Academic literature on the topic 'Transportadores de Cassetes de Ligação de ATP'

Orientador: Paulo Mazzafera
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Insituto de Biologia
Made available in DSpace on 2018-08-12T18:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreazza_NathaliaLuiza_M.pdf: 3988387 bytes, checksum: 14f12a095b5cbb5989b090f57b961f01 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: A pilocarpina é um alcalóide imidazólico, que possui como única fonte natural spécies do gênero Pilocarpus. Este alcalóide é utilizado no tratamento de glaucoma e xerostomia. O elevado custo de folhas de Pilocarpus microphyllus no mercado internacional e conseqüente extrativismo predatório resultaram na sua inclusão na lista de espécies em extinção do IBAMA. Na busca de fontes alternativas do alcalóide conseguiu-se demonstrar que suspensões celulares desta espécie podem ser um modelo para produção e estudo da biossíntese e do transporte de pilocarpina, uma vez que produz os mesmos alcalóides encontrados nas folhas. A extração de pilocarpina a partir do meio de cultura poderá minimizar a quantidade de solventes altamente poluentes utilizados na extração deste alcalóide a partir das células, assim como, reduzir a contaminação por outros constituintes celulares. Neste contexto o presente trabalho teve como objetivo inicial determinar o local e limite de acúmulo intracelular de pilocarpina e verificar se o fornecimento externo de altas doses do alcalóide causaria toxidez às células produtoras e não produtoras de pilocarpina. Em seguida, caracterizar a absorção do alcalóide pelas células submetidas a diferentes valores de pH do meio de cultura e também identificar o mecanismo de transporte do alcalóide nas suspensões procurando definir qual é a proteína de membrana responsável pelo transporte de pilocarpina entre células e meio de cultura através do uso de inibidores de transportadores da família das ATPases e ATP-binding cassete proteins (ABC). Os testes histoquímicos e o ensaio de fracionamento celular, apesar de não conclusivos, indicaram o acúmulo de pilocarpina no vacúolo, ainda que a fração correspondente a essa organela venha misturada com o conteúdo do citoplasma. As informações sobre a localização subcelular em adição aos dados de toxicidade mostraram que pilocarpina apresenta forte citotoxicidade a cultura de plantas que não apresentam sua via de biossíntese. Culturas de P. microphyllus produtoras de pilocarpina apresentaram uma clara tolerância às altas doses do alcalóide (crescimento semelhante ao controle), mesmo que não produzindo o alcalóide em altas quantidades. Isto sugere a existência de um mecanismo de detoxificação espécifico-específico nas células aqui estudadas, que evitam a toxicidade de seus alcalóides (pilocarpina e pilosina) armazenando-os no vacúolo. Nos ensaios de absorção do alcalóide em diferentes valores de pH, observou-se que quanto maior o pH, menor a absorção do alcalóide. Nos ensaios com os inibidores de proteínas transportadoras de membrana verificou-se que as menores taxas de inibição na absorção e liberação provocadas por inibidores específicos de ATPases, a bafilomicina e pelo NH4Cl, não descartam a participação destas proteínas, mas podem indicam uma menor participação, visto que a inibição provocada pela azida sódica, também um inibidor de ATPases, foi muito intensa. Contudo, os resultados de absorção e liberação de pilocarpina mostraram intensa inibição na presença dos inibidores de ABCs o que aponta para um transporte de pilocarpina mediado por esta família de proteínas, tanto para fora como para dentro da célula. Por fim, os ensaios de cinética apontam para uma inibição do tipo competitiva gerada pelos dois inibidores utilizados, sendo que os menores valores da Constante de Inibição (Ki), encontrados para a nifedipina indicam que este composto possue uma ação inibitória mais intensa que o vanadato de sódio.
Abstract: Leaves of species from Pilocarpus genus are the only known source of pilocarpine, an imidazole alkaloid, which has been used for the treatment of glaucoma and xerostomy. Because the leaves of jaborandi are collected from plants living in the wild and the high price of pilocarpine in the international market, jaborandi was included in the endangered species list of IBAMA. Looking for alternative sources of this alkaloid, it has been shown that cell suspension cultures of Pilocarpus microphyllus can be a model to study the production of pilocarpine as well as a model to study its biosynthesis and metabolism, as it produces the same alkaloids that are found in leaves. Previous studies showed that high concentrations of nitrogen and the medium pH resulted in higher production and release of pilocarpine to the medium culture. Therefore, the objective of this study was to define the cell intracellular accumulation of pilocarpine and verify if exogenous by supplied pilocarpine to jaborandi cell suspensions is toxic to the cells. Moreover, the absorption of pilocarpine by cells treated with exogenous by supplied pilocarpine at different medium pH, as well as, the alkaloid transport mechanism through the cell membrane, using inhibitors of the protein families ATPases and ATP-Binding Cassette, were studied. The histochemical tests and the cell fractionation assays showed the accumulation of pilocarpine in the vacuole. This, together with the results of experiments that showed that pilocarpine was not toxic to jaborandi cells, suggests that vacuolar transport may be one of the mechanisms for the detoxification of pilocarpine in this species. In the absorption assays with different medium pH, the higher the pH, the lower absorption of pilocarpine by the cells. Bafilomicin and NH4Cl, which are ATPase inhibitors, were the least effective inhibitors among all the inhibitors tested for absorption and release of pilocarpine. This result does not discard the participation of these proteins in the process but indicate that they are less important, in view of the fact that inhibition by sodium azide which affects both ABC and ATPases, was very effective. The results on absorption and release of pilocarpine by the jaborandi cells showed strong inhibition by specific ABC inhibitors, which indicates an important participation of this protein family in the transport of the alkaloid through the cell membranes. Kinetics assays showed that inhibition was a reversible competitive type in the presence of nifedipine and sodium vanadate. The lowest Inhibition Constant (Ki) was observed for nifepidine.
Mestrado
Mestre em Biologia Vegetal

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2013-12-13T18:17:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Douglas de Souza Moreira.pdf: 7794967 bytes, checksum: 2d88472031668d7a41792b1f3ad4546e (MD5)
Made available in DSpace on 2013-12-13T18:17:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Douglas de Souza Moreira.pdf: 7794967 bytes, checksum: 2d88472031668d7a41792b1f3ad4546e (MD5) Previous issue date: 2012
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou
Transportadores ABC (ATP-binding cassette) abrangem proteínas transmembrana, que utilizam a energia resultante da hidrólise de ATP, para transportar uma variedade de moléculas através de membranas biológicas, incluindo drogas quimioterapêuticas. Alguns membros dessa superfamília ABC estão associados com quimioresistência através da superexpressão de proteínas de resistência a múltiplas drogas (multidrug resistance associated protein – MRP). Uma dessas proteínas é a Pgp (P-glicoproteína), que está relacionada à resistência através da extrusão de compostos tóxicos da célula. O gene MRPA, um transportador da subfamília ABCC, está envolvido na resistência pelo sequestro do conjugado metal-tiol em vesículas próximas da bolsa flagelar da Leishmania. Neste estudo, formas promastigotas de populações sensíveis e resistentes ao antimonial trivalente (SbIII) de quatro espécies de Leishmania, L. (V.) guyanensis, L. (L.) amazonensis, L. (V.) braziliensise L. (L.) infantum chagasi, foram analisadas quanto: a localização cromossômica, presença de amplificação extracromossomal e análise da amplificação do gene MRPA; níveis de mRNA dos genes MRPA e MRP; expressão da proteína Pgp e determinação do nível intracelular de SbIII. Ensaios de PFGE indicaram a associação de amplificação cromossomal e extracromossomal do gene MRPA com o fenótipo de resistência à droga nas espécies de Leishmania estudadas. Os resultados obtidos através dee lise alcalina dos parasitos mostraram a presença de amplificação extracromossomal apenas na amostra resistente de L. (V.) braziliensis. Análises de Southern blot com as endonucleases BamHI e HindIII indicaram a presença de polimorfismos na sequência do gene MRPA em algumas amostras de Leishmania analisadas. Adicionalmente, foi observada amplificação desse gene nas populações de Leishmania resistentes ao SbIII. Ensaios de PCR quantitativo em tempo real mostraram aumento dos níveis de mRNA do gene MRPA nas populações resistentes de L. (L.) amazonensis e L. (V.) braziliensis, comparado com seus respectivos pares sensíveis. Os níveis de mRNA do gene MRP estão aumentados em todas as populações de Leishmania resistentes ao SbIII analisadas neste estudo. Os resultados de Western blot revelaram que a proteína Pgp está mais expressa nas populações resistentes de L. (V.) guyanensis eL. (L.) amazonensis. Os dados obtidos de quantificação dos níveis intracellulares de SbIII por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite mostraram uma redução no acúmulo de SbIII, nas populações resistentes de L. (V.) guyanensis,L. (L.) amazonensise L. (V.) braziliensis, quando comparadas às respectivas populações sensíveis. Nossos resultados indicam que os mecanismos de resistência ao antimônio são diferentes entre as espécies de Leishmania analisadas.
ATP-binding cassette (ABC) transporters comprise transmembrane proteins that use energy from ATP hydrolysis to transport a variety of molecules across biological membranes, including chemotherapeutic drugs. Some members of this ABC superfamily are associated with chemoresistance by overexpression of multidrug resistance associated proteins (MRP). One of these proteins is the Pgp (P-glycoprotein), which is associated with resistance by extruding toxic compounds outside the cell. The MRPA gene, a transporter of ABCC subfamily, is involved in the resistance by sequestering metal-thiol conjugate in vesicles close to the flagellar pocket of Leishmaniaparasite. In this study, promastigote forms of susceptible and trivalent antimony (SbIII)-resistant populations of four Leishmaniaspecies, L. (V.) guyanensis, L. (L.) amazonensis, L. (V.) braziliensis and L. (L.) infantum chagasi, were analyzed for: chromosomal location, presence of extrachromosomal amplification and analysis of amplification of the MRPA gene; the mRNA levels of MRPA and MRP genes; Pgp protein expression and determination of intracellular SbIII level. PFGE analysis indicated the association of chromosomal and extrachromosomal amplification ofMRPA gene with SbIII-resistance phenotype in Leishmania species studied. The results obtained by alkaline lysis of these Leishmanias amples showed the presence of extrachromosomal amplification only in the SbIII-resistant L. (V.) braziliensis population. Southern blot analysis with the endonucleases BamHI and HindIII indicated the presence of polymorphisms in the sequence of MRPA gene in some Leishmania samples analyzed. Additionally, we observed amplification of thisgene in all SbIII-resistant Leishmania populations analyzed. Real-time quantitative RT-PCR assays showed increased levels of mRNA MRPA gene in SbIII-resistant populations of L. (L.) amazonensis and L. (V.) braziliensis compared to their respective susceptible counterparts. The levels of mRNA MRP gene are increased in all SbIII-resistant Leishmania populations analyzed in this study. Western blot analysis revealed that Pgp protein is more expressed in SbIII-resistant L. (V.) guyanensisand L. (L.) amazonensispopulations. The intracellular level of SbIII quantified by graphite furnace atomic absorption spectrometry showed a reduction in the accumulation of Sb in SbIII-resistant L. (V.) guyanensis, L. (L.) amazonensisand L. (V.) braziliensis populations when compared to their respective susceptible populations. Our results indicate that the mechanisms of antimony-resistance are different between species of Leishmania analyzed.

Orientador: Andréa Balan Fernandes
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Made available in DSpace on 2018-08-17T16:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pegos_VanessaRodrigues_M.pdf: 19133775 bytes, checksum: abcda42c9097c7e59ea61175934c2304 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: A captação de sulfato em Escherichia coli é dependente do transportador do tipo ABC (do inglês, ATP Binding Cassete), SbpCysAWD, pertencente a um regulon que envolve 26 genes. Na ausência de sulfato, a bactéria induz a expressão de dois outros transportadores ABC, o de proteínas do sistema de transporte de alcanosulfonatos (SsuABCDE) e de sulfonatos alifáticos (TauABCDE), que são responsáveis pela captação, incorporação e oxidação destes compostos a sulfito e aldeído. Embora não comprovado funcionalmente, Xanthomonas axonopodis pv. citri apresenta todos os genes envolvidos neste regulon e, neste trabalho, dando continuidade à caracterização do transportador SsuABCDE, foi realizada pela primeira vez, a caracterização estrutural e funcional das enzimas SsuD e SsuE. Análises bioquímicas associadas às análises de bioinformática e modelagem molecular, revelaram que as enzimas SsuD e SsuE constituem um sistema de dois componentes, no qual a SsuD seria a óxido-redutase responsável pela oxidação do NAD(P)H, seguida da redução da FMN. A proteína foi expressa e purificada a partir de células de E. coli com massa molecular de 39 kDa, e se organiza na forma de um octâmero, conforme demonstrado por experimentos de espalhamento de raios X a baixo ângulo e ultra-centrifugação. O modelo da estrutura tridimensional da SsuD revela uma proteína com enovelamento barril-TIM, com conservação de resíduos que permitem a oligomerização e a interação com NAD(P)H, mas não com flavina. Ensaios enzimáticos mostraram que a SsuD liga NADP(Pbp) com alta afinidade (0,21 µM) e é capaz de oxidá-lo conforme os parâmetros cinéticos de Km: 0.1877 µM -1; Kcat: 7,192 s-1; Vmáx: 0.7911 µM/min; Kcat/Km: 3,8 x 107 m-1S-1. Ainda, foram obtidos cristais da SsuD em diferentes condições as quais estão em fase de refinamento. As análises de bioinformática da SsuE sugerem que ela seja a óxido-redutase do sistema. O trabalho ainda mostra a caracterização da proteína Pbp de X. axonopodis, do suposto sistema de transporte de fosfonatos. A Pbp foi expressa com massa molecular de 33 kDa, e as análises espectroscópicas revelaram alterações conformacionais na estrutura secundária na presença de fosfonatos e fosfato, bem como aumentada estabilidade térmica na presença de espermidina, usada nos ensaios de cristalização. Cristais foram obtidos em diferentes condições e devem ser usados para os testes de difração. Os resultados apresentados neste trabalho revelam dados de proteínas e sistemas de X. axonopodis ainda não estudados e serão importantes para direcionar futuros estudos sobre a função destas na bactéria, tanto em condições laboratoriais, como em testes in vivo, durante infecção na planta
Abstract: Sulfur uptake in Escherichia coli is dependent of the ABC transporter SbpCysAWD (ATP Binding Cassete), which belongs to a regulon with 26 genes. In the sulfate absence, the bacteria induces the expression of two other ABC transporters, for alkanesulfonates (SsuABCDE) and aliphatic sulfonates (TauABCDE), which are responsible for the uptake and oxidation of these compounds to sulfite and aldehyde. Although its functionality has been not showed, Xanthomonas axonopodis pv. citri has all the genes involved in this regulon, including the alkanesulfonate transporter and enzymes. In order to continue the characterization of this transport, this work shows for the first time, the structural and functional characterization of the proteins SsuD and SsuE. Biochemical analyses associated to the bioinformatics and molecular modeling tools revealed that the SsuD and SsuE form a two-components system, where SsuD is the oxidoreductase responsible for the NAD(P)H oxidation followed by the FMN reduction. The protein was expressed and purified from E. coli cells with a molecular mass of the 39 kDa and it is organized in a octamer, such was demonstrated by the small angle scattering X-ray and ultracentrifugation assays. The tri-dimensional model of SsuD reveals a TIM barrel folding and conservation of residues that allow the oligomerization and NADP interaction. Enzymatic assays showed a high affinity binding of SsuD and NADP (0,21 µM) and that the protein was able to obtain the cinetic parameters, such as Km: 0.1877µM -1; Kcat: 7,192 s-1; Vmáx: 0.7911 µM/min; Kcat/Km: 3,8x 10-7 m 1S-1. Indeed, SsuD crystals were obtained in different conditions. The work still shows the charactrization of the Pbp protein, from X. axonopodis, believed to be the fosfonate/fosfate binding protein. Pbp was expressed with a molecular mass of 33 kDa, and spectroscopic analyses revealed conformational changes at the secondary structure content in presence of fosfonates, as well as an increased thermal stability in presence of spermidine, which was used for the crystallization trials. Crystals were obtained but still not tested. All results presented in this work can bring some light to the strategies that X. axonopodis uses for growth and infection and they will direct our studies for laboratorial and in vivo analyses
Mestrado
Genetica de Microorganismos
Mestre em Genética e Biologia Molecular

Produtos de glicação avançada (AGE) alteram o metabolismo de lípides e, em especial, o efluxo de colesterol de macrófagos, por meio da redução dos receptores ABCA-1 e ABCG-1. Isto prejudica o transporte reverso de colesterol, sistema que favorece o fluxo de colesterol de macrófagos arteriais ao fígado, permitindo sua excreção na bile e eliminação fecal. Óxidos de colesterol modulam favoravelmente a homeostase lipídica em macrófagos e favorecem o transporte reverso de colesterol, embora o acúmulo de 7-cetocolesterol, 7-hidroxicolesterol e 7-hidroxicolesterol associe-se à aterogênese e morte celular. Neste estudo, avaliou-se o efeito do tratamento com glicolaldeído (GAD; oxoaldeído que induz rápida geração intracelular de AGE), em macrófagos sobrecarregados com LDL oxidada e incubados com HDL ou HDL e indutor de LXR (T0901317) sobre: 1) a distribuição seletiva de óxidos de colesterol e o conteúdo total de esteróis intracelulares e 2) o conteúdo de ABCA-1 e ABCG-1. Colesterol total e os diversos subtipos de óxidos de colesterol foram determinados por cromatografia a gás acoplada à espectrômetro de massa. O conteúdo dos receptores de HDL (ABCA-1 e ABCG-1) foi avaliado por imunoblot. Em macrófagos controles (C), a adição de HDL ou HDL + T0901317 promoveu redução no conteúdo de esteróis totais (colesterol + óxidos de colesterol), colesterol e 7-cetocolesterol. No entanto, isto não foi observado em macrófagos GAD. Nas diversas condições experimentais, não houve diferença no conteúdo intracelular dos outros subtipos de óxidos de colesterol, em células C e GAD. Macrófagos GAD apresentaram menor conteúdo de ABCA-1 (45%), quando comparados aos macrófagos C, mesmo após adição de HDL ou HDL + T0901317. O conteúdo de ABCG-1 foi 36,6% menor em macrófagos GAD, na presença de HDL, em comparação às células C. Em conclusão, em macrófagos sobrecarregados com LDL oxidada, o tratamento com glicolaldeído diminui a exportação celular de colesterol e 7-cetocolesterol, mediada pela HDL. Isto é decorrente do menor conteúdo dos receptores ABCA-1 e ABCG-1 em macrófagos tratados com glicolaldeído, e pode contribuir para o desenvolvimento de aterosclerose no diabete melito
Advanced glycation end products (AGE) alter lipid metabolism and reduce the macrophage expression of ABCA-1 and ABCG-1 which impairs the reverse cholesterol transport, a system that drives cholesterol from arterial wall macrophages to the liver, allowing its excretion into the bile and feces. Oxysterols favors lipid homeostasis in macrophages and drive the reverse cholesterol transport, although the accumulation of 7-ketocholesterol, 7- hydroxycholesterol and 7- hydroxycholesterol is related to atherogenesis and cell death. We evaluated the effect of glycolaldehyde treatment (GAD; oxoaldehyde that induces a fast formation of intracellular AGE) in macrophages overloaded with oxidized LDL and incubated with HDL alone or HDL plus LXR agonist (T0901317) in: 1) the intracellular content of oxysterols and total sterols and 2) the contents of ABCA-1 and ABCG-1. Total cholesterol and oxysterol subspecies were determined by gas chromatography/mass spectrometry and HDL receptors content by immunoblot. In control macrophages (C), incubation with HDL or HDL + T0901317 reduced the intracellular content of total sterols (total cholesterol + oxysterols), cholesterol and 7-ketocholesterol, which was not observed in GAD macrophages. In all experimental conditions no changes were found in the intracellular content of other oxysterol subspecies comparing C and GAD macrophages. GAD macrophages presented a 45% reduction in ABCA-1 protein level as compared to C cells, even after the addition of HDL or HDL + T0901317. The content of ABCG-1 was 36.6% reduced in GAD macrophages in the presence of HDL as compared to C macrophages. In conclusion, in macrophages overloaded with oxidized LDL, glycolaldehyde treatment reduces the HDL-mediated cholesterol and 7-ketocholesterol efflux which is ascribed to the reduction in ABCA-1 and ABCG-1 protein level. This may contribute to atherosclerosis in diabetes mellitus

Orientador: Andrea Balan Fernandes
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Made available in DSpace on 2018-08-27T08:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pegos_VanessaRodrigues_D.pdf: 41543267 bytes, checksum: 0c6ab77fc1de1527fad27fbf8c4b1e70 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: Xanthomonas axonopodis pv. citri (X. citri) é o causador do cancro cítrico em diversas espécies de citrus, sobretudo, laranjas. As epidemias de cancro cítrico tem causado severas perdas econômicas à citricultura mundial uma vez que não há estratégias de combate efetiva contra essa bactéria no campo. Diversos estudos demonstraram a importância de genes para a patogênese de X. citri, mas ainda não foram investigados genes envolvidos na aquisição e no metabolismo de micronutrientes tais como o fosfato. X. citri conserva o sistema de transporte do tipo ABC de fosfato inorgânico codificado pelo óperon pstSCAB. Adicionalmente a bactéria possui dois outros operons oprO/phoX e phoBR, os quais codificam, respectivamente, uma porina de membrana externa e uma proteína periplasmática ligadora e o sistema dois componentes de sinalização celular, ambos integrantes do regulon de fosfato (regulon pho). Neste trabalho, estudamos a resposta destes operons à carência de fosfato, bem como o papel da proteína ligadora periplasmática PstS, por meio de análises proteômica, metabolômica, estruturais baseadas em cristalografia de raio-X e funcionais utilizando um mutante de X. citri portador de deleção no gene pstS (Xac::pstS). Os dados obtidos foram comparados entre as linhagens selvagem e mutante. Primeiramente evidenciamos que o sistema ABC de fosfato é ativado em carência do íon, incluindo um aumento de expressão de PhoX e PstS de 49 e 33 vezes, respectivamente, e que X. citri apresenta a maioria dos genes do regulon pho. PhoX e PstS são proteínas ligadoras de fosfato que partilham 70% de identidade de aminoácidos e são originadas de uma duplicação gênica. Na ausência de PstS, PhoX parece exercer a função de captação, mas não é capaz de recuperar todos os fenótipos da bactéria selvagem. Adicionalmente, ensaios de transporte de fosfato com as bactérias selvagem e mutante mostraram diferenças no transporte e que o sistema ABC permance constitutivo na linhagem mutante. A deleção de pstS também culminou no retardamento do crescimendo da bactéria em folhas de C. sinensis, mas não interferiu na adesão bacteriana e na produção da goma, estas sim, influenciadas diretamente pela concentração de fosfato no meio. Análises de metabolômica evidenciaram que a carência de fosfato induz mudanças nas rotas bioquímicas, sobretudo na linhagem mutante que utiliza da via das pentoses e do metabolismo do piruvato para a produção de ATP. Este é o primeiro trabalho que evidencia o papel do sistema ABC de transporte de fosfato nesta bactéria e que relaciona de uma forma multidisciplinar, o papel do íon e dos componentes do regulon pho na bactéria X. citri. Adicionalmente, uma vez que o sistema é bem conservado em outras espécies, os resultados obtidos servem como modelo para o gênero Xanthomonas
Abstract: ! Xanthomonas axonopodis pv. citri (X. citri) is the cause of citrus canker in several species of citrus, especially oranges. The citrus canker epidemics have caused severe economic losses to the citrus industry worldwide since no effective combat strategies against this bacterium. Several studies have demonstrated the importance of genes related to the pathogenesis of X. citri, but there is no studies about mechanisms of micronutrients acquisition such as phosphate. X. citri has an ATP-Binding Cassete transport system for inorganic phosphate encoded by pstSCAB operon. In addition, the bacterium has two other operons oprOphoX and phoBR, which encode respectively, an outer membrane porin and a periplasmic binding protein and two-components system. The three operons and other related genes are members of the phosphate regulon (pho regulon). In this work we studied the response of these operons in phosphate deprivation, and the role of periplasmic-binding protein PstS through proteomics analysis, metabolomics, crystallography and functionally based on a X. citri mutant deleted for pstS gene (Xac::pstS). Data were compared between wild type and mutant strains. We showed that the phosphate ABC system is activated during the ion depletion, including PstS and PhoX that showed increased levels of 49 and 30 times, respectively. In addition, we showed that X. citri displays most of the genes of the pho regulon. PhoX and PstS are phosphate binding proteins that share 70% amino acid identity and have origin from a gene duplication. In the absence of PstS, PhoX seems to complement the uptake function, but it is not able to recover all phenotypes of the wild type bacteria. Additionally, phosphate transport assays with wild type and mutant bacteria showed differences in transport and constitutivity of the ABCsystem in the mutant strain. The deletion of pstS also resulted in slowing of bacteria growth in Citrus sinensis leaves, but did not interfere with bacterial adhesion and gum production, two phenomena directly influenced by the phosphate concentration in the medium. Metabolomic analyzes showed that phosphate deprivation induces changes in biochemical pathways, especially the mutant strain that uses the pentose and pyruvate metabolism for ATP production. This is the first work that highlights the role of the ABC system for phosphate in this bacterium and that reveals in a multidisciplinary way, the role of the ion and the pho regulon components in the phytopathogenic bacterium. Additionally, once the system is well preserved in other species, the results serve as a model for the genus Xanthomonas
Doutorado
Genetica de Microorganismos
Doutora em Genética e Biologia Molecular

Introdução: A quantidade e o tipo de gordura alimentar exercem importante influência no desenvolvimento de doença cardiovascular (DCV) e podem contribuir para o desenvolvimento de esteatose hepática. Os ácidos graxos saturados e trans são consensualmente apontados como aterogênicos; já os poli-insaturados parecem exercer ação antiaterogênica. Com relação a esteatose hepática, sabe-se que os ácidos graxos saturados estão associados com o seu desenvolvimento; porém, a ação dos ácidos graxos trans na gênese e no desenvolvimento de esteatose hepática não está totalmente elucidada. Neste estudo, avaliou-se o efeito do consumo de dietas enriquecidas com ácidos graxos saturados (SAT), poli-insaturados (POLI) ou trans (TRANS) sobre componentes envolvidos na indução e na progressão da placa aterosclerótica, bem como sobre o desenvolvimento da doença hepática gordurosa não alcoólica. Métodos: Camundongos com ablação gênica para o receptor de LDL (LDLr-KO) foram alimentados com dietas hiperlipídicas (40% do valor calórico total sob a forma de gordura), enriquecidas com ácidos graxos SAT, POLI ou TRANS por 16 semanas e ao final submetidos a: 1) análises plasmáticas: colesterol total (CT), triglicérides (TG), insulina, glicose, aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT), interleucina-6 (IL-6), fator de necrose tumoral-? (TNF-alfa) e perfil de lipoproteínas; 2) determinação da lesão aterosclerótica: área de lesão (Oil Red-O), conteúdo de ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) e infiltrado de macrófagos (imuno-histoquímica), colocalização de ABCA1 e macrófagos (microscopia confocal) e conteúdo de colágeno (Picrosirius-Red) na raiz aórtica; 3) conteúdo de CT, colesterol éster (CE) e colesterol livre (CL) na aorta total; 4) macrófagos peritoneais foram tratados com lipopolissacarídeo (LPS), e IL-6, TNF-alfa e interleucina-10 (IL-10) medidas no meio de cultura; 5) no fígado: grau da doença hepática gordurosa não alcoólica, concentração de CT e TG e expressão de RNA mensageiro (mRNA) de PPAR-gama, PPAR-gama, SREBP-1c, MTP, CPT-1 e ABCA1 por RT-qPCR; 6) determinação do conteúdo de tecido adiposo visceral e subcutâneo na carcaça. Resultados: O consumo de dieta não diferiu entre os grupos; comparado à dieta POLI, TRANS induziu menor ganho de peso refletido por menor conteúdo de tecido adiposo. TRANS induziu hepatomegalia, desenvolvimento de esteato-hepatite não alcoólica (NASH) e piora da sensibilidade insulínica (evidenciada pelo índice HOMAIR). As concentrações de AST e ALT não diferiram entre os grupos. A dieta TRANS elevou a expressão de mRNA de genes relacionados à lipogênese hepática (PPAR-gama e SREBP-1c) comparada à SAT e POLI e reduziu a expressão de MTP comparada à dieta POLI. Não houve diferença entre os grupos com relação à expressão de genes envolvidos na oxidação hepática de lípides (PPAR-gama e CPT-1). As concentrações plasmáticas de CT e TG foram maiores no grupo TRANS comparado a SAT e POLI. POLI apresentou menor área de lesão, infiltrado de macrófagos e conteúdo de ABCA1 comparados a SAT e TRANS. Macrófagos e ABCA1 não se colocalizaram na área de lesão. O conteúdo de CT na parede arterial foi menor no grupo POLI comparado a TRANS; CL foi menor no grupo POLI comparado a SAT e TRANS; CE não diferiu entre os grupos. Comparado a POLI, SAT e TRANS apresentaram maior conteúdo de colágeno e núcleos necróticos na placa aterosclerótica. A concentração plasmática de IL-6 não diferiu entre os grupos; já a concentração de TNF-alfa foi maior nos grupos POLI e TRANS em comparação a SAT. Em relação à resposta inflamatória de macrófagos ao LPS, POLI e TRANS apresentaram maiores concentrações de IL-6 e TNF-alfa comparadas a SAT. POLI apresentou menores concentrações de IL-10 em comparação aos demais grupos. A expressão hepática de ABCA1 não diferiu entre os grupos. Conclusão: O consumo de dieta TRANS induziu perfil lipídico proaterogênico, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia, hiperglicemia e severo desenvolvimento de aterosclerose, além de hepatomegalia, maior acúmulo hepático de lípides e desenvolvimento de NASH. Por outro lado, POLI preveniu o desenvolvimento de aterosclerose, independentemente de sua ação inflamatória.
Introduction: The amount and type of dietary fat play important roles on the development of cardiovascular disease (CVD) and on the development of hepatic steatosis. Saturated (SAT) and trans (TRANS) fatty acids are known as pro-atherogenic, while the polyunsaturated (POLY) fats seem to exert an antiatherogenic action. Regarding hepatic steatosis, it is known that SAT are associated with its development, however, the role of TRANS in the genesis and development of hepatic steatosis is not fully undestood. This study evaluated the effect of the intake of diets enriched with SAT, POLY or TRANS on the parameters involved in the progression of the atherosclerotic plaque and also on the development of the nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). Methods: LDL receptor knock-out (LDLR-KO) male mice were fed for 16 weeks a high fat diet (40% of calories as fat) enriched with SAT, POLY or TRANS, for 16 weeks. The following parameters were mesured: 1) plasma: total cholesterol (TC), triglyceride (TG), insulin, glucose, aspartate aminotransferase (AST) and alanine amino transferase (ALT), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor- ? (TNF-?) and lipoprotein profile; 2) atherosclerotic lesion - lesion area (Oil Red-O), ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) content and macrophage infiltration (immunohistochemistry), co-localization of ABCA1 and macrophages (confocal microscopy) and collagen content (Picrosirius-Red); 3) TC, cholesteryl ester (CE) and free cholesterol (FC) content of the total aorta; 4) interleukin-6 and 10 (IL-6 and IL-10) and TNF-alfa in the culture medium of peritoneal macrophages after treatment with lipopolysaccharide (LPS); 5) liver: degree of fat liver disease, concentration of TC and TG and mRNA expression (RT-qPCR) of PPAR-gama, PPAR-gama, SREBP-1c, MTP, ABCA1 and CPT-1; 6) visceral and subcutaneous adipose tissue contents in the carcass of the animals. Results: Food intake did not differ amongst the groups, however, compared to POLY, TRANS induced less weight gain, due to lower adipose tissue content. TRANS induced hepatomegaly, nonalcoholic steatohepatitis (NASH) and worsening of insulin sensitivity, as evidenced by the index HOMAIR. The concentrations of ALT and AST did not differ among groups. TRANS increased the mRNA expression of the hepatic lipogenic genes (PPAR-gama and SREBP-1c) compared to the SAT and POLY and reduced the mRNA expression of MTP compared to POLI. There was no difference among the groups regarding the mRNA expression of genes involved in hepatic lipid oxidation (PPAR-gama and CPT-1). Plasma concentrations of TC and TG were higher in TRANS compared to SAT and POLY. POLY showed lower arterial lesion area, macrophage infiltration and ABCA1 content compared to SAT and TRANS. ABCA1 and macrophages did not colocalize in the lesion area. The TC content in the arterial wall was lower on POLY compared to TRANS; FC was lower on POLY compared to SAT and TRANS; CE did not differ among groups. Compared to POLY, SAT and TRANS showed higher collagen content and necrotic core in atherosclerotic plaques. The plasma concentration of IL-6 did not differ among groups, however, TNF-alfa plasma concentration was higher in POLY and TRANS compared to SAT. Regarding the macrophage inflammatory response to LPS, POLY and TRANS showed higher concentrations of IL-6 and TNF-alfa compared to SAT. Moreover, POLY had the lowest concentration of the anti-inflammatory cytokine IL-10. The hepatic expression of ABCA1 did not differ amongst the groups. Conclusion: TRANS induced pro-atherogenic lipid profile, hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia, hyperglycemia, and severe atherosclerosis, and in addition, elicted hepatomegaly, increased hepatic lipid accumulation and NASH. On the other hand, POLY prevented the development of atherosclerosis, independently of their pro-inflammatory activity.

Produtos de glicação avançada, carbamilação e estresse oxidativo contribuem como fatores de risco não tradicionais para a aterosclerose na doença renal crônica (DRC), em parte, por prejudicarem o metabolismo lipídico e por representarem um mecanismo de injúria memorizado ao longo do desenvolvimento da doença renal. A albumina sérica, isolada de animais com DRC, reduz a remoção de colesterol mediado por apoA-I e subfrações de HDL, prejudicando o fluxo de colesterol de macrófagos arteriais ao fígado por meio do transporte reverso de colesterol. Objetivo: Avaliou-se a influência do tratamento com N-acetilcisteína (NAC) em ratos com DRC sobre a concentração plasmática de produtos de oxidação e glicação avançada e o reflexo sobre os efeitos da albumina sérica sobre o efluxo de colesterol e o estresse de retículo endoplasmático em macrófagos. Métodos: Ratos Wistar com 2 meses de idade, pesando aproximadamente 200-250g foram submetidos à nefrectomia 5/6 e mantidos por 60 dias (grupo DRC) com ou sem tratamento com N-acetilcisteína na água (600mg/L), após o 7° dia de indução da DRC (grupo DRC + NAC). Animais controles foram falso-operados (grupo C) e um subgrupo submetido ao tratamento com NAC (C + NAC). No início e no final do estudo foram determinadas as concentrações plasmáticas de glicose, colesterol (CT), triglicérides (TG), ureia, creatinina e na urina, excreção urinária de proteína de 24 h. AGE totais, pentosidina, TBARS (marcador de peroxidação lipídica) e pressão arterial sistólica (PAS) foram determinados no final do estudo. A albumina sérica foi isolada por cromatografia rápida para separação de proteínas e purificada por extração alcoólica. Macrófagos J774 foram incubados por 18 h com as albuminas dos diferentes grupos experimentais para determinação do conteúdo dos receptores de HDL (ABCA-1 e ABCG-1) e de marcadores de estresse de retículo endoplasmático (chaperonas Grp 78, Grp94 e proteína dissulfeto isomerase, PDI) por imunolbot e efluxo de colesterol, mediado por apo A-I e HDL2. Para isto, as células foram previamente enriquecidas com LDL-acetilada e 14C-colesterol. Macrófagos foram também incubados isoladamente com concentrações crescentes de NAC para avaliação do conteúdo dos receptores de HDL. Resultados: Ao final do estudo, o peso corporal foi 10% menor no grupo DRC em comparação ao C (p=0,006). Esta alteração foi prevenida pelo tratamento com NAC. A PAS (mmHg) foi maior no grupo DRC (130 ± 3) em comparação ao grupo DRC+NAC (109±3; p=0,0004). Ureia, creatinina, CT, TG (mg/dL), proteinúria (mg/24 h), AGE total, pentosidina (unidades arbitrárias de fluorescência) e TBARS (nmol/mL) foram maiores nos grupos DRC em comparação ao grupo C (122 ± 8 vs. 41 ± 0,9 ; 0,9 ± 0,07 vs. 0,4 ± 0,03; 151 ± 6 vs. 76 ± 2,7; 83 ± 4 vs. 51,5 ± 3; 46 ± 2,5 vs. 14 ± 0,9; 32620 ± 673 vs. 21750 ± 960; 16700 ± 1370 vs. 5314 ± 129; 6,6 ± 0,5 vs. 2 ± 0,2, respectivamente) (p < 0,0001) e nos grupos DRC+NAC em comparação ao grupo C+NAC (91,4 ± 5 vs. 40 ± 0,9 ; 0,6 ± 0,02 vs. 0,3 ± 0,02; 126 ± 7,5 vs. 76 ± 2,6; 73 ± 6 vs. 68 ± 4; 51 ± 3,5 vs. 18,4 ± 1,5; 24720 ± 1114 vs. 20040 ± 700; 10080 ± 748 vs. 5050 ± 267; 4,5 ± 0,5 vs. 1,8 ± 0,2, respectivamente) (p < 0,0001). No grupo DRC + NAC, PAS, CT, ureia, creatinina, AGE total, pentosidina e TBARS foram, respectivamente, 17% (p=0,0004), 17% (p=0,02), 25% (p=0,02), 33% (p=0,06), 24% (p < 0,0001), 40% (p=0,0008), 28% (p=0,009) menores do que no grupo DRC. A glicemia foi maior nos grupos C + NAC (107+-4,6) e DRC + NAC (107+-2,6) em comparação ao C (96+-1,8) e DRC (98+-1,6), respectivamente. Macrófagos tratados com albumina-DRC apresentaram maior conteúdo de PDI (5 vezes; p=0,02 e 7 vezes p=0,02) e Grp94 (66 %; p =0,02 e 20 %; p=0,02) quando comparados aos tratados com albumina-C ou albumina-DRC + NAC, respectivamente. O conteúdo do receptor ABCA-1 foi menor 87% e 70% (p < 0,01) nos macrófagos tratados com albumina-C+NAC e albumina-DRC, respectivamente em comparação com albumina-C. O conteúdo de ABCG-1 foi, respectivamente, 4 e 7,5 vezes maior nos macrófagos tratados com albumina-C+NAC e albumina-DRC+NAC em comparação as respectivas situações sem tratamento. O efluxo de colesterol mediado por apo A-I foi 59 % e 70 % (p < 0,0001) menor nos macrófagos tratados com albumina-C+NAC e albumina-DRC, respectivamente em comparação a albumina-C. O efluxo de colesterol mediado pela HDL2 foi 52 % maior nos macrófagos tratados com albumina-C+NAC em comparação as células tratadas com albumina-C. Não houve diferença no conteúdo do receptor ABCA-1 nos macrófagos tratados com concentrações crescentes NAC por 8 h. No entanto, após 18 h, o ABCA-1 diminuiu 50 %, 69 % e 72 % nos macrófagos tratados respectivamente com 10 mM, 20 mM e 30 mM de NAC isoladamente em comparação aos macrófagos controles. O conteúdo de ABCG-1 nos macrófagos tratados com NAC, em 8 h e 18 h não sofreu alteração. Conclusão: A N-acetilcisteína reduz produtos de oxidação e glicação avançada no plasma de animais com DRC e previne o estresse de RE em macrófagos, induzido pela albumina isolada destes animais. Apesar de diminuir o conteúdo de ABCA-1 e o efluxo de colesterol mediado por apo A-I, a NAC aumenta o conteúdo de ABCG-1. Desta forma, a NAC pode contribuir para atenuar os efeitos deletérios da albumina modificada na DRC sobre o acúmulo lipídico em macrófagos, contribuindo para a prevenção da aterosclerose
Advanced glycation, carbamylation and oxidative stress c contribute to atherosclerosis in chronic kidney disease (CKD) as nontraditional risk factors. They impair lipid metabolism and promote a long last injury during the development of CKD. Serum albumin isolated from CKD-animals reduces cholesterol efflux mediated by apoa A-I and HDl subfractions, impairing the cholesterol flux from arterial wall macrophage to the the liver by the reverse cholesterol transport (RCT).Objective: In the present study it was analyzed the influence of N-acetylcysteine treatment in CKD-rats in plasma concentration of lipid peroxides and advanced glycation end products and the effect of serum albumin in macrophage cholesterol efflux and endoplasmic reticulum stress development. Methods: Two months male Wistar weighting 200-250g were submitted to a 5/6 nephrectomized maintained for 60 days (CKD group) treated or not with N-acetylcysteine in water (600 mg/L), after the seventh day of CKD induction (CKD+NAC group). Sham animals were false-operated (SHAM group) and a subgroup was treated with NAC (SHAM+NAC group). In the basal and final periods it was determined plasma concentration of glucose, total cholesterol (TC), triglycerides (TG), urea, creatinine and 24h-urinary protein excretion (UPE). Total AGE, pentosidine, thiobarbituric reactive substances (TBARS) levels and systolic blood pressure (SBP) were measured at the final period only. Serum albumin was isolated by fast protein liquid chromatography and purified by alcoholic extraction. J774 macrophage were incubated for 18 h with albumin isolated from the experimental groups in order to determine the content of HDL receptors and markers of endoplasmic reticulum stress (Grp78, Grp94 and protein dissulfide isomerase, PDI) by immunioblot and cholesterol efflux mediated by apo A-I and HDL2. For this, cells were previously overloaded with acetylated LDL and 14C-cholesterol. Macrophage were also incubated with different concentrations of NAC alone in order to measure HDL-receptors and cholesterole efflux. Results: In the end of the protocol, body weight was 10% lower in CKD group in comparison to SHAM group (p=0.006). This change was preserved by treatment with NAC. SBP (mmHg) was higher in CKD group (130±3) in comparison to CKD+NAC (109±3; p=0.0004). Urea, creatinine, TC, TG (mg/dL), UPE (mg/24 h), total AGE, pentosidine (arbitrary units of fluorescence) and TBARS (nmol/mL) were higher in CKD group in comparison to SHAM (122±8 vs. 41 ± 0.9; 0.9 ± 0.07 vs. 0.4 ± 0.03; 151 ± 6 vs. 76±2.7; 83 ± 4 vs. 51.5 ± 3; 46 ± 2.5 vs. 14 ± 0.9; 32620 ± 673 vs. 21750 ± 960; 16700 ± 1370 vs. 5314 ± 129; 6.6 ± 0.5 vs. 2 ± 0.2, respectively) (p < 0.0001) and in CKD+NAC in comparison to C+NAC (91.4±5 vs. 40±0.9 ; 0.6±0.02 vs. 0.3 ± 0.02; 126±7.5 vs. 76 ± 2.6; 73±6 vs. 68±4; 51 ± 3.5 vs. 18.4±1.5; 24720 ± 1114 vs. 20040±700; 10080±748 vs. 5050 ± 267; 4.5±0.5 vs. 1.8±0.2, respectively) (p < 0.0001). In CKD+NAC group, SBP, TC, urea, creatinine, total AGE, pentosidine and TBARS were, respectively, 17 % (p=0.0004), 17 % (p=0.02), 25 % (p=0.02), 33 % (p=0.06), 24 % (p<0.0001), 40 % (p=0.0008), 28 % (p=0.009) lower than CKD group. Glycemia was higher in SHAM+NAC (107+-4.6) and CKD+NAC (107+-2.6) in comparison to SHAM (96+-1.8) and CKD group (98+-1.6), respectively. Macrophages treat with CKD-albumin presented higher content of PDI (5 times; p=0.02 e 7 times p=0.02) and Grp94 (66 %; p=0.02 e 20 %; p=0.02) when compared to SHAM-albumin and CKD+NAC-albumin- treated cells, respectively. ABCA-1 protein content was 87 % and 70 % (p < 0.01) lower in macrophages treated with SHAM+NAC-albumin and CKD-albumin, respectively compared with SHAM-albumin. ABCG-1 protein level was respectively 4 and 7.5 times higher in macrophages treated with SHAM+NAC-albumin and CKD+NAC-albumin in comparison to their respective controls without treatment. The cholesterol efflux mediated by apo A-I was 59 % and 70 % (p < 0.0001) lower in macrophages treated with SHAM+NAC-albumin and CKD-albumin, respectively, when compared to SHAM-albumin. The HDL2-mediated cholesterol efflux was 52 % higher in macrophages treated with SHAM+NAC-albumin compared to macrophages treated with SHAM-albumin. No difference was observed in the ABCA-1 protein level in macrophages treated with crescent concentrations of NAC alone for 8 h. Nonetheless, after 18 h, ABCA-1 was 50 %, 69 % and 72 % reduced in macrophages treated, respectively, with 10 mM, 20 mM and 30 mM NAC in comparison to control cells. ABCG-1 content in macrophages treated with NAC for 8 h and 18 h was not changed. Conclusion: NAC reduces plasma lipid peroxidation and AGE in CKD animals and prevents the endoplasmic reticulum stress induced by CKD-albumin in macrophages. Despite diminishing ABCA-1 and apo A-I-mediated cholesterol efflux, NAC increases ABCG-1. Then, NAC may contribute to attenuate the deleterious effects of the in vivo modified albumin on lipid accumulation in macrophages helping to prevent atherosclerosis in CKD

Os transportadores da família ABC são proteínas transmembrânicas envolvidas com o tráfego de substâncias endógenas e exógenas do meio intracelular para o extracelular, sendo alvos de estudo na resistência celular a agentes quimioterápicos. O ABCC2 é um transportador transmembrânico que exporta ativamente fármacos aniônicos conjugados e facilita o transporte de agentes anticâncer. O ABCG2 é outro transportador transmembrânico que tem influência na farmacocinética e farmacodinâmica de certos xenobióticos e substratos endógenos; além disso, acredita-se que este gene contribui para a resistência a várias drogas. Por esses motivos identificamos por sequenciamento ou PCR-RFLP os polimorfismos dos genes ABCC2 (Val417Ile, Ser789Phe e Ala1450Thr) e ABCG2 (Val12Met, Gly126stop códon, Gly141Lys) em 90 pacientes portadores de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (HNSCC) e tentamos correlacionar a presença do polimorfismo com resposta a tratamento que incluiu cisplatina em todos os pacientes. Não encontramos nenhuma correlação entre a presença de polimorfismo para Val12Met, Gly141Lys e Val417Ile, determinados em 68 pacientes tratados exclusivamente com cisplatina e radioterapia, e a resposta ao tratamento. As curvas de sobrevida, determinadas por Kaplan-Meier, considerando polimórfico os pacientes que continham pelo menos um dos alelos alterados e selvagem os que não tivessem nenhum deles, mostraram que os pacientes selvagens para o polimorfismo Val12Met tiveram tendência a uma pior sobrevida (sobrevida mediana de 18,7 meses) em relação aos pacientes polimórficos (sobrevida mediana não atingida; P=0,089 Teste de log-rank), já os pacientes selvagens para o polimorfismo Gly141Lys tiveram tendência a uma pior sobrevida (sobrevida mediana de 15,8 meses) em relação aos pacientes polimórficos (sobrevida mediana de 25,6 meses; P = 0,16 Teste de logrank). Não observamos correlação entre os outros polimorfismos e sobrevida. Quanto ao GLY126stop, somente um paciente foi identificado como polimórfico. Conclusões: No nosso estudo, a freqüência do polimorfismo Val12Met de 10% está próxima dos 18% descrito na população normal (Kobayashi 2004). Nosso trabalho foi o primeiro a correlacionar estes polimorfismos com resposta ao tratamento em pacientes com carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço e indica que Val12Met e Gly141Lys e o gene ABCG2 como um todo são candidatos a um estudo maior
ATP binding cassette (ABC) transporters form one of the largest transmembrane protein families. These proteins use cellular ATP to drive the transport of various substrates across cell membranes including many exogenous and endogenous compounds, which includes drugs used in cancer treatment. ABCC2 is an ATP binding cassette transporter which accepts a diverse range of substrates, including glutathione, glucuronide, and sulfate conjugates of many metabolites and xenobiotics. ABCG2 is a member of the ATP binding cassette (ABC) transporters whose function is to pump out of the cell a wide variety of endogenous and exogenous compounds. Widely expressed in stem cells, ABCG2 is also recognized as a universal marker of stem cells. For these reasons we had identified the following polymorphisms of ABCC2 gene: -Val417Ile, Ser789Phe and Ala1450Thr- and of ABCG2 gene as well: -Val12Met, Gly126stop códon, Gly141Lys in 88 patients with head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Methodology included PCR - RFLP and direct sequencing. Survival analysis was done using Kaplan-Meier curves and response measured by RECIST criteria. Comparisons were done between polymorphic patients in which at least one polymorphism was present as opposed to the patients without the polymorphism. Correlation with response to treatment was studied for Val12Met, Gly141Lys e Val417Il in 68 patients exclusively treated with concomitant cisplatin and radiotherapy and no correlation was found between these markers and treatment response. Patients without the Val12Met presented a trend towards shorter survival (median survival 18.7 months) as compared to polymorphic patients (median survival not reached, long rank p= 0.089). Although statistical significance was not reached, patients wild type for Gly141Lys polymorphism (median survival 15.8 months) had shorter survival than polymorphic patients (25.6 months, p=0.16). We did not observe any other correlation between other polymorphisms and survival. With respect to Gly126stop, only one patient was identified as polymorphic and survival analysis was not possible. As far as we know this is the first study to try to correlate these polymorphisms with treatment response and survival in HNSCC patients. Although we were unable to draw any definitive conclusions, our results indicate that Val12Met and Gly141Lys deserve to be further studied in the future.

Produtos de glicação avançada (AGE) prejudicam o metabolismo de lipoproteínas e o transporte reverso de colesterol, o que contribui para a aterosclerose no diabete melito (DM). Em particular, a albumina modificada por AGE (albumina-AGE) reduz a remoção de colesterol por diminuir o conteúdo do receptor ABCA-1 em macrófagos. Isto se vincula ao insulto oxidativo e inflamatório, os quais são indutores do estresse do retículo endoplasmático (RE). O objetivo do presente estudo foi avaliar, em macrófagos, os efeitos do tratamento com albumina-AGE sobre o estresse do RE e suas vias adaptativas (UPR), relacionando-os com o prejuízo na expressão do ABCA-1 e efluxo de colesterol celular. Albumina-AGE foi produzida pela incubação de albumina isenta em ácidos graxos com glicolaldeído 10 mM e, albumina controle (albumina-C) com PBS apenas. Albumina foi isolada do soro de pacientes portadores de DM com controle glicêmico inadequado (albumina-DM) ou indivíduos controles (albumina não- DM) por cromatografia para separação rápida de proteínas seguida por purificação alcoólica. Macrófagos de peritônio de camundongos ou macrófagos da linhagem J774 foram tratados com os diferentes tipos de albumina na presença ou ausência de ácido fenil butírico (PBA; chaperona química que alivia o estresse do RE) ou MG-132 (inibidor do sistema proteasomal) por diferentes intervalos de tempo. A expressão de marcadores do estresse do RE, UPR, proteína dissulfeto isomerase (PDI), calreticulina e ubiquitina foi determinada por imunoblot e o conteúdo de ABCA-1, por citometria de fluxo e imunocitoquímica. O efluxo de 14Ccolesterol foi avaliado, utilizando-se apoA-I como aceptora de colesterol. A albumina-AGE induziu aumento tempo-dependente na expressão das chaperonas marcadoras do estresse do RE - Gr78 e Grp94 - e de proteínas da UPR (ATF6 e eIF2-P) em comparação à albumina-C. O conteúdo de ABCA-1 e o efluxo de colesterol foram reduzidos em, respectivamente, 33% e 47% e ambos foram restaurados pelo tratamento com PBA, o qual também reduziu o estresse do RE. A associação entre estresse de RE e redução de ABCA-1 foi confirmada pelo uso da tunicamicina (indutor clássico de estresse do RE), que diminuiu em 61% o conteúdo de ABCA-1, prejudicando em 82% o efluxo de colesterol. A albumina-AGE aumentou o conteúdo total de ubiquitina. A inibição do sistema proteasomal não foi capaz de restaurar o conteúdo de ABCA-1 em células tratadas com albumina-AGE. Em macrófagos expostos à albumina-DM evidenciou-se maior expressão da PDI e calreticulina, com tendência à maior expressão da Grp94. A albumina-AGE (produzida in vitro ou isolada de portadores de DM) induz estresse de RE, o qual se vincula à redução no conteúdo de ABCA-1 e efluxo de colesterol. Estes eventos podem contribuir para a aterosclerose no DM. Chaperonas químicas, que aliviam o estresse do RE, podem ser ferramentas úteis na prevenção e tratamento da aterosclerose
Advanced glycation end products (AGE) disturb lipoprotein metabolism and reverse cholesterol transport, contributing to atherosclerosis in diabetes mellitus (DM). Particularly, advanced glycated albumin (AGE-albumin) reduces cell cholesterol removal by impairing the expression of ABCA-1 in macrophages. This is ascribed to the oxidative and inflammatory stress, conditions that elicit endoplasmic reticulum (ER) stress. In this study it was investigated the effect of AGE-albumin on ER stress and adaptative pathways (UPR) development in macrophages, and its relationship to the reduction in ABCA-1 expression and cholesterol efflux. AGE-albumin was prepared by incubating fatty acid free albumin with 10 mM glycolaldehyde and control albumin (C-albumin) with PBS only. Albumin was isolated from poorly controlled DM patients (DM-albumin) and control individuals (nonDMalbumin) by fast liquid chromatography and purified by alchoolic extraction. Mouse peritoneal macrophages or J774 cells were treated along time with the different types of albumin in the absence or presence of phenyl butiric acic (PBA; a chaperone that aleviates ER stress) or MG132 (a proteasomal inhibitor). The expression of ER stress and UPR markers, protein disulfide isomerase (PDI), calreticulin and ubiquitin was determined by immunoblot and ABCA-1 protein level, by flow cytometry and imunocytochemistry. 14Ccholesterol efflux was evaluated utilizing apo A-I as cholesterol acceptor. AGE-albumin induced a time-dependent increase in the expression of ER stress chaperone markers - Gr78 and Grp94 - and UPR proteins (ATF6 and eIF2-P) in comparison to C-albumin. ABCA-1 content and cholesterol efflux were diminished by, respectively, 33% and 47% and both were recovered by the treatment with PBA. The association between ER stress and ABCA-1 reduction was confirmed by the reduction, induced by tunicanycin (a classical ER stress inductior) in ABCA-1 protein level (61%) and cholesterol efflux (82%). AGE-albumin increased the amount of cellular total ubiquitin. The inhibiton of proteasomal system was unable to restore ABCA-1 protein level in cells treated with AGE-albumin. In macrophages exposed to DM-albumin a higher expression of PDI and calreticulin was observed together with a trend of enhanced Grp94 expression. In conclusion, AGE-albumin (produced in vitro or isolated from DM patients) induces ER stress which is related to the reduction in ABCA-1 level and cholesterol efflux in macrophages. These events can contribute to atherosclerosis in DM. Chemical chaperones that alleviate ER stress may be useful in the prevention and treatment of atherosclerosis

A leucemia mielóide crônica (LMC) é caracterizada pela translocação (9;22) que dá origem ao gene quimérico BCR-ABL. Este gene codifica uma proteína com atividade tirosina quinase, p210, constitutivamente ativa. O três mecanismos envolvidos na patogênese da LMC são o aumento da proliferação celular, alteração da adesão celular ao estroma e matriz medular e inibição da apoptose. A introdução do mesilato de imatinibe (MI), um inibidor de tirosina quinase, revolucionou o tratamento da LMC levando pacientes em fase crônica a remissões duráveis, porém uma parcela destes não responde ou perde a resposta ao longo do tratamento. Os mecanismos de resistência ao MI podem ser classificados como independentes de BCR-ABL (a1- glicoproteína ácida e genes de resistência a múltiplas drogas) ou dependentes de BCR-ABL (superexpressão de BCR-ABL e mutações do domínio quinase do gene ABL). Objetivo: avaliar a presença de mutações no domínio quinase do gene ABL e a expressão dos genes de resistência a múltiplas drogas MDR1 e BCRP em amostras pré-tratamento com MI, acompanhar estes pacientes mensalmente através da quantificação de transcritos BCR-ABL e quando ocorrer resistência reavaliar a presença de mutações do domínio quinase do ABL e a expressão dos genes de resistência a múltiplas drogas. Material e Métodos: Foram avaliados 61 pacientes com LMC em fase crônica. A pesquisa de mutações do domínio quinase foi realizada pela técnica de seqüenciamento direto e a expressão relativa dos genes de resistência a múltiplas drogas foi avaliada por PCR em tempo real. A quantificação absoluta do número de transcritos BCR-ABL foi realizada pela técnica de PCR em tempo real utilizando-se o sistema Taqman de sondas de hibridização. Resultados: Nas amostras pré-tratamento dos 61 pacientes estudados não foram detectadas mutações. Quando relacionamos o aumento da expressão dos genes MDR1 e BCRP à resposta citogenética completa aos 12 meses de tratamento não houve diferença estatística significativa (p>0,05). Quanto ao número de transcritos BCR-ABL, observamos que os pacientes que apresentaram menos de 1% pela escala internacional aos 3 meses de tratamento atingiram a RMM em período menor (7 meses) do que os que apresentaram mais de 1% (12 meses) com diferença estatística significativa (p = 0,03). Conclusões: As mutações do domínio quinase do gene BCR-ABL nas amostras pré-tratamento não foram detectadas ou pela sensibilidade da técnica de seqüenciamento direto (10%) ou porque tais mutações são mais freqüentes nas fases acelerada e blástica. A expressão dos genes de resistência a múltiplas drogas (MDR1) e BCRP) em pacientes com LMC-FC ao diagnóstico não apresentou correlação com o aparecimento de resistência secundária ao MI. Além disso a quantificação mensal dos transcritos BCR-ABL aos 3 meses pode ser considerada um marcador com valor prognóstico.
Chronic myeloid leukemia is characterized by t(9;22) translocation. The chimeric gene BCR-ABL encodes a p210BCRABL protein with constitutive tyrosine kinase activity which is directly related to CML pathogenesis. The imatinib mesylate, a tyrosine kinase inhibitor, is the first-choice treatment for patients in chronic phase but some patients show primary resistance or relapse after initial response. The mechanisms of resistance to the imatinib mesylate treatment are BCR-ABL dependent (amplification of BCR-ABL and mutation of kinase domain of BCR-ABL) or independent of BCR-ABL (1-acid glycoprotein and expression of multidrug resistance genes). Objective: The objective of this work was to evaluate the mechanisms of resistance (kinase domain mutation and MDR1 and BCRP genes expression) to imatinib mesylate in pretreatment samples, quantify of BCR-ABL transcript on a monthly follow up plan, and to re-evaluate the mechanisms of resistance in the absence or loss of treatment response. Patients and Methods: We have evaluated 61 pretreatment samples derived from chronic phase CML patients. The number of BCR-ABL transcripts was quantified by RTQ-PCR with taqman probes and MDR1 and BCRP expression were evaluated by RTQ-PCR with Syber Green. Mutations within the BCR-ABL kinase domain were screened by direct sequencing and we also have screened the T315I mutation in pretreatment samples by allele-specific PCR. Results:We detected no mutations in the 61 pretreatment samples. The correlation analysis between the expression of MDR1/BCRP genes and the cytogenetic response at 12 months of treatment revealed no significant statistical difference (p = > 0.05). The results of BCR-ABL quantification in the follow up of our cohort indicated that patients who had transcripts <1% by the international scale at 3 months of therapy are more likely to achieve rapid MMR (median of 7 months) than those who had >1% (median of 12 months) (p = 0,03). Conclusions: As expected, the kinase domain mutations of BCR-ABL in pretreatment samples of CML chronic phase patients are not detectable by direct sequencing because of the sensitivity of the assay (10%) and also because these mutations are more common in accelerated phase and blast crisis. About the expression of multidrug resistance genes MDR1 and BCRP, they showed no correlation with secondary resistance to imatinib mesylate. And finally the number of BCR-ABL transcripts at 3 months of treatment can be considered a marker with prognostic value.

Introdução: O câncer de mama triplo negativo (TNBC) caracteriza-se pela não expressão de receptores hormonais de estrogênio e progesterona, e negatividade do fator de crescimento epitelial humano 2 (HER2), correspondendo até 15% dos cânceres mamários. Este tipo molecular apresenta elevado índice proliferativo, sendo mais agressivo e capaz de produzir metástases e recidivas, apresentando pior prognóstico. O tratamento cirúrgico está indicado somado, principalmente, à quimioterapia. Objetivos: Identificar tratamentos atuais do TNBC e possíveis quimiorresistências. Material e métodos: Revisão bibliográfica de artigos da plataforma PubMed. Resultados: A quimioterapia neoadjuvante é usada para estágio inicial do TNBC, com altas taxas de resposta patológica completa (PCR). Entre os medicamentos utilizados, houve melhora na PCR das pacientes tratadas com paclitaxel semanalmente e quando adicionado carboplatina e/ou bevacizumabe houve acréscimo na taxa de PCR. Já para pacientes estágio II-III, o tratamento foi com paclitaxel semanalmente e doxorrubicina lipossomal não-peguilada, somado a bevacizumab ou trastuzumabe a cada 3 semanas, com/sem a adição semanal de carboplatina. A carboplatina adicional resulta em PCR mais frequentemente, porém há maior toxicidade. No tratamento adjuvante, recomendado para casos avançados ou metastáticos, relacionados à mutação BRCA ou resistência endócrina previamente tratados com antraciclina com/sem taxano, é indicado suplementar o regime com compostos de platina ou carboplatina, sendo que paclitaxel mostrou-se eficaz. Entre as justificativas para o subconjunto que apresenta resistência quimioterápica, correlaciona-se o efluxo de drogas mediado pelos transportadores de cassete de ligação de ATP (ABC), que utilizam ATP para efluir compostos através da membrana celular. Dentre os ABCs, destaque para proteína-1 multirresistente (ABCC1/MRP1) que teve sua expressão aumentada relacionada à neoadjuvância. Outros tratamentos incluem ainda imunoterapia e inibidores da enzima poliADP-ribose polimerase. Conclusão: Apesar dos avanços na terapêutica do TNBC, são necessárias pesquisas estabelecendo protocolos de tratamento otimizados, objetivando abordagens quimioterápicas personalizadas, resultando em melhores prognósticos aos pacientes.