inicial para seleção do adjuvante de escolha. Nós associamos LaAg com Adjuvante completo de Freud ou Addavacxs ou Saponina e imunizamos os camundongos duas vezes, como controle usamos PBS e LaAg sozinho. Usando o LaAg como desafio, o único adjuvante capaz de induzir hipersensibilidade foi a Saponina. Em seguida, nós avaliamos a capacidade de induzir eficácia protetora da associação de LaAg com saponina. Nós observamos que a vacinação com LaAg+SAP induziu proteção parcial controlando parcialmento o controle da lesão e da carga parasitária, diferentemente do LaAg que apresentou uma tendência em aumentar a suscetibilidade da infecção. Avaliando animais imunizados e animais imunizados e infectados nós observamos a produção de células produtoras de interferon-gamma. Nós observamos o aumento de iNOS no sitio da infecção 18 horas após o desafio, sugerindo um possível mecanismo para o controle da lesão e da carga parasitária. Além disso, avaliando o sítio da infecção 18 horas após o desafio, nós observamos o recrutamento de linfócitos, macrófagos, neutrófilos e eosinófilos no grupo LaAg+SAP. Buscando compreender o papel dos eosinófilos, nós os bloqueamos com anti-CCR3 e anti-iL5. Independente da depleção de eosinófilos, a vacina induziu proteção. Em seguido, avaliamos a vacina LaAg+Sap em camundongos parcialmente resistente, C57Bl6. Surpreendentemente, apesar de induzir hipersensibilidade de maneira similar, a vacina falhou em induzir imunidade protetora. Nós observamos, que a vacina induziu uma resposta mista Th1 e Th2, produzindo células produtoras de Interferon-gamma e IL4. Esta resposta mista provavelmente está relacionada com a falha da vacina. Desta forma, concluímos que o uso de adjuvante pode modular a resposta imune de vacinas aumentando a eficácia protetora, entretanto, o uso de diferentes modelos para estudos pré-clínicos é importante para a validação de um candidato vacinal.

Palavras-chave: trans Leishmania amazonensis; Vacina 3; LaAg 4; Saponina

Abstract

A vacina composta pelo lisado total de Leismania amazonensis (Leishvaccine ou LaAg) é uma das vacinas mais estudadas contra a leishmaniose. Esta vacina foi avaliada em testes clínicos e apesar de ser segura e induzir Interferon-gamma, ela falhou em testes de fase 3 para comprovar a sua eficácia. Com o desenvolvimento de novos adjuvantes, buscando a reposição desta vacina, nós propomos associar a vacina LaAg com diferentes adjuvantes buscando o aumento da eficácia protetora. Primeiramente, realizamos os experimentos em camundongos suscetíveis BALB/c. Nós empregamos o teste de hipersensibilidade cutânea como parâmetro inicial para seleção do adjuvante de escolha. Nós associamos LaAg com Adjuvante completo de Freud ou Addavacxs ou Saponina e imunizamos os camundongos duas vezes, como controle usamos PBS e LaAg sozinho. Usando o LaAg como desafio, o único adjuvante capaz de induzir hipersensibilidade foi a Saponina. Em seguida, nós avaliamos a capacidade de induzir eficácia protetora da associação de LaAg com saponina. Nós observamos que a vacinação com LaAg+SAP induziu proteção parcial controlando parcialmento o controle da lesão e da carga parasitária, diferentemente do LaAg que apresentou uma tendência em aumentar a suscetibilidade da infecção. Avaliando animais imunizados e animais imunizados e infectados nós observamos a produção de células produtoras de interferon-gamma. Nós observamos o aumento de iNOS no sitio da infecção 18 horas após o desafio, sugerindo um possível mecanismo para o controle da lesão e da carga parasitária. Além disso, avaliando o sítio da infecção 18 horas após o desafio, nós observamos o recrutamento de linfócitos, macrófagos, neutrófilos e eosinófilos no grupo LaAg+SAP. Buscando compreender o papel dos eosinófilos, nós os bloqueamos com anti-CCR3 e anti-iL5. Independente da depleção de eosinófilos, a vacina induziu proteção. Em seguido, avaliamos a vacina LaAg+Sap em camundongos parcialmente resistente, C57Bl6. Surpreendentemente, apesar de induzir hipersensibilidade de maneira similar, a vacina falhou em induzir imunidade protetora. Nós observamos, que a vacina induziu uma resposta mista Th1 e Th2, produzindo células produtoras de Interferon-gamma e IL4. Esta resposta mista provavelmente está relacionada com a falha da vacina. Desta forma, concluímos que o uso de adjuvante pode modular a resposta imune de vacinas aumentando a eficácia protetora, entretanto, o uso de diferentes modelos para estudos pré-clínicos é importante para a validação de um candidato vacinal.

Palavras-chave: Leishmania amazonensis; Vacina 3; LaAg 4; Saponina

Título

Título: Resolvina reverte fibrose pulmonar em modelo murino de bleomicina.

Aluno(a): Rafael de Freitas Guilherme

Orientador(es): Profa Claudia Farias Benjamim

Resumo

A fibrose pulmonar idiopática é uma doença devastadora caracterizada pelo exacerbado depósito de colágeno e consequente perda da estrutura pulmonar. Após o seu diagnóstico, a sobrevida dos pacientes é de três a cinco anos e nenhuma terapia eficaz tem se mostrado disponível, reforçando a necessidade de novas estratégias de tratamento. A este respeito, as resolvinas (Rvs) e os seus análogos, derivados o ácido graxo ômega-3, com potentes efeitos anti-inflamatório e próresolução, surgem como potenciais substâncias de interesse clínico. Nesse trabalho utilizamos o tratamento com a ATRvD1 no 7° e 10° dia e coletamos as amostras no 7º e 14° dia após a injeção da bleomicina (BLM). Os nossos resultados demonstram que a ATRvD1 reverteu o processo fibrótico já estabelecido sendo administrado uma semana após a indução da fibrose. Por meio de análise histológica, observamos que a ATRvD1 reverteu a inflamação e a deposição de colagéno total, colágeno tipo 1, e estimulou o reparo tecidual pela reestruturação da arquitetura pulmonar. A ATRvD1 também inibiu o acúmulo celular induzido pela BLM no parênquima pulmonar e no lavado broncoalveolar (BAL), bem como diminuiu a liberação de citocinas relacionadas com a evolução da fibrose. A ATRvD1 mostrou efeito na modulação de miofibroblastos, diminuindo seu principal marcador α-SMA in vivo e in vitro , sua proliferação, e a liberação de citocinas. Além disso, a ATRvD1 reduziu a liberação de TGF-β, MMP-9 e Timp-1 na cocultura de fibroblastos e macrófagos. Ademais, o análogo restaurou o fenótipo de macrófagos para um perfil menos inflamatório e reduziu a liberação de micropartículas in vivo e in vitro. Tomados em conjunto, nossos dados indicam e reforçam o uso do ATRvD1 como um promissor agente terapêutico para o tratamento de doenças pulmonares fibróticas.

Palavras-chave: Fibrose; FPI; Resolvina; ATRvD1; Pulmão; Inflamação

Abstract

Idiophatic pulmonary fibrosis is a devastating disease characterized by exacerbated collagen deposition and loss of lung structure. After diagnosis, patient survival is three to five years, and no effective therapy has been shown to be available, reinforcing the need for new treatment strategies. In this regard, resolvins (Rvs) and their analogs, derived from omega-3 fatty acid, with potent antiinflammatory and pro-resolution effects, appear as potential substances of clinical interest. In this study we used ATRvD1 as treatment on the 7th and 10th day and we collected the samples on the 7th and 14th day after bleomycin injection (BLM). Our results demonstrate that the ATRvD1 reversed the already established fibrotic process being administered one week after the induction of fibrosis. Through histological analysis, we observed that ATRvD1 reversed the inflammation and the deposition of total collagen, type 1 collagen, and stimulated the tissue repair by restructuring the pulmonary architecture. ATRvD1 also inhibited BLM- induced cellular accumulation in the pulmonary parenchyma and bronchoalveolar lavage (BAL), as well as decreased the release of cytokines related to the fibrosis evolution. ATRvD1 showed an effect on the modulation of myofibroblasts, decreasing its main α-SMA marker in vivo and in vitro, its proliferation, and the release of cytokines. In addition, ATRvD1 reduced the release of TGF-β, MMP-9 and Timp-1 in the co-culture of fibroblasts and macrophages. In addition, the analogue restored the macrophage phenotype to a less inflammatory profile and reduced the release of microparticles in vivo and in vitro. Taken together, our data indicate and reinforce the use of ATRvD1 as a promising therapeutic agent for the treatment of fibrotic lung diseases.

Key words: Fibrosis; IPF; Resolvin; ATRvD1; Lung; Inflammation

Siga nosso perfil no Instagram

Links Úteis

Universidade Federal do Rio de Janeiro Centro de Ciências da Saúde – Bloco D (sala D1-029) Cidade Universitária  – Ilha do Fundão
CEP 21.941-590 – Rio de Janeiro – RJ – Telefone: (21) 3938-6748 – E-mail: pos_imuno@micro.ufrj.br

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Centro de Ciências da Saúde – Bloco D (sala D1-029) Cidade Universitária  – Ilha do Fundão
CEP 21.941-590 – Rio de Janeiro – RJ

Telefone: (21) 3938-6748
E-mail: pos_imuno@micro.ufrj.br