Histone epigenetic modifications and their relationship with cancer: a comparative medicine view / Modificações epigenéticas de histonas e sua relação com o câncer: uma visão da medicina comparada

ABSTRACT: Epigenetic modifications have become highly important in the study of cancer pathogenesis due to research showing that changes in the expression of DNA-associated proteins can affect gene expression but may be reversible after treatment. The changing histones are being studied on a large scale in medicine while recent studies also show this relationship in veterinary medicine. Histone deacetylation is related to tumor progression and overexpression of histone deacetylases (HDACs) is responsible for these changes. The silencing of tumor suppressor genes related to epigenetic changes favors tumor progression; however, using HDAC inhibitors has been shown to effectively reverse these histone changes while having anticancer effects. This research provided an overview of comparative medicine between humans and dogs concerning epigenetic changes while showing the physiological mechanisms and the relationship between cancer and epigenetics, specifically regarding histone acetylation and deacetylation. This overview should contribute to a better understanding of epigenetics and cancer and their relationship with new target-molecular therapies in veterinary medicine and the importance of such studies.

RESUMO: Mudanças epigenéticas assumiram importância na patogênese do câncer a partir de pesquisas que mostraram que mudanças na expressão de proteínas associadas ao DNA podem afetar a expressão gênica e podem ser reversíveis após o tratamento. As alterações nas histonas têm sido estudadas em larga escala na medicina, particularmente no câncer de mama, e estudos recentes mostram essa relação também na medicina veterinária. A desacetilação das histonas está relacionada à progressão tumoral e a superexpressão de histonas desacetilases (HDACs) é responsável por essas alterações. O silenciamento de genes supressores de tumor relacionados a alterações epigenéticas favorece a progressão tumoral, entretanto, o uso de inibidores de HDAC é eficaz em reverter as alterações nas histonas e tem efeitos anticâncer. Uma visão da medicina comparada entre humanos e cães em relação às alterações epigenéticas, será o objetivo deste trabalho, mostrando os mecanismos fisiológicos e a relação entre o câncer e a epigenética, especificamente com a acetilação e desacetilação de histonas. Essa visão contribuirá para um melhor entendimento da epigenética e do câncer, bem como a relação com as novas terapias moleculares-alvo na medicina veterinária e a importância dos estudos neste contexto.

Detection of Fur, AmoA and pvcAB genes in Aeromonas hydrophila isolated from aquatic organisms and impact on bacterial growth under different iron concentrations / Detecção dos genes Fur, AmoA e pvcAB em Aeromonas hydrophila isoladas de organismos aquáticos e o impacto da presença desses genes sobre o crescimento bacteriano com diferentes concentrações de ferro

Infection caused by Aeromonas brings great harm to fish farming. Among the factors associated with bacterial pathogenesis, iron uptake can contribute to the survival and virulence of bacteria within hosts. The aim of this study was to check the presence of genes related to iron uptake in Aeromonas hydrophila deriving from aquatic organisms in the São Francisco Valley and associate the presence of these genes with the ability to grow in media containing different concentrations of iron. The DNAs of 41 isolates were extracted and used in PCRs to verify the presence of the Fur, AmoA and pvcAB genes related to iron uptake. The growth of the isolates belonging to different genetic profiles was verified in culture media containing different iron concentrations. Two isolates were positive for the presence of the Fur gene, seven for the AmoA gene and two for the pvcAB gene. The growth test showed that the low availability of iron did not interfere in the growth of the isolates, nor in the isolate that did not contain any of the genes evaluated in this study, suggesting that the iron uptake's mechanisms of the tested isolates may be related to other genes and proteins.

Infecções causadas por Aeromonas trazem grandes prejuízos à piscicultura. Entre os fatores associados à patogênese bacteriana, a captação de ferro pode contribuir para a sobrevivência e a virulência das bactérias dentro dos hospedeiros. O objetivo deste estudo foi verificar a presença de genes relacionados à captação de ferro em Aeromonas hydrophila provenientes de organismos aquáticos do Vale do São Francisco e associar a presença desses genes com a capacidade de as bactérias crescerem em meios contendo diferentes concentrações de ferro. Os DNAs de 41 isolados foram extraídos e utilizados em PCRs para verificar a presença dos genes Fur, AmoA e pvcAB relacionados à captação de ferro. O crescimento dos isolados pertencentes a diferentes perfis genéticos foi verificado em meios de cultura contendo diferentes concentrações de ferro. Dois isolados foram positivos para a presença do gene Fur, sete para a do gene AmoA e dois para a do gene pvcAB. O teste de crescimento mostrou que a baixa disponibilidade de ferro não interferiu no crescimento dos isolados nem no isolado que não continha nenhum dos genes avaliados neste estudo, sugerindo que os mecanismos de captação de ferro dos isolados testados podem estar relacionados a outros genes e proteínas.

Characteristic of decreased bacterial diversity in psoriasis / [Característica da diminuição da diversidade bacteriana na psoríase]

Disturbance of commensal intestinal microbiota is related to chronic inflammatory dermatosis. We analyzed the diversity of the gut microbiota to characterize the biological variation of psoriasis (Ps). Significant differences of gut microbiome profiles were revealed in murine model with psoriasis by sequencing 16S rRNA V3-V4 variable region. Group comparisons included the imiquimod cream (IMQ group, n=8), the imiquimod cream and antibiotics (ATB) (PC+IMQ group, n=8) and the healthy control (CTRL group, n=8). The gut microbiota existed in Ps groups including IMQ group and PC+IMQ group encompassed less diversity than controls, which were attributed to decreased presence of several taxa. The two Ps groups were characterized by significant reduction in firmicutes. In this study, microbiota of psoriasis was defined by an increase presence of Bacteroides. After treated with ATB, we found substantial increase of Lactobacillales but significant decrease of Clostridiales and Coriobacteriales. Relative lower abundance of multiple intestinal bacteria was observed in Ps groups. Although part of genera were concomitantly reduced in both IMQ and PC+IMQ conditions, we discovered the specialty of PC+IMQ group samples was that contained lower abundance of beneficial taxa. Characteristics of gut microbiota profiles in Ps mice were comparable to profiles in patients with Ps, which were related to alteration of specific inflammatory proteins in disease groups but were significantly different from control group. Thus, this study emphasizes the role of intestinal microbiota in the pathogenesis of Ps and provides new insight for investigating association between intestinal microbes and immune inflammation.

A perturbação da microbiota intestinal comensal está relacionada à dermatose inflamatória crônica. Analisamos a diversidade da microbiota intestinal para caracterizar a variação biológica da psoríase (Ps). Diferenças significativas do perfil microbiológico intestinal foram reveladas no modelo murino com psoríase pelo sequenciamento da região variável 16S rRNA V3-V4. As comparações de grupo incluíram o creme imiquimod (grupo IMQ, n=8), o creme imiquimod e antibióticos (ATB) (grupo PC+IMQ, n=8) e o controle saudável (grupo CTRL, n=8). A microbiota intestinal existia nos grupos Ps, incluindo o grupo IMQ e o grupo PC+IMQ englobava menos diversidade do que os controles, que foram atribuídos à diminuição da presença de vários taxa. Os dois grupos de Ps caracterizavam-se por uma redução significativa nos firicutes. Neste estudo, a microbiota da psoríase foi definida por um aumento da presença de bacteroides. Após o tratamento com ATB, encontramos um aumento substancial de Lactobacillales mas uma diminuição significativa de Clostridiales e Coriobacteriales. Uma menor abundância relativa de bactérias intestinais múltiplas foi observada nos grupos de Ps. Embora parte dos gêneros tenha sido concomitantemente reduzida tanto em condições IMQ como PC+IMQ, descobrimos que a especialidade das amostras do grupo PC+IMQ era que continham menor abundância de taxas benéficas. As características dos perfis de microbiota intestinal em ratos de Ps eram comparáveis aos perfis em pacientes com Ps, que estavam relacionados à alteração de proteínas inflamatórias específicas em grupos de doenças, mas eram significativamente diferentes do grupo controle. Assim, este estudo enfatiza o papel da microbiota intestinal na patogênese do Ps e fornece novos conhecimentos para investigar a associação entre micróbios intestinais e inflamação imunológica.

Screening and analysis on the differentially expression genes between diploid and autotetraploid watermelon by using of digital gene expression profile / Triagem e análise da expressão diferencial dos genes entre melancia diplóide e autotetraplóide através do perfil de expressão gênica digital

Synthetic polyploids are key breeding materials for watermelon. Compared with diploid watermelon, the tetraploid watermelon often exhibit wide phenotypic differences and differential gene expression. Digital gene expression (DGE) profile technique was performed in this study to present gene expression patterns in an autotetraploid and its progenitor diploid watermelon, and deferentially expressed genes (DEGs) related to the abiotic and biotic stress were also addressed. Altogether, 4,985 DEGs were obtained in the autotetraploid against its progenitor diploid, and 66.02% DEGs is up-regulated. GO analysis shows that these DEGs mainly distributed in metabolic process, cell and catalytic activity. KEGG analysis revealed that these DEGs mainly cover metabolic pathways, secondary metabolites and ribosome. Moreover, 134 tolerance related DEGs were identified which cover osmotic adjustment substance, protective enzymes/protein, signaling proteins and pathogenesis-related proteins. This study present the differential expression of stress related genes and global gene expression patterns at background level in autotetraploid watermelons. These new evidences could supplement the molecular theoretical basis for the better resistance after the genome doubling in the gourd family.(AU)

Poliploides sintéticos são materias fundamentais para melhoramento genético da melancia. Comparativamente ao seu homólogo diploide, a melancia tetraploide apresenta amplas diferenças genotípica e fenotípica e diferença de expressão gênica. A expressão gênica digital ou DGE (digital gene expression) foi utilizada neste estudo para representar o perfil de expressão gênica da melancia autotetraploide e seu progenitor diploide e a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse biótico e abiótico. Os resultados mostraram que 4.985 DEGs foram observados no organismo autotetraploide, sendo que, deste total, 66.02%foram supra-regulados. A análise de ontologia gênica (GO) mostrou que estes DEGs estão relacionados principalmente com processos metabólicas, célula e atividade catalítica, abrangendo de acordo com a análise de genes e genoma (KEGG) rotas metabólicas, metabolismo secundário e ribossomos. Além disso, 134 genes de defesa foram identificados, abrangendo substâncias de ajuste osmótico, enzimas/proteínas de proteção, proteínas sinalizadoras e proteínas relacionadas à patogênese. Este estudo mostrou a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse e o perfil global de expressão gênica de melancia autotetraploide, estes resultados podem complementar, a nível molecular, o entendimento do fator resistência após a duplicação do genoma em cucurbitáceas.(AU)

Screening and analysis on the differentially expression genes between diploid and autotetraploid watermelon by using of digital gene expression profile

Abstract Synthetic polyploids are key breeding materials for watermelon. Compared with diploid watermelon, the tetraploid watermelon often exhibit wide phenotypic differences and differential gene expression. Digital gene expression (DGE) profile technique was performed in this study to present gene expression patterns in an autotetraploid and its progenitor diploid watermelon, and deferentially expressed genes (DEGs) related to the abiotic and biotic stress were also addressed. Altogether, 4,985 DEGs were obtained in the autotetraploid against its progenitor diploid, and 66.02% DEGs is up-regulated. GO analysis shows that these DEGs mainly distributed in metabolic process, cell and catalytic activity. KEGG analysis revealed that these DEGs mainly cover metabolic pathways, secondary metabolites and ribosome. Moreover, 134 tolerance related DEGs were identified which cover osmotic adjustment substance, protective enzymes/protein, signaling proteins and pathogenesis-related proteins. This study present the differential expression of stress related genes and global gene expression patterns at background level in autotetraploid watermelons. These new evidences could supplement the molecular theoretical basis for the better resistance after the genome doubling in the gourd family.

Resumo Poliploides sintéticos são materias fundamentais para melhoramento genético da melancia. Comparativamente ao seu homólogo diploide, a melancia tetraploide apresenta amplas diferenças genotípica e fenotípica e diferença de expressão gênica. A expressão gênica digital ou DGE (digital gene expression) foi utilizada neste estudo para representar o perfil de expressão gênica da melancia autotetraploide e seu progenitor diploide e a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse biótico e abiótico. Os resultados mostraram que 4.985 DEGs foram observados no organismo autotetraploide, sendo que, deste total, 66.02%foram supra-regulados. A análise de ontologia gênica (GO) mostrou que estes DEGs estão relacionados principalmente com processos metabólicas, célula e atividade catalítica, abrangendo de acordo com a análise de genes e genoma (KEGG) rotas metabólicas, metabolismo secundário e ribossomos. Além disso, 134 genes de defesa foram identificados, abrangendo substâncias de ajuste osmótico, enzimas/proteínas de proteção, proteínas sinalizadoras e proteínas relacionadas à patogênese. Este estudo mostrou a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse e o perfil global de expressão gênica de melancia autotetraploide, estes resultados podem complementar, a nível molecular, o entendimento do fator resistência após a duplicação do genoma em cucurbitáceas.

Screening and analysis on the differentially expression genes between diploid and autotetraploid watermelon by using of digital gene expression profile

Abstract Synthetic polyploids are key breeding materials for watermelon. Compared with diploid watermelon, the tetraploid watermelon often exhibit wide phenotypic differences and differential gene expression. Digital gene expression (DGE) profile technique was performed in this study to present gene expression patterns in an autotetraploid and its progenitor diploid watermelon, and deferentially expressed genes (DEGs) related to the abiotic and biotic stress were also addressed. Altogether, 4,985 DEGs were obtained in the autotetraploid against its progenitor diploid, and 66.02% DEGs is up-regulated. GO analysis shows that these DEGs mainly distributed in metabolic process, cell and catalytic activity. KEGG analysis revealed that these DEGs mainly cover metabolic pathways, secondary metabolites and ribosome. Moreover, 134 tolerance related DEGs were identified which cover osmotic adjustment substance, protective enzymes/protein, signaling proteins and pathogenesis-related proteins. This study present the differential expression of stress related genes and global gene expression patterns at background level in autotetraploid watermelons. These new evidences could supplement the molecular theoretical basis for the better resistance after the genome doubling in the gourd family.

Resumo Poliploides sintéticos são materias fundamentais para melhoramento genético da melancia. Comparativamente ao seu homólogo diploide, a melancia tetraploide apresenta amplas diferenças genotípica e fenotípica e diferença de expressão gênica. A expressão gênica digital ou DGE (digital gene expression) foi utilizada neste estudo para representar o perfil de expressão gênica da melancia autotetraploide e seu progenitor diploide e a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse biótico e abiótico. Os resultados mostraram que 4.985 DEGs foram observados no organismo autotetraploide, sendo que, deste total, 66.02%foram supra-regulados. A análise de ontologia gênica (GO) mostrou que estes DEGs estão relacionados principalmente com processos metabólicas, célula e atividade catalítica, abrangendo de acordo com a análise de genes e genoma (KEGG) rotas metabólicas, metabolismo secundário e ribossomos. Além disso, 134 genes de defesa foram identificados, abrangendo substâncias de ajuste osmótico, enzimas/proteínas de proteção, proteínas sinalizadoras e proteínas relacionadas à patogênese. Este estudo mostrou a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse e o perfil global de expressão gênica de melancia autotetraploide, estes resultados podem complementar, a nível molecular, o entendimento do fator resistência após a duplicação do genoma em cucurbitáceas.

miRNA-21 na regulação da resposta imunológica na Leishmaniose Visceral Canina

A Leishmaniose Visceral (LV) no homem é uma doença crônica e frequentemente fatal se não tratada. Segundo a Organização Mundial da Saúde, a doença está em expansão e apresenta alta taxa de mortalidade. A região de Araçatuba/SP concentra grande número de casos de LV no estado. A Leishmaniose Canina (LCan) constitui um grave problema de Saúde Pública, pois os animais infectados são potentes transmissores do parasito para humanos pelo vetor flebotomíneo. Também, a doença canina é mais prevalente que a doença humana e normalmente os casos caninos precedem os casos humanos. O cão é, portanto, um alvo importante nas medidas de controle da doença. A progressão da infecção canina é acompanhada por falha na imunidade celular com redução de linfócitos circulantes e citocinas que suprimem a função dos macrófagos. A função da célula T na indução da resposta celular é determinante para a eliminação do parasito no interior dos macrófagos. Embora a supressão imunológica já esteja caracterizada, os fatores determinantes são pouco conhecidos. Na última década, estudos mostraram que a regulação da função efetora dos macrófagos e células T parece depender de miRNAs. Existem muitas evidências da função dos miRNAs na regulação da expressão de proteínas que são fundamentais para o desenvolvimento, função e diferenciação de vários tipos celulares do sistema imunológico. O miRNA-21 tem sua expressão aumentada em leucócitos esplênicos de cães com LCan e possui como alvo o mRNA de diversas proteínas relacionadas à resposta imune. Nosso objetivo foi avaliar a expressão das proteínas FAS, FASL, CD69, CCR7 e IL-10 em leucócitos esplênicos após a tranfecção utilizando ferramentas moleculares para aumentar ou diminuir miR-21. Nossos resultados irão melhorar a compreensão da patogênese da LCan no hospedeiro, e como tal, revelar novos caminhos que possam constituir alvos terapêuticos.

Visceral Leishmaniasis (VL) in humans is a chronic and often fatal disease if left untreated. According to World Health Organization, the disease is expanding with a high mortality rate. The Araçatuba/SP region concentrating a large number of cases in the state. Canine Leishmaniasis (CanL) is a serious public health problem because infected animals are powerful transmitters of the parasite to humans by phlebotomine vector, canine disease is more prevalent than human disease and usually canine cases precede human cases. Dogs are therefore an important target in the control measures of the disease. The progression of canine infection is accompanied by failure of cellular immunity with reduction of circulating lymphocytes and cytokines that suppress the function of macrophages. The function of T cell in the induction of cellular response is determinant for the elimination of the parasite inside the macrophages. Although immune suppression is already characterized, the determining factors are poorly understood. In the last decade, studies have shown that the regulation of the effector function of macrophages and T cells seems to depend on miRNAs. There are many evidences of the role of miRNAs in regulating the expression of proteins that are critical for the development, function, and differentiation of various cellular types of the immune system. miRNA-21 has increased expression in splenic leukocytes of dogs with CanL and targets mRNA of several proteins related to the immune response. Our objective was to evaluate the expression of FAS, FASL, CD69, CCR7 and IL-10 proteins in splenic leukocytes after transfection using molecular tools to increase or decrease miR-21. Our results will improve understanding of the pathogenesis of CanL in the host, and as such, reveal new pathways that may be therapeutic targets.

AVALIAÇÃO DO PADRÃO DE ACETILAÇÃO DAS HISTONAS H3 E H4 E EXPRESSÃO DAS ENZIMAS HDAC1, HDAC2 E HDAC6 EM TUMORES MAMÁRIOS DE CADELAS

Modificações epigenéticas assumiram importância na patogênese do câncer a partir de pesquisas que mostraram que mudanças na expressão de proteínas associadas ao DNA podem afetar a expressão gênica e podem ser reversíveis após tratamento. As modificações nas histonas vêm sendo estudas em larga escala na medicina, particularmente no câncer de mama. O presente estudo será apresentado em três capítulos. No primeiro, descreveremos mecanismos epigenéticos e suas implicações no câncer, apontando estudos já realizados na medicina e na veterinária. No segundo capítulo serão apresentados os resultados da expressão das histonas acetiladas H3 e H4 e das enzimas desacetilases 1, 2 e 6 em tecidos mamários caninos tumorais e sadios, a fim de comparar possíveis alterações por expressão dessas proteínas. No terceiro capítulo serão apresentados os resultados da expressão apenas em carcinomas mamários simples de cadelas e sua associação com fatores prognósticos. A imuno-histoquímica foi empregada com o intuito de se pesquisar a expressão das proteínas e a validação dos anticorpos foi conseguida pela técnica de Western Blot em linfonodo canino. Os resultados de expressão imuno-histoquímica foram avaliados semiquantitativamente, levando-se em consideração a intensidade de marcação e a porcentagem de células marcadas. Para análise estatística univariada utilizaram-se os testes de Kruskal Wallis, quiquadrado e o teste exato de Fischer com nível de significância de 5%. Para determinar o comportamento e associação das histonas e das enzimas HDACs dentro e entre os grupos foram utilizadas estatísticas multivariadas. Especificamente no capítulo dois, houve diferença na expressão das histonas acetiladas e enzimas desacetilases entre os grupos experimentais (p<0,05), com menor acetilação de H3 (H3K9Ac) em carcinomas mamários em relação ao tecido mamário normal, além disso, houve menor expressão de HDAC1 e HDCA2 em tecidos mamários neoplásicos em relação ao tecido normal (p<0,05). Em contrapartida, a HDAC6 foi mais expressa em tecidos mamários neoplásicos (p<0,05). Não houve diferença na expressão de H4 acetilada (H4K12Ac) entre os grupos (p>0,05). Pela análise multivariada houve associação positiva entre a expressão de HDAC1 e HDAC2 e associação negativa entre a expressão de H3K9Ac e HDAC6. No capítulo três foi observada associação entre a baixa expressão de HDAC1 e presença de metástase em linfonodos (p=0,035), e alta expressão de HDAC1 associou-se a fatores prognósticos favoráveis pela análise multivariada. Ainda pela análise multivariada a baixa expressão de HDAC6 apresentou relação com baixa expressão de Ki67 e com tumores de menor tamanho, apresentando relação com fatores de melhor prognóstico. A partir desse estudo foi possível observar alterações epigenéticas em tecidos neoplásicos mamários e que existe relação com fatores prognósticos. Além disso, a alta expressão de HDAC6 pode justificar a hipoacetilação de H3 observada em tecidos neoplásicos. Esses resultados abrem perspectivas futuras para novos estudos que confirmem essas alterações e estimulam o desenvolvimento de terapêuticas alvo no tratamento do câncer mamário em cadelas.

Epigenetic changes have assumed importance in cancer pathogenesis from research that showed that changes in the expression of proteins associated with DNA can affect gene expression, however, these changes can be reversible after treatment. Histone changes have been studied on a large scale in medicine, particularly in breast cancer. The present study will be presented in three chapters, aiming to describe in the first chapter epigenetic mechanisms and their implications for cancer, pointing out studies already carried out in medicine and veterinary medicine. In the second chapter, the results of the expression of acetylated histones H3 and H4 and of the enzymes deacetylases 1, 2 and 6 in canine tumoral breast and healthy tissues will be presented, in order to compare possible alterations by expression of these proteins. In the third chapter, the results of expression will be presented only in simple mammary carcinomas of bitches and their association with prognostic factors. The tissues were subjected to immunohistochemistry for analysis of protein expression and the validation of antibodies was achieved by the Western Blot technique using canine lymph nodes. The results of immunohistochemical expression were evaluated semiquantitatively, taking into account the labeling intensity and the percentage of labeled cells. For univariate statistical analysis, Kruskal Wallis, chi-square and Fischer's exact tests were used with a 5% significance level and to determine the behavior and association of histones and HDAC enzymes within and between groups, multivariate statistics were used. Specifically in chapter two, there was a difference between the expression of acetylated histones and deacetylase enzymes between the experimental groups (p <0.05), with less H3 acetylation (H3k9Ac) in breast carcinomas compared to normal breast tissue, in addition, there was lower expression of HDAC1 and HDCA2 in neoplastic breast tissues compared to normal tissue (p <0.05). In contrast, HDAC6 was more expressed in neoplastic breast tissues (p <0.05). There was no difference in the expression of acetylated H4 (H4K12Ac) between the groups (p> 0.05). Multivariate analysis showed a positive association between the expression of HDAC1 and HDAC2 and a negative association between the expression of H3K9Ac and HDAC6. In chapter three, an association was observed between low HDAC1 expression and the presence of metastasis in lymph nodes (p = 0.035), and high HDAC1 expression was associated with favorable prognostic factors by multivariate analysis. Still through multivariate analysis, the low expression of HDAC6 was related to low expression of Ki67 and to smaller tumors, showing a relationship with factors of better prognosis. From this study it was possible to observe epigenetic changes in breast neoplastic tissues and that there is a relationship with prognostic factors. In addition, the high expression of HDAC6 may justify the H3 hypoacetylation observed in neoplastic tissues. These results open future perspectives for new studies that confirm these changes and stimulate the development of target therapies for the treatment of mammary cancer in female dogs.

EFEITOS DO DESMAME NA FUNÇÃO MITOCONDRIAL, ESTRESSE OXIDATIVO, INFLAMAÇÃO E APOPTOSE EM LEITÕES DE DIFERENTES PESOS AO NASCER

O período pós-desmame é caracterizado por uma alta incidência de deficiência energética celular, distúrbios intestinais e infecções bacterianas que podem levar a doenças graves. Evidências indicam que a função mitocondrial e o estresse oxidativo estão intimamente relacionados no controle da eficiência energética celular, resposta imune e bactérias patogênicas. Portanto, estratégias eficazes que visam melhorar a saúde metabólica dos leitões e aumentar vigor durante o período pós-desmame precisam ser desenvolvidas. No entanto, mesmo que tal conceito seja altamente promissor, poucas informações estão disponíveis atualmente em relação à intensidade e duração desse estresse em leitões com normal e baixo peso ao nascimento. Portanto, objetivou-se caracterizar marcadores do metabolismo energético e estresse oxidativo ao longo do período peri-desmame. Um total de 30 (trinta) porcas multíparas foram inseminadas e as leitegadas foram padronizadas em 10 leitões. Os leitões foram distribuídos para um dos dois grupos experimentais: leitões de peso normal ao nascimento (NPN, 1,73 ± 0,01 kg, n = 60) e leitões de baixo peso ao nascimento (BPN, 1,01 ± 0,01 kg, n = 60). Em seguida, 10 leitões de cada grupo foram selecionados aos 14, 21, 23, 25, 29 e 35 dias de idade para a coleta de amostras de plasma e órgãos (fígado, jejuno e rins). Observou-se aumento significativo (P < 0,05) do dano oxidativo ao DNA (8-OHdG) e das proteínas plasmáticas (grupo carbonila). Uma diminuição (P < 0,05) no nível de energia celular na forma de adenosina trifosfato (ATP) foi observada no fígado após o desmame. Essa diminuição na produção de energia mitocondrial está relacionada à atividade mitocondrial maior (P<0,05) da enzima antioxidante glutationa peroxidase (GPx) e superóxido dismutase (SOD) no fígado, mucosa intestinal e rins de leitões após o desmame. Além disso, os níveis de dano oxidativo ao DNA (8-OHdG) mensurados no plasma e protéina hépatica foram maiores (P < 0,05) nos leitões BPN. Na sequência foram analisados ensaio de RT2 ProfilerTM PCR de genes relacionadas à função mitocondrial, estresse oxidativo, processos de inflamação e apoptose em leitões NPN (23d, 35d vs. 14d). A expressão dos genes selecionados foi avaliada por RT- PCR quantitativo. Essas análises revelaram que a expressão de RNAm das moléculas inflamatórias (IL-8 e CCL19) aumentou após o desmame na mucosa intestinal, enquanto a expressão de genes que codificam subunidades da cadeia respiratória mitocondrial (NDUFA2 e NDUFA5) foi reduzida no fígado de ambos os grupos (P < 0,05). Os principais moduladores da apoptose mitocondrial (BCL2A1 e BNIP3) e do sistema de defesa antioxidante (TXNRD2, GPx3, HMOX1) foram altamente expressos em leitões BPN comparados a NPN (P < 0,05). Além disso, os níveis sistêmicos de moléculas inflamatórias (TNF- e IL1-) aumentaram logo após o desmame e foram maiores nos leitões NPN (P < 0,05). Esses resultados indicaram que o desmame causa diminuição da energia mitocondrial no fígado, intestino e rim, em associação com condições de estresse oxidativo. Além disso, esses resultados sugerem que defesas antioxidantes, resposta inflamatória e apoptose estão comprometidas em leitões BPN.

The period following weaning is characterised by a high incidence of energetic deficiencies, intestinal disturbances and bacterial infections that led to serious diseases. Evidence indicates that mitochondrial function and oxidative stress are closely related to controlling cellular energetic efficiency, immune response and bacterial pathogenesis. Thus, effective strategies aiming to improve metabolic health of piglets and increased their robustness during the post-weaning period need to be developed. However,little information is currently available regarding the intensity and duration of this stress in both normal and low weight piglets. The objective was to characterize markers of energy metabolism and oxidative status throughout the peri- weaning period. Thirty (30) multiparous sows were inseminated, and litters were standardized to 10 piglets. Piglets were designed to one of two experimental groups: normal birth weight piglets (NBW, 1.73 ± 0.01 kg, n = 60) and low birth weight piglets (LBW, 1.01 ± 0. 01 kg, n = 60). Then, 10 piglets from each group were selected at 14, 21, 23, 25, 29 and 35 days of age to collect plasma and organ (liver, intestinal mucosa and kidney) samples. Analysis revealed a significant increase (P < 0.05) in plasma levels of both oxidative damage to DNA (8-OHdG) and proteins (protein carbonyls) measured in plasma increased after weaning. A decrease (P < 0.05) in cellular energy level in the form of adenosine triphosphate (ATP) content, known to be produced in mitochondria, was observed in the liver after weaning. This decrease in mitochondrial energy production was found to be linked to significantly higher (P < 0.05) mitochondrial activity major antioxidant glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) in liver, intestinal mucosa and kidney of piglets after weaning. Additionally, the levels of oxidative damage to DNA (8-OHdG) measured in plasma and of liver protein carbonyls were found to be higher (P < 0.05) in LBW piglets. RT2 Profiler TM PCR arrays were assessed for genes related to mitochondrial function, oxidative stress, inflammation and apoptosis in NBW piglets (d 23 and 35 vs. d 14). The expression of selected genes was assessed by quantitative PCR. These analyzes revealed that the mRNA expression of inflammatory molecules (IL-8 and CCL19) increased after weaning in the intestinal mucosa, while the expression of genes encoding subunits of the mitochondrial respiratory chain (NDUFA2 and NDUFA5) was reduced in the liver of both groups (P <0.05). The main modulators of mitochondrial apoptosis (BCL2A1 and BNIP3) and the antioxidant defense system (TXNRD2, GPx3, HMOX1) were highly expressed in LBW piglets compared to NBW (P <0.05). In addition, the systemic levels of inflammatory molecules (TNF- and IL1- ) increased in the days after weaning and are higher in NBW piglets (P <0.05). These results indicated that weaning causes decrease in mitochondrial energy in liver, intestine and kidney after associated with oxidative stress conditions. Further, these findings suggest that antioxidant defenses, inflammatory response and apoptosis, are compromised in LBW piglets.

Biofilm formation and binding specificities of CFA/I, CFA/II and CS2 adhesions of Enterotoxigenic Escherichia coli and CfaE-R181A mutant

Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) strains are leading causes of childhood diarrhea in developing countries. Adhesion is the first step in pathogenesis of ETEC infections and ETEC pili designated colonization factor antigens (CFAs) are believed to be important in the biofim formation, colonization and host cell adhesions. As a first step, we have determined the biofilm capability of ETEC expressing various types of pili (CFA/I, CfaE-R181A mutant/ CfaE tip mutant, CFA/II and CS2). Further, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) assay were developed to compare the binding specificity of CFA/I, CFA/II (CS1 - CS3) and CS2 of ETEC, using extracted pili and piliated bacteria. CFA/II strain (E24377a) as well as extracted pili exhibited significantly higher binding both in biofilm and ELISA assays compared to non piliated wild type E24377a, CFA/I and CS2 strains. This indicates that co-expression of two or more CS2 in same strain is more efficient in increasing adherence. Significant decrease in binding specificity of DH5F'lacIq/cotD (CS2) strain and MC4100/pEU2124 (CfaE-R181A) mutant strain indicated the important contribution of tip proteins in adherence assays. However, CS2 tip mutant strain (DH5F'lacIq/pEU5881) showed that this specific residue may not be important as adhesions in these strains. In summary, our data suggest that pili, their minor subunits are important for biofilm formation and adherence mechanisms. Overall, the functional reactivity of strains co expressing various antigens, particularly minor subunit antigen observed in this study suggest that fewer antibodies may be required to elicit immunity to ETEC expressing a wider array of related pili.

Mutacins of Streptococcus mutans

The colonization and accumulation of Streptococcus mutans are influenced by various factors in the oral cavity, such as nutrition and hygiene conditions of the host, salivary components, cleaning power and salivary flow and characteristics related with microbial virulence factors. Among these virulence factors, the ability to synthesize glucan of adhesion, glucan-binding proteins, lactic acid and bacteriocins could modify the infection process and pathogenesis of this species in the dental biofilm. This review will describe the role of mutacins in transmission, colonization, and/or establishment of S. mutans, the major etiological agent of human dental caries. In addition, we will describe the method for detecting the production of these inhibitory substances in vitro (mutacin typing), classification and diversity of mutacins and the regulatory mechanisms related to its synthesis.

Rhodococcus equi e metabolismo do ferro: associação com susceptibilidade genética e sobrevivência em macrófagos

A equideocultura é uma atividade em ascensão mundial, responsável pela geração de empregos e renda. No Brasil, em especial no Rio Grande do Sul, encontram-se diversos locais de criação de equinos de alto padrão zootécnico. Embora estes rebanhos estejam sob rigoroso controle sanitário, a ocorrência de doenças respiratórias é causa importante de mortalidade em potros e redução de seu desempenho atlético. Dentre as doenças respiratórias, a rodococose equina, causada pela bactéria Rhodococcus equi, é a principal causa de pneumonia nesta categoria animal. R. equi está distribuído mundialmente, e cresce como causa de perdas econômicas devido à pneumonia observada em animais jovens. No entanto, medidas preventivas e efetivo controle da enfermidade são ainda desafios a serem alcançados. Na infecção por R. equi, o ferro (Fe) apresenta-se como um elemento fundamental não somente para multiplicação da bactéria, mas também, como um determinante para a expressão de fatores de virulência. Estudos têm demonstrado a presença de mecanismos específicos de captação de Fe em R. equi, os quais determinam sua sobrevivência tanto durante seu estilo de vida saprófito quanto patogênico. Em contrapartida, como uma forma de imunidade nutricional, mamíferos, entre eles os equinos, diminuem a concentração plasmática de Fe através de sua ligação em proteínas, entre elas, a transferrina (Tf). Neste contexto, esta tese foi elaborada visando contemplar aspectos relacionados ao metabolismo e aquisição de Fe por R. equi e sua importância para patogenia da rodococose equina (manuscrito 1), controle e tratamento de infecções por R. equi através de drogas com capacidade de modular a disponibilidade de Fe intracelular (manuscrito 2), e susceptibilidade genética à pneumonia por R. equi (manuscrito 3), incluindo a avaliação de polimorfismos no gene da Tf equina como fatores de risco relacionados à susceptibilidade e/ou resistência genética à rodococose equina (manuscrito 4). Concluímos que R. equi está evoluindo de forma a especializar-se na aquisição e utilização de Fe a partir do hospedeiro, habilidades que devem ser consideradas como pontos chave no desenvolvimento de agentes quimioterápicos. Uma vez que R. equi codifica redundantes mecanismos de aquisição e utilização de Fe, é provável que agentes quimioterápicos deverão inibir múltiplos mecanismos ou ser utilizados em combinação. Além disso, o conceito de imunidade nutricional pode considerado uma importante estratégia para minimizar a resistência antimicrobiana observada em R. equi. Como um exemplo de quimioterápicos associados ao metabolismo de Fe, observados que chloroquine inibir a multiplicação intracelular de R. equi, muito provavelmente devido à deprivação de Fe intracelular. No entanto, ainda são necessários estudos avaliando o potencial terapêutico de chloroquine como tratamento alternativo de infecções por R. equi. Observou-se, também, importantes regiões cromossômicas positivamente associadas à pneumonia por R. equi, as quais parecem possuir genes associados à resposta imune contra patógenos intracelulares. Esta observação nos permite classificar a rodococose equina como uma enfermidade de base poligênica, como postulado por estudos anteriores. Por fim, verificamos que polimorfismos no gene da Tf, inclusive polimorfismos ainda não descritos na literatura, ocorrem em equinos das raças Brasileiro de Hipismo e Puro Sangue de Corrida, criados no Brasil. Existe a ocorrência de dois alelos entre as raças estudas, incluindo animais heterozigotos para estes alelos. Acredita-se que exista uma relação entre variantes de Tf equina e susceptibilidade genética à pneumonia por R. equi nas raças analisadas. Em suma, demonstrou-se através de diferentes estudos que a modulação da disponibilidade de Fe pode ser uma forma de controle da rodococose equina.

Horse breeding industry is an activity in ascension worldwide, and is responsible for generating jobs and income. In Brazil, especially in Rio Grande do Sul state, there are several horse breeding farms with high-standard equines. Although these herds are under strict sanitary control, the occurrence of respiratory diseases is an important cause of mortality in foals and reduced athletic performance. Among the respiratory diseases, equine rhodococcosis, caused by the bacterium Rhodococcus equi, is the major cause of pneumonia in foals. Rhodococcus equi is worldwide distributed, and have emerged as an important cause of economic losses due to pneumonia in young animals. However, preventive measures and effective control of the disease are still challenges to be reached. In R. equi infection, iron (Fe) is classified as an essential element not only for the bacterium multiplication, but also as a key for the expression of virulence factors. Studies have shown the presence of specific Fe uptake mechanisms in R. equi, which have been determining its survival in both saprophytic and pathogenic life styles. However, as a type of nutritional immunity, mammals, including horses, reduce the plasmatic concentration of Fe through its binding in proteins, including the transferrin (Tf). In this context, the present thesis was developed to study aspects related to metabolism and acquisition of Fe by R. equi and Fe importance in the pathogenesis of equine rhodococcosis (manuscript 1), control and treatment of infections caused by R. equi through drugs with capability to reduce the availability of intracellular Fe (manuscript 2), and genetic susceptibility to R. equi pneumonia (manuscript 3), including the assessment of polymorphisms in the equine Tf gene as risk factors related to susceptibility and/or resistance to equine rhodococcosis (manuscript 4 ). We conclude that R. equi is evolving to specialize it in the acquisition and utilization of Fe from the host, skills that should be considered as key points for the development of chemotherapeutic agents. Once R. equi encodes redundant mechanisms of acquisition and utilization of Fe, it is likely that chemotherapeutic agents will need act on multiple cellular mechanisms or be used in combination. Furthermore, the term "nutritional immunity" may be considered an important strategy to minimize antimicrobial resistance observed in R. equi. As an example of chemotherapy associated with iron metabolism, we observed that chloroquine inhibits the intracellular multiplication of R. equi, most likely due to intracellular iron deprivation. However, further studies are necessary to evaluate the chloroquine therapeutic potential against R. equi infections. We also observed important chromosomal regions positively associated with R. equi pneumonia, which seem to possess genes associated with immune response against intracellular pathogens. This observation allows us to classify the equine rhodococcosis as a disease of polygenic basis, as postulated by previous studies. Finally, we found that polymorphisms in the Tf gene, including some not described yet in the literature, occur in Brazilian Sport Horses and Brazilian Thoroughbred Horses. There is the occurrence of two alleles between the breeds studied, including heterozygosis for these alleles. We believe that there is a relationship between equine Tf variants, and genetic susceptibility to R. equi pneumonia in the breeds evaluated. Summarizing, we have demonstrated that the modulation of Fe availability may be a useful approach to control the disease.

VIROIDES, PEQUENOS RNAS PATOGÊNICOS CAPAZES DE REPLICAÇÃO AUTÔNOMA: MODELOS MOLECULARES PARA O ESTUDO DE INTERAÇÕES PATÓGENO-HOSPEDEIRO E EVOLUÇÃO

ABSTRACT Viroids are small, single-stranded, highly structured, circular RNAs that replicate autonomously in their hosts, without messenger RNA activity. Because they do not encode for proteins, viroids have to interact directly with host factors. This review presents recent progress in understanding the possible role of recently identified viroid-binding host proteins related to replication, trafficking and pathogenesis. It also discusses some aspects on viroid evolution. In recent years, efforts to understand how viroids replicate, cause disease and induce symptoms have prompted details on molecular mechanisms related to the viroid infectious cycle. Inasmuch as viroids lack protein-encoding capacity, including suppressors of gene silencing, their existence could be ensured by their compact conformation, compartimentalization in organelles, association with host factors or by their highly efficient replication. The complexity of the infectious cycle of these tiny pathogenic RNAs indicates that several interactions with host factors remain to be identified.

RESUMO Os viroides, apesar de serem constituídos por um pequeno RNA de fita simples, fortemente estruturado, circular, que não codifica proteínas, são capazes de se replicar de maneira autônoma em plantas superiores e causar doença interagindo diretamente com fatores do hospedeiro. Nesta revisão, serão apresentados e discutidos alguns dos mais recentes trabalhos envolvendo a interação de viroides com fatores do hospedeiro, incluindo aspectos relacionados à replicação, movimento e patogênese, além de suas características evolutivas. Nos últimos anos, alguns grupos de pesquisa têm se aventurado na busca por fatores do hospedeiro e mecanismos moleculares relacionados ao ciclo infeccioso dos viroides, tentando desvendar como esses pequenos RNAs interagem com o hospedeiro induzindo sintomas. Os viroides não codificam proteínas supressoras de silenciamento e, portanto, devem garantir sua existência utilizando estratégias baseadas em sua estrutura secundária, na compartimentalização em organelas, associação com fatores do hospedeiro e eficiência na replicação. A complexidade do ciclo infeccioso desses minúsculos RNAs indica que muitas interações desses patógenos com fatores do hospedeiro ainda devem ser identificadas.

CONTROLE DE CRESTAMENTO BACTERIANO COMUM (XANTHOMONA. AXONOPODIS PV. PHASEOLI) E ALTERAÇÕES BIOQUÍMICAS EM FEIJOEIRO INDUZIDAS POR PYCNOPORUS SANGUINEUS

ABSTRACT The aim of this work was to verify the antimicrobial and resistance induction activities of Pycnoporus sanguineus extracts for the control of common bacterial blight caused by Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. In vitro assays were performed using aqueous extracts from basidiocarp, mycelium and culture filtrate of P. sanguineus in concentrations of 1, 5, 10, 15 and 20%, with water, acibenzolar-S-methyl (ASM - 125 mg a.i. L-1) and antibiotic (oxytetracycline 22.5 mg L-1 + streptomycin 225 mg L-1) as control treatments. For the in vivo assays the disease severity and the activities of peroxidase, polyphenol oxidase, -1,3 glucanase and phenylalanine ammonia-lyase were evaluated using extracts of mycelium, basidiocarp and culture filtrate of P. sanguineus at 5% and 10%. Antibacterial activity was verified only for culture filtrate in concentrations above 15% and for concentrations of 1% to 20% of basidiocarp extract. The results of the in vivo assays indicated the potential of basidiocarps extracts from P. sanguineus for the control of X. axonopodis pv. phaseoli in beans, with an average severity reduction of 56%, which may have been due either to direct antimicrobial activity or to resistance induction involving mainly the activation of the plant defense enzymes peroxidase and polyphenol oxidase.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi verificar as atividades antibacteriana e indutora de resistência de extratos de Pycnoporus sanguineus para controle do crestamento bacteriano comum, causado por Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, em feijoeiro. In vitro foram utilizados extratos aquosos de basidiocarpo, micélio e filtrado de cultura de P. sanguineus nas concentrações de 1, 5, 10, 15 e 20%, além das testemunhas água, acibenzolar-S-metil (ASM - 125 mg i.a. L-1) e antibiótico (22,5 mg L-1 de oxitetraciclina + 225 mg L-1 de estreptomicina). In vivo foram realizadas avaliações de severidade e atividade de peroxidase, polifenoloxidase, -1,3 glucanase e fenilalanina amônia-liase, com o uso de extrato aquoso de micélio e de basidiocarpo e filtrado de cultura de P. sanguineus a 5% e 10%. Verificou-se atividade antibacteriana apenas para o filtrado de cultura em concentrações acima de 15% e para o extrato de basidiocarpo nas concentrações de 1 a 20%. In vivo, os resultados indicaram o potencial de extratos de basidiocarpos de P. sanguineus para o controle de X. axonopodis pv. phaseoli em feijoeiro, com redução média de 56% na severidade, o que pode ter ocorrido tanto por atividade antimicrobiana direta quanto por indução de resistência, envolvendo principalmente a ativação das enzimas de defesa vegetal peroxidase e polifenoloxidase.

Viroides, pequenos RNAs patogênicos capazes de replicação autônoma: modelos moleculares para o estudo de interações patógeno-hospedeiro e evolução / Viroids, small pathogenic RNAs capable of autonomous replication: molecular models for the study on host-pathogen interactions and evolution

Os viroides, apesar de serem constituídos por um pequeno RNA de fita simples, fortemente estruturado, circular, que não codifica proteínas, são capazes de se replicar de maneira autônoma em plantas superiores e causar doença interagindo diretamente com fatores do hospedeiro. Nesta revisão, serão apresentados e discutidos alguns dos mais recentes trabalhos envolvendo a interação de viroides com fatores do hospedeiro, incluindo aspectos relacionados à replicação, movimento e patogênese, além de suas características evolutivas. Nos últimos anos, alguns grupos de pesquisa têm se aventurado na busca por fatores do hospedeiro e mecanismos moleculares relacionados ao ciclo infeccioso dos viroides, tentando desvendar como esses pequenos RNAs interagem com o hospedeiro induzindo sintomas. Os viroides não codificam proteínas supressoras de silenciamento e, portanto, devem garantir sua existência utilizando estratégias baseadas em sua estrutura secundária, na compartimentalização em organelas, associação com fatores do hospedeiro e eficiência na replicação. A complexidade do ciclo infeccioso desses minúsculos RNAs indica que muitas interações desses patógenos com fatores do hospedeiro ainda devem ser identificadas.

Viroids are small, single-stranded, highly structured, circular RNAs that replicate autonomously in their hosts, without messenger RNA activity. Because they do not encode for proteins, viroids have to interact directly with host factors. This review presents recent progress in understanding the possible role of recently identified viroid-binding host proteins related to replication, trafficking and pathogenesis. It also discusses some aspects on viroid evolution. In recent years, efforts to understand how viroids replicate, cause disease and induce symptoms have prompted details on molecular mechanisms related to the viroid infectious cycle. Inasmuch as viroids lack protein-encoding capacity, including suppressors of gene silencing, their existence could be ensured by their compact conformation, compartimentalization in organelles, association with host factors or by their highly efficient replication. The complexity of the infectious cycle of these tiny pathogenic RNAs indicates that several interactions with host factors remain to be identified.

Controle de crestamento bacteriano comum (Xanthomonas axonopodis Ppv. phaseoli) e alterações bioquímicas em feijoeiro induzidas por Pycnoporus sanguineus / Control of bacterial blight (Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli) and biochemical analyses of bean resistance treated with Pycnoporus sanguineus extracts

O objetivo deste trabalho foi verificar as atividades antibacteriana e indutora de resistência de extratos de Pycnoporus sanguineus para controle do crestamento bacteriano comum, causado por Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, em feijoeiro. In vitro foram utilizados extratos aquosos de basidiocarpo, micélio e filtrado de cultura de P. sanguineus nas concentrações de 1, 5, 10, 15 e 20%, além das testemunhas água, acibenzolar-S-metil (ASM - 125 mg i.a. L-1) e antibiótico (22,5 mg L-1 de oxitetraciclina + 225 mg L-1 de estreptomicina). In vivo foram realizadas avaliações de severidade e atividade de peroxidase, polifenoloxidase, ß-1,3 glucanase e fenilalanina amônia-liase, com o uso de extrato aquoso de micélio e de basidiocarpo e filtrado de cultura de P. sanguineus a 5% e 10%. Verificou-se atividade antibacteriana apenas para o filtrado de cultura em concentrações acima de 15% e para o extrato de basidiocarpo nas concentrações de 1 a 20%. In vivo, os resultados indicaram o potencial de extratos de basidiocarpos de P. sanguineus para o controle de X. axonopodis pv. phaseoli em feijoeiro, com redução média de 56% na severidade, o que pode ter ocorrido tanto por atividade antimicrobiana direta quanto por indução de resistência, envolvendo principalmente a ativação das enzimas de defesa vegetal peroxidase e polifenoloxidase.

The aim of this work was to verify the antimicrobial and resistance induction activities of Pycnoporus sanguineus extracts for the control of common bacterial blight caused by Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. In vitro assays were performed using aqueous extracts from basidiocarp, mycelium and culture filtrate of P. sanguineus in concentrations of 1, 5, 10, 15 and 20%, with water, acibenzolar-S-methyl (ASM - 125 mg a.i. L-1) and antibiotic (oxytetracycline 22.5 mg L-1 + streptomycin 225 mg L-1) as control treatments. For the in vivo assays the disease severity and the activities of peroxidase, polyphenol oxidase, ß-1,3 glucanase and phenylalanine ammonia-lyase were evaluated using extracts of mycelium, basidiocarp and culture filtrate of P. sanguineus at 5% and 10%. Antibacterial activity was verified only for culture filtrate in concentrations above 15% and for concentrations of 1% to 20% of basidiocarp extract. The results of the in vivo assays indicated the potential of basidiocarps extracts from P. sanguineus for the control of X. axonopodis pv. phaseoli in beans, with an average severity reduction of 56%, which may have been due either to direct antimicrobial activity or to resistance induction involving mainly the activation of the plant defense enzymes peroxidase and polyphenol oxidase.

Avaliação da glutationa e suas enzimas, e do estresse oxidativo como marcadores prognósticos e preditivos de neoplasia mamária em cadelas

Os tumores mamários da espécie canina prestam-se como modelos apropriados, e válidos, ao estudo da biologia do câncer. O estudo de marcadores prognósticos e preditivos no câncer tem se mostrado efetivo na pesquisa e rotina diagnóstica. Dentre esses marcadores, destacam-se os envolvidos no estresse oxidativo e alterações na capacidade antioxidante celular, que desempenham papel fundamental na patogênese do câncer. A glutationa (GSH) é um dos agentes mais importantes do sistema de defesa antioxidante da célula, pois em conjugação com as enzimas glutationa peroxidase (GSH-Px) e glutationa S transferase pi (GSTpi) desempenha um papel central na biotransformação e detoxificação de drogas quimioterápicas. O objetivo deste estudo foi avaliar a expressão da proteína GSH e das enzimas GSTpi e GSH-Px por imunohistoquímica em tumores de mama em cadelas, a fim de inferir o seu valor prognóstico, e validar por análise molecular, verificando a resistência das células neoplásicas ao quimioterápico, bem como o nível de estresse oxidativo avaliado bioquimicamente pelo malondialdeído (MDA), e a avaliação da atividade antioxidante total em equivalência ao Trolox (TEAC) . As proteínas foram detectadas no tecido tumoral de 30 cadelas por imunohistoquímica e quantificadas pela técnica de densitometria óptica. As médias relacionadas à expressão das proteínas foram estatisticamente comparadas com as características clínico-patológicas das cadelas. A expressão dos genes glutamato cisteina ligase (GCLC) e glutationa sintetase (GSS) que sintetizam a GSH e do gene GSH-Px foi verificada por qPCR em células neoplásicas de mama cultivadas e submetidas ao tratamento com doxorrubicina. A dosagem sérica do MDA e TEAC foi realizada em cadelas no momento da cirurgia, um, seis e 18 meses após...

The mammary tumors of canine species lend themselves as models appropriate, and valid, to study of cancer biology. The study of prognostic and predictive markers in cancer have been proven effective in research and diagnostic routine. Among these markers include those involved in oxidative stress and changes in antioxidant capacity, which play a fundamental role in the pathogenesis of cancer. Glutathione (GSH) is one of the most important agents of the antioxidant defense system of the cell because in conjunction with glutathione peroxidase (GSH-Px) and glutathione S transferase pi (GSTpi) plays a central role in the biotransformation and detoxification of drugs chemotherapy. The objective of this study was to evaluate the protein expression of GSH and the enzymes GSH-Px and GSTpi by immunohistochemistry in breast tumors of dogs in order to infer its prognostic value, and prospective study to evaluate them by molecular analysis, verifying the resistance of cancer cells to chemotherapy, as well as the level of oxidative stress assessed biochemically by malondealdehyde (MDA), and the evaluating the total antioxidant activity equivalent to Trolox (TEAC). The proteins were detected in tumor tissue of 30 female dogs by immunohistochemistry and quantified by optical densitometry technique. The mean expression of related proteins were statistically compared with the clinical- pathologic of the bitches. The expression of genes glutamate cysteine ligase (GCLC) and glutathione synthetase (GSS) that synthesize GSH and of GSH-Px gene was verified by qPCR in breast cancer cells grown and subjected to treatment with doxorubicin. The serum dosage of MDA and TEAC was performed in betches at the time of surgery, one, 6 and 18 months after surgery and compared with dogs in the control group. The results showed...

Pathogenesis-related proteins in Brazilian wheat genotypes: protein induction and partial gene sequencing

Leaves from 14 Brazilian genotypes of Triticum aestivum L. were treated with salicylic acid to induce pathogenesis-related (PR) proteins. Inter and intracellular extracts were then obtained and investigated through polyacrilamide gel electrophoresis. Seven bands were observed. Material related to two of them (of 40 and 24 kDa) occurred in intracellular spaces only. DNA from these same genotypes was then amplified through PCR using primers developed from three sequences encoding PR proteins, and compared with previously described sequences. The fragments presented homologies to PR groups 1, 3 (chitinases), and 5 (thaumatin-like). The PR3-like sequence also showed a site characteristic of PRs induced by ethylene and a portion without homology with previous sequences. No variation among genotypes were observed, either for protein extracts or DNA sequences.

Folhas de 14 genótipos brasileiros de Triticum aestivum L. foram tratadas com ácido salicílico para a indução de proteínas relacionadas à patogênese (PR). Extratos inter e intracelulares foram assim obtidos e estudados através de eletroforese em gel de poliacrilamida. Sete bandas foram observadas, sendo que o material referente a duas delas (de 40 e 24 kDa) foi detectado somente nos espaços intracelulares. O DNA desses mesmos genótipos foi então amplificado através de PCR, usando iniciadores desenvolvidos a partir de três seqüências que codificam proteínas PR, e comparados com seqüências previamente descritas. Eles apresentaram homologia com os grupos PR 1, PR 3 (quitinases) e PR 5 (semelhante à taumatina), sendo que a seqüência do grupo PR 3 apresentou também um sítio característico de PRs induzidas pelo etileno e uma porção sem homologia com seqüências prévias. Não foi observada qualquer variação entre genótipos, seja nos extratos protéicos ou nas seqüências de DNA.

Pathogenesis-related proteins in Brazilian wheat genotypes: protein induction and partial gene sequencing

Leaves from 14 Brazilian genotypes of Triticum aestivum L. were treated with salicylic acid to induce pathogenesis-related (PR) proteins. Inter and intracellular extracts were then obtained and investigated through polyacrilamide gel electrophoresis. Seven bands were observed. Material related to two of them (of 40 and 24 kDa) occurred in intracellular spaces only. DNA from these same genotypes was then amplified through PCR using primers developed from three sequences encoding PR proteins, and compared with previously described sequences. The fragments presented homologies to PR groups 1, 3 (chitinases), and 5 (thaumatin-like). The PR3-like sequence also showed a site characteristic of PRs induced by ethylene and a portion without homology with previous sequences. No variation among genotypes were observed, either for protein extracts or DNA sequences.

Folhas de 14 genótipos brasileiros de Triticum aestivum L. foram tratadas com ácido salicílico para a indução de proteínas relacionadas à patogênese (PR). Extratos inter e intracelulares foram assim obtidos e estudados através de eletroforese em gel de poliacrilamida. Sete bandas foram observadas, sendo que o material referente a duas delas (de 40 e 24 kDa) foi detectado somente nos espaços intracelulares. O DNA desses mesmos genótipos foi então amplificado através de PCR, usando iniciadores desenvolvidos a partir de três seqüências que codificam proteínas PR, e comparados com seqüências previamente descritas. Eles apresentaram homologia com os grupos PR 1, PR 3 (quitinases) e PR 5 (semelhante à taumatina), sendo que a seqüência do grupo PR 3 apresentou também um sítio característico de PRs induzidas pelo etileno e uma porção sem homologia com seqüências prévias. Não foi observada qualquer variação entre genótipos, seja nos extratos protéicos ou nas seqüências de DNA.

Evolutionary implications of infra- and interspecific molecular variability of pathogenesis-related proteins

We have examined phylogenetic relationships in seven pathogenesis-related (PR) protein families. Within-family comparisons involved 79 species, 166 amino acid sequences, and 1,791 sites. For 37 species, 124 different PR isoforms were identified (an average of 3.3 per species). Thirty-one of the 37 species investigated tended to cluster together (84%). Of the 17 clusters distinguished in the seven phylogenetic trees, 10 (59%) were in agreement with their taxonomic status, ascertained at the family level. The strong similarities among the intraspecific forms, as compared to interspecific differences, argue for some kind of gene conversion, but the rare occurrence of widely different isoforms also suggests diversifying selection. PRs 1, 6, and 4 seem to be less differentiated than PRs 3, 2, 10, and 5.

Foram analisadas as relações filogenéticas em sete famílias de proteínas relacionadas à patogênese. As comparações dentro das famílias envolveram 79 espécies, 166 seqüências de aminoácidos e 1.791 sítios nucleotídicos. Para 37 espécies, foram identificadas 124 isoformas diferentes de PRs (uma média de 3,3 por espécie). Trinta e uma (84%) das investigadas nas 37 espécies tenderam a se agrupar. Dos 17 agrupamentos diferenciados nas sete árvores filogenéticas, 10 (59%) estiveram de acordo com a classificação taxonômica, avaliada em nível de família. A forte similaridade entre as formas intraespecíficas, quando comparadas às diferenças interespecíficas, sugere algum tipo de conversão gênica, mas a ocorrência rara de isoformas muito diferentes pode também sugerir seleção diversificadora. As PRs 1, 6 e 4 parecem ser menos diferenciadas do que as PRs 3, 2, 10 e 5.