Función biológica de AMPK- ß2 en músculo esquelético y su dinámica estructural después de la activación por SC4 / Biological role of AMPK- ß2 in skeletal muscle and its structural dynamics after activation by SC4

INTRODUCCIÓN: la Proteína Quinasa Activada por AMP (AMPK), es una enzima monitora y reguladora central del estado energético celular, por tanto, es responsable de la respuesta celular al suministro y demanda de energía. El AMP actúa como activador en condiciones de déficit energético, mientras que el ATP la inactiva cuando las condiciones energéticas son más favorables. Debido a su función central en el metabolismo, la AMPK surge como un blanco proteico prometedor para el tratamiento de diferentes enfermedades como la Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2), Síndrome Metabólico (SM), Cáncer, entre otros. Existen múltiples isoformas de AMPK que se regulan y expresan diferencialmente en todo el organismo. La isoforma AMPK­ß2 se expresa casi exclusivamente en músculo esquelético y dado que este es el órgano primario para el almacenamiento y eliminación de Glucosa, AMPK­ß2 puede dirigir su homeostasis por una ruta independiente a la Insulina. La molécula activadora SC4 tiene una gran selectividad por AMPK­ß2 y debido a su función biológica, podría servir como modelo farmacológico para coadyuvar el tratamiento de enfermedades metabólicas. OBJETIVO: análisis de la dinámica molecular de activación de la AMPK­ß2. METODOLOGÍA: en el presente estudio, se emplean herramientas bioinformáticas como Chimera 1.15 y Phyton Molecular Viewer. RESULTADOS: el análisis in silico permitió comprender varios aspectos estructurales relacionados con la acción de SC4 sobre la estructura trimérica de la AMPK, los aminoácidos con los que interacciona y cómo su estructura química le otorga gran selectividad. También fue útil para en un futuro, ampliar los criterios de extracción, identificación y/o diseño de compuestos activos a partir de fuentes naturales, con propiedades funcionales similares o aún mejores a SC4, para así poder emplearlos con un enfoque terapéutico que beneficie a nuestra población.

INTRODUCTION: protein Kinase Activated by AMP (AMPK), is a monitor enzyme and a central regulator of the energetic cellular state, therefore, it is responsible for the cellular response to the supply and demand of energy. AMP acts as an activator in conditions of energy deficit, while ATP inactivates it when energy conditions are more favorable. Due to its central role in metabolism, AMPK appears as a promising protein target for the treatment of different diseases such as Diabetes Mellitus type 2 (DM2), Metabolic Syndrome (SM), and Cancer among others. There are multiple isoforms of AMPK that are regulated and differentially expressed throughout the body. The ß2-AMPK isoform is expressed almost exclusively in skeletal muscle and since this is the primary organ for Glucose disposal and storage, ß2-AMPK has an established role as a driver of insulin-independent Glucose clearance. The activator SC4 has a high selectivity for ß2-AMPK and due to its biological function; it could serve as a pharmacological model to aid the treatment of metabolic diseases. OBJETIVE: to analize the molecular dinamic of AMPK- ß2 activation. METHODOLOGY: in the present work we employed bioinformatics, Chimera 1.15 and Phyton Molecular Viewer. RESULTS: the in silico analysis allow us to understand many many structural features related to the action of SC4 on the trimeric structure of AMPK, the specific amino acids involved in the interaction and how its chemical structure gives it high selectivity. Thus, this structural analysis will be useful in order to broaden the criteria for extraction, identification and/or design of active compounds from natural sources, with similar or even better properties than SC4, to use them in a future, with a therapeutic approach that benefits our population.

Interações entre o relógio biológico e a sinalização do estado energético em plantas do complexo Saccharum / Biological clock and energy sensors in plants from Saccharum complex

A cana-de-açúcar e a cana energia são plantas intercruzáveis que compõe o complexo Saccharum. Estas plantas são fonte de biomassa para produção de açúcar, biocombustíveis, eletricidade, entre outros, e utilizam a energia assimilada pela fotossíntese de forma contrastante, ainda que ambas resultem em alta produtividade. O relógio biológico é um mecanismo molecular que gera informações sobre a hora do dia em conjunto com estímulos ambientais, adaptando respostas fisiológicas em prol de otimizar o desenvolvimento dos organismos em um ambiente cíclico, processo que regula cerca de 64% dos genes de cana-deaçúcar no campo. Em organismos sésseis como as plantas, o recorrente processo de produção de energia apenas durante o período luminoso, gera ritmos de metabólitos que influenciam na atividade de enzimas quinases que assim funcionam como sensores do estado energético, em vias conservadas nos eucariotos. Porém, pouco se sabe a respeito de como estes sinais são percebidos a nível transcricional, principalmente em plantas cultiváveis. Para elucidar como estas vias atuam em conjunto em plantas do complexo Saccharum, medimos o nível de transcrição de componentes do relógio biológico, de subunidades que compõe o complexo TOR, e da subunidade catalítica de SnRK1, KIN10. Medimos o desempenho do relógio biológico das variedades através da quantificação de amido em quatro pontos temporais, para obter uma dinâmica de produção e consumo, processo que é regulado pelo relógio biológico e tem genes com perfil de expressão rítmicos em cana de-açúcar. Curiosamente, uma das quatro variedades onde identificamos provável perfil rítmico de consumo de amido é a S.officinarum SP80-3280, cana-de-açúcar utilizada anteriormente para estudos de relógio biológico. Os nove acessos foram divididos em dois grupos com base em sua partição de carbono contrastante. HF (high fiber) com mais fibras e perfilho e grupo HS (high sucrose), com maior armazenamento de açúcares e amido que HF, em todos os horários de coleta, e com baixa produção de fibras. Estes grupos não diferem em expressão dos componentes de relógio biológico, no entanto, HS tem maior transcrição de uma subunidade do complexo TOR, em apenas um dos horários analisados (ZT12). Em conjunto, a expressão dos componentes do relógio biológico divide os acessos entre os que possuem altos níveis de transcrição de ScLHY, no ZT03, e os que possuem maior transcrição dos genes PRR59, 73 e 95, no ZT12, grupos com contrastante partição de carbono. A transcrição dos sensores energéticos se correlaciona no começo da noite em acessos de HS e Krakatau e, no começo da manhã, em acessos de HF e IN84-105, sem agrupar as variedades por espécie ou destino de carbono. Este trabalho sugere que há diferentes níveis de correlação entre a transcrição dos genes mensurados e as contrastantes partições de carbono das plantas do complexo Saccharu

Sugarcane and Energycane are intercrossable plants that make up the Saccharum complex. These plants are a source of biomass, sugar, biofuels, electricity among others, and even though they use the energy assimilated by photosynthesis in a contrasting way, both results in high productivity. The biological clock is a molecular mechanism that generates information about the time of day in conjunction with environmental stimuli, adapting physiological responses to optimize the development of organisms in a cyclic environment, a process that regulates about 64% of sugarcane genes in field-grown plants. In organisms such as plants, the recurrent process of energy production that happens only during the luminous period generates rhythmicity that may influence the activity of kinase enzymes, thus giving an energy sensor property for then. However, little is known about how these signs are perceived at the transcriptional level, especially in crops and monocots. To elucidate how these pathways act together in plants of the Saccharum complex, we measured the transcription level of the daytime loop of the biological clock, subunits that make up the TOR complex, and the catalytic subunit of SnRK1, KIN10. We measured starch content in four time points, to obtain a dynamic of production and consumption, a process that is regulated by the biological clock and has genes with a rhythmic expression profile in sugarcane. Interestingly, one of the four varieties where we could identify a probable rhythmic profile of starch consumption is a sugarcane SP80-3280 (S. officinarum), that have been used for biological clock studies. The nine genotypes were divided into two groups based on their contrasting carbon partition. HF (high fiber) with more fiber and tiller and group HS (high sucrose), with higher sugar and starch storage than HF, but with lower fiber production. These groups do not differ in expression of biological clock components; however, HS has a higher transcription of a subunit of the TOR complex, in only one of the analyzed times (ZT12). Together, the expression of components of the biological clock divides the genotypes between those with higher levels of ScLHY in ZT03 and those with more transcripts of PRR59, 73 and 95 genes in ZT12, groups that also have contrasting carbon partition. The transcription of TOR complex correlates in the early evening in HS and KRAKATAU, but in the morning, in HF and IN84-105, with no clear correlation with the C destination preferences. This work suggests that there are different levels of correlation between the transcription of biological clock and energy sensors component genes and the contrasting carbon partitions of plants from the Saccharum complex

O receptor aril de hidrocarbonetos (AhR) em melanomas: associação com mutações BRAF, com a progressão da doença e identificação de ligantes / The aryl hydrocarbon receptor (AhR) in melanomas: association with BRAF mutations, with disease progression and ligand identification

O melanoma é um tipo de câncer de pele geneticamente diverso, que surge diante das transformações em melanócitos. A mutação BRAFV600E está presente em mais de 90% de todas as mutações em BRAF, sendo assim ocorre em cerca de 50% dos casos registrados. As mutações em NRAS, ocupam o segundo lugar entre as mutações mais prevalentes, cerca de 20% dos casos. Informações sobre as assinaturas genéticas, permitiram o desenvolvimento de terapia alvo dirigida. O Vemurafenib, inibidor da quinase BRAFV600E, apresentou inicialmente resultados bastante satisfatórios, contudo existe registro de casos de recidiva e resistência. O receptor aril de hidrocarbonetos é expresso em vários componentes da pele, e assim está relacionado a homeostase e fisiopatologia da pele. Diante disso, a avaliação da expressão do receptor em um painel de linhagens mutadas para NRAS e BRAF, e BRAF resistentes, mostrou-se maior do que a encontrada em melanócitos. Também encontramos maior expressão de mRNA de AhR em linhagens de melanoma derivadas de sítio primário e metastático, mutadas para BRAFV600E, quando comparadas ao melanócito. Agregado a isto, a análise in silico no TCGA (The Cancer Genome Atlas) mostrou que há 18% de alteração genética em AhR, sendo em maior parte a alta regulação de mRNA. Também, a análise do banco público GSE12391, mostrou aumento de mRNA de AhR na fase de crescimento vertical do melanoma. Assim, concluímos que há maior expressão de mRNA e sua importância nas fases de desenvolvimento do melanoma, tanto nos processos iniciais quanto em processos de migração, invasão e metástase. Ainda, encontramos maior mRNA do receptor em linhagens resistentes ao Vemurafenib. Este resultado sustenta a hipótese de que AhR pode ser considerado um marcador de resistência em melanomas. O AhR, inicialmente no citoplasma, quando ativado pode atuar como fator de transcrição regulando vários genes que apresentam sequências definidas, participando de respostas carcinogênicas. Compostos halogenados e moléculas endógenas derivadas das vias de metabolização do triptofano são agonistas do receptor. Anteriormente, nosso grupo mostrou que linhagens de melanoma incubadas com triptamina e DMT exibiram menor clonogenicidade. Diante de uma literatura escassa sobre o papel do DMT no melanoma e com base nestes resultados, nosso objetivo foi avaliar o papel de AhR nesta interface DMT-melanoma. Para isto, nosso objetivo foi construir linhagem editada geneticamente para AhR através da ferramenta CRISPR-Cas9. Vários foram os esforços, sem sucesso, utilizados nas tentativas de comprovar a manutenção de células editadas na cultura. Atrelamos a este resultado a possibilidade de haver duas subpopulações editadas geneticamente pós CRISPR-Cas9, onde uma destas manteve o padrão de crescimento semelhante às células wild type. Devido a este crescimento diferencial, não obtivemos congruências nos ensaios e postulamos a perda do possível nocaute. A partir disso, realizamos ensaios de interactoma para avaliar a interação de DMT-AhR. Nosso resultado sugere a interação de DMT ao receptor sigma 1, e não ao receptor aril de hidrocarbonetos. Desta forma, o interactoma sustenta a hipótese de que DMT não é um ligante de AhR. Para certificar este resultado análises de docking associados a ensaios biológicos, avaliando o papel do receptor, devem ser realizados para averiguar a afinidade e seletividade de DMT como ligante do receptor na linhagem de melanoma

Melanoma is a genetically diverse type of skin cancer, which arises from changes in melanocytes. The BRAFV600E mutation is present in more than 90% of all BRAF mutations, so it occurs in about 50% of registered cases. Mutations in NRAS occupy the second place among the most prevalent mutations, about 20% of cases. Information on genetic signatures allowed the development of targeted therapy. vemurafenib, kinase inhibitor BRAFV600E, initially presented very satisfactory results, however there is a record of cases of relapse and resistance. The aryl hydrocarbon receptor is expressed in several components of the skin and is thus related to homeostasis and skin pathophysiology. Therefore, the evaluation of receptor expression in a panel of strains mutated to NRAS and BRAF, and resistant BRAF, proved to be greater than that found in melanocytes. We also found main expression of AhR mRNA in melanoma strains derived from primary and metastatic site, mutated to BRAFV600E, when compared to melanocyte. Added to this, the in silico analysis in TCGA (The Cancer Genome Atlas) showed that there is 18% of genetic alteration in AhR, being mostly the high regulation of mRNA. Also, an analysis by the public bank GSE12391, showed an increase in AhR mRNA in the vertical growth phase of melanoma. Thus, it is concluded that there is greater expression of mRNA and its importance in the stages of development of melanoma, both in recent processes and in the processes of migration, invasion and metastasis. In addition, we found higher receptor mRNA in strains resistant to vemurafenib. This result supports the hypothesis that AhR can be considered a marker of resistance in melanomas. AhR, initially in the cytoplasm, when activated can act as a transcription factor regulating several genes that have defined sequences, participating in carcinogenic responses. Along with this, we show that along the tumor progression, there is an increase in AhR in the radial growth phase of melanoma. Halogenated compounds and endogenous molecules derived from the tryptophan metabolism pathways are receptor agonists. Previously, our group showed that melanoma strains incubated with tryptamine and DMT exhibited less clonogenicity. In view of a scarce literature on the role of DMT in melanoma and based on these results, our objective was to evaluate the role of AhR in this DMT-melanoma interface. For this, our goal was to build genetically edited strain for AhR using the CRISPR-Cas9 tool. Several efforts were unsuccessful in attempts to prove the maintenance of cells edited in the culture. We linked to this result the possibility of having two subpopulations genetically edited after CRISPR-Cas9, where one of them maintained the growth pattern like wild type cells. Due to this differential growth, we did not obtain congruence in the tests and postulated the loss of the possible knockout. From that, we performed interactome assays to evaluate the DMT-AhR interaction. Our result suggests the interaction of DMT with the sigma 1 receptor, and not the aryl hydrocarbon receptor. Thus, the interactome supports the hypothesis that DMT is not an AhR ligand. To certify this result, docking analyses associated with biological assays, evaluating the role of the receptor, should be performed to ascertain the affinity and selectivity of DMT as a ligand of the receptor in the melanoma lineage

Lupine as a potential agent against diet-induced obesity through adenosine monophosphate-activated protein kinase pathway: crude oil versus nanoemulsion formulations

Obesity represents a major challenge to the pharmaceutical community due to the minimal availability of anti-obesity drugs and the drawbacks of current weight-loss agents. The study described herein presents lupine oil, in two pharmaceutical formulations, as a potential anti-obesity agent via its effect on different physiological, biochemical, and hormonal parameters. Rats were divided into two groups; one group was continued on a standard commercial rodent diet and served as the non-obese control. The other group was fed a high-fat diet for 7 weeks to prepare an obese rat model. Then, the obese rats were divided into groups to receive 100 mg/kg of the crude lupine oil or nanoemulsion for 10 or 20 days. Lupine oil showed a potent body weight-reducing effect and improved insulin resistance. The oil altered obesity-induced hyperlipidemia and it enhanced the leptin/adiponectin/AMPK hormonal system in epididymal fat, serum, and liver, to which all the above physiological activities could be attributed. The nanoemulsion formulation of lupine oil significantly amplified the activity for all the above physiological and hormonal parameters when compared to the crude oil formulation. Lupine oil nanoemulsion could be used as a potential drug against diet-induced obesity.

HCMV UL97 phosphotransferase gene mutations may be associated with antiviral resistance in immunocompromised patients in Belém, PA, Northern Brazil

Abstract INTRODUCTION: Human cytomegalovirus is one of the causes of opportunist infections in immunocompromised patients, and is triggered by factors such as state of viral latency, weakened immune responses, and development of antiviral resistance to ganciclovir, the only drug offered by the public health system in Brazil to treat the infection. The goal of this study was to identify mutations that may be associated with antiviral resistance in immunocompromised patients. METHODS: Molecular analysis was performed in 82 blood samples and subjected to genomic DNA extraction by a silica-based method. Three sequences of the HCMV UL97 gene, which encodes a phosphotransferase protein required for activation of ganciclovir, were amplified by polymerase chain reaction. Pyrosequencing methods were applied to one external 2096-bp segment DNA and two internal sequences between nucleotides 1087 to 1828 to detect mutations in this gene. RESULTS: Approximately 10% of sequences contained mutations between nucleotides 377 and 594, in conserved regions of the UL97 gene, leading to amino acid changes. Eleven coding mutations were identified, including changes leading to amino acid substitutions, E596K and S604F, which were observed in 100% of samples and are described for the first time in Brazil. In addition, one mutation (A594V) that is associated with ganciclovir resistance was detected in a kidney transplant patient. CONCLUSIONS: Further studies to detect mutations associated with HCMV resistance to antiviral drugs are required to demonstrate the need to increase the variety and availability of drugs used to treat viral infections in the public health care system in Brazil.

Whole-body magnetic resonance imaging in children: state of the art / Ressonância magnética de corpo inteiro em pediatria: estado da arte

Whole-body imaging in children was classically performed with radiography, positron-emission tomography, either combined or not with computed tomography, the latter with the disadvantage of exposure to ionizing radiation. Whole-body magnetic resonance imaging (MRI), in association with the recently developed metabolic and functional techniques such as diffusion-weighted imaging, has brought the advantage of a comprehensive evaluation of pediatric patients without the risks inherent to ionizing radiation usually present in other conventional imaging methods. It is a rapid and sensitive method, particularly in pediatrics, for detecting and monitoring multifocal lesions in the body as a whole. In pediatrics, it is utilized for both oncologic and non-oncologic indications such as screening and diagnosis of tumors in patients with genetic syndromes, evaluation of disease extent and staging, evaluation of therapeutic response and post-therapy follow-up, evaluation of non neoplastic diseases such as multifocal osteomyelitis, vascular malformations and syndromes affecting multiple regions of the body. The present review was aimed at describing the major indications of whole-body MRI in pediatrics added of technical considerations.

A avaliação de corpo inteiro em crianças era classicamente realizada com radiografias simples, cintilografia e tomografia por emissão de pósitrons combinada ou não à tomografia computadorizada, estes com a desvantagem de exposição à radiação ionizante. A ressonância magnética de corpo inteiro (RMCI), associada ao desenvolvimento de técnicas metabólicas e funcionais como difusão, trouxe a vantagem de uma avaliação global do paciente pediátrico sem os riscos da radiação ionizante habitualmente presente nos métodos radiológicos convencionais. A RMCI é um método rápido e sensível, com aplicação especial na área de pediatria na detecção e no monitoramento de lesões multifocais no corpo como um todo. Em pediatria, esta técnica é utilizada tanto em oncologia - no diagnóstico e rastreamento de tumores em pacientes portadores de síndromes genéticas, na avaliação da extensão de doenças e estadiamento oncológico, na avaliação da resposta terapêutica e no seguimento pós-terapêutico - como em lesões não neoplásicas - osteomielite multifocal, malformações vasculares e síndromes que comprometam múltiplas regiões do corpo. Esta revisão tem como objetivo mostrar as principais indicações do exame na população pediátrica e técnica de realização.

Clonagem, expressão heterológica e caracterização molecular das enzimas gliconato cinase e uracil fosforribosiltransferase de trypanosoma cruzi / Cloning, expression and molecular characterization heterological enzymes gluconate kinase and uracil phosphoribosyltransferase of Trypanosoma cruzi

A doença de Chagas é um problema de saúde pública na América Latina, com um forte impacto no Brasil. De acordo com estimativas da Organização Panamericana de Saúde (OPAS), em torno de 8 milhões de pessoas nas Américas estão infectados pelo Trypanosoma cruzi, com uma taxa de mortalidade de 12.000 indivíduos por ano. Apesar desta situação, os medicamentos utilizados no tratamento desta doença são ativos somente na fase aguda, apresentam uma baixa eficácia e uma série de efeitos colaterais. Portanto, a busca por novos alvos terapêuticos, através do estudo do metabolismo de T. cruzi, é uma alternativa no desenvolvimento de novos fármacos. Neste contexto, utilizou-se o AnEnPi, uma ferramenta computacional capaz de identificar e classificar proteínas com uma potencial atividade enzimática, utilizando dados genômicos previamente publicados, permitindo a reconstrução de diferentes vias metabólicas. Por meio dessa abordagem foram identificados em T. cruzi duas proteínas, as quais apresentam as seguintes atividades enzimáticas: uracil fosforibosiltransferase (UPRT) e gliconato cinase (GK). A UPRT é uma enzima da via de salvação de pirimidinas que converte uracil e D-5-fosforibosil-1-fosfato (PRPP) a monofosfato de uridina (UMP) e pirofosfato (PPi). E a GK é uma enzima da via das pentoses-fosfato que catalisa a fosforilação de gliconato a 6-fosfogliconato. Análises das sequências genômicas codificante para essas proteínas, utilizando diferentes ferramentas de bioinformática, permitiram a identificação de dois genes para cada uma dessas atividades enzimáticas em T. cruzi e confirmaram essas atividades pela identificação de seus motivos estruturais. Posteriormente, foi realizada a caracterização molecular das enzimas GK e UPRT de T. cruzi, através da clonagem dos respectivos genes, utilizando os vetores pBAD-TOPO TA e pET28a, e da expressão heteróloga em Escherichia coli, cepa BL21(DE3). As proteínas recombinantes GK e UPRT foram expressas na fração solúvel e insolúvel com pesos moleculares aproximados de 23 kDa e 28 kDa, respectivamente. Essas proteínas recombinantes foram purificadas sob condições desnaturantes através de cromatografia de afinidade. Os soros policlonais produzidos contra as proteínas purificadas foram eficazes no reconhecimento das proteínas recombinantes e de suas formas nativas presentes na forma epimastigota de T. cruzi. O ensaio de imunofluorescência revelou que as enzimas GK e UPRT estão localizadas possivelmente no citoplasma e no interior de vesículas citoplasmáticas ao longo do parasita. Além disto, a estrutura de ambas as enzimas foi deduzida através de modelagem por homologia. Este trabalho visa contribuir para o melhor entendimento do metabolismo deste parasita, de forma a auxiliar na busca de novos alvos terapêuticos contra a doença de Chagas.

Cardiopulmonary complications induced by Iranian Mesobuthus eupeus scorpion venom in anesthetized rabbits

Scorpion envenomation is a life-threatening condition, especially in children and elderly individuals affected by respiratory and cardiovascular diseases. In this study, the toxic effects of median lethal dose (LD50) injections of Mesobuthus eupeus (Me) venom on the heart and lungs of anesthetized rabbits were investigated. Six rabbits were selected and alterations in their electrocardiogram, heart rate, respiration and blood pressure before and after venom injection were recorded. Cardiac troponin T (cTnT), creatinine kinase muscle-brain fraction (CK-MB) and lactate dehydrogenase (LDH) were measured at 0, 1 and 3 hours after envenomation and pathology studies were carried out postmortem. All the animals showed signs and symptoms of envenomation within 40 minutes and died 3 to 3.5 hours after venom injection. Pathology studies revealed alveolar edema in 100 percent of the rabbits and myocardial infarction in 16 percent. The main histopathological changes were myocytolysis, coagulation necrosis, focal hemorrhage, thrombus formation both in myocardium and on endocardial surfaces as well as inflammatory infiltrates in the heart and hemorrhage, vascular thrombus and interstitial inflammation in the lungs. ECG monitoring of rabbits showed ST elevation, ST depression and inverted T and Q waves. In addition, although cTnT levels increased in 16 percent of the animals and serum LDH was also augmented, none of these changes was statistically significant. The enzyme CK-MB also did not show any change after Me venom injection. In conclusion, the results of this study showed that Me venom killed animals in less than 3.5 hours through severe pulmonary damage and it appears that the deaths could not be attributed to cardiovascular lesions. Therefore, Me venom effects on the lungs are so important that they appear to be independent of heart damage.(AU)

Chronic myelogenous leukemia: the present and the future of the TKI therapy / Leucemia mieloide crônica: o presente e o futuro dos inibidores de tirosino quinase

Impressive response rates and the good tolerability have allowed imatinib to become the gold standard frontline therapy for all CML patients in the early chronic phase. Optimal outcomes are attained with more than two thirds of the CML cases treated with standard dose imatinib (400 mg daily). Criteria to establish failure and suboptimal responses to imatinib have been defined. Treatment guidelines have also suggested imatinib dose escalation based on clinical assessments of disease response. However, despite all the effort to optimize therapy with imatinib, cases of real resistance exist. For imatinib resistant and intolerant cases, second generation powerful tyrosine kinase inhibitors (TKIs) have been developed and registered. Sequential kinase inhibitor therapy is used to overcome resistance however, a future strategy might be a combination therapy with different ABL kinase inhibitors in the same therapeutic scheme, used sequentially or simultaneousl.

Respostas impressionantes e boa tolerância transformaram o imatinibe no "padrão ouro" de tratamento de primeira linha na LMC em fase crônica precoce. Evolução favorável em mais de 2/3 dos pacientes com LMC é obtida com dose standard de 400 mg por dia. Critérios para estabelecer falha de tratamento e resposta "sub-ótima" têm sido definidos. Guidelines têm sugerido que o escalonamento da dose do imatinibe possa melhorar a resposta em subgrupo de pacientes. Entretanto, a despeito de todos os esforços para otimizar a resposta ao imatinibe, casos de resistência realmente existem. Para os casos de intolerância ou resistência ao imatinibe, inibidores potentes de segunda geração foram desenvolvidos e registrados (nilotinibe e dasatinibe). Além disto, terapêutica sequencial de inibidores podem ultrapassar a resistência, e a terapia combinada usada sequencialmente ou simultaneamente pode ser usada como estratégia futura.

Estudo da participação de FAK/SRC no processo de invasão do Trypanosoma cruzi e o efeito da infecção na distribuição e expressão de proteínas estruturais de adesão em cardimiócitos / Study of participation of Fak/SRC in the invasion of Trypanosoma cruzi infection and the effect of the distribution and expression of structural proteins of membership in cardiomyocytes

O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da Doença de Chagas, um importante problema de saúde pública na América do Sul e Central. Os parasitas são capazes de ativar vias de sinalização durante o processo de invasão na célula hospedeira, incluindo ativação de proteínas tirosinas cinases que podem ser importantes na regulação da entrada do parasita. Neste trabalho, demonstramos a participação de proteínas tirosinas cinases, especialmente cinase, e PP1, um potente inibidor das proteínas da família-Src, reduziu significativamente de maneira dose-dependente a invasão do T. cruzi. Além disso, a entrada do T. cruzi foi acompanhada por mudanças na expressão de c-Src e níveis de fosforilação de FAK. O aumento da ativação de FAK ocorreu durante estágio inicial da interação T. cruzi cardiomiócito (30 e 60 min) com concomitante aumento (2X) nos níveis de expressão de c-Src. Defosforilação de FAK também coincidiu com níveis reduzidos da expressão de c-Src após 2h de interação, sugerindo que FAK/c-Src promova uma sinalização integrada que coordena a entrada do parasita. Esses dados fornecem novas informações sobre as vias de sinalização envolvidas na invasão do T. cruzi em cardiomiócitos. Outra abordagem deste estudo foi avaliar o efeito da infecção do T. cruzi sobre proteínas de adesão focal e junções aderentes, uma vez que mudanças estruturais, incluindo quebra de miofibrilas e desorganização de costâmeros de vinculina (Pereira et al., 1993; Melo et al., 2004), além da regulação negativa de mRNA de alfa-actina cardíaca, foram evidenciados em cardiomiócitos infectados pelo T. cruzi (Pereira et al., 2000). Neste estudo, investigamos a distribuição espacial e expressão de proteínas de adesão focal e junções aderentes durante infecção pelo T. cruzi. A localização de alfa-actinina, talina e paxilina permaneceu inalterada em cardiomiócitos infectados após 24h. Em contraste, o padrão estriado de alfa-actinina e talina foi abolido em tempos tardios da infecção (72h). A marcação de paxilina em contatos focais também foi reduzida em células altamente infectadas. Além dos distúrbios na distribuição espacial, a infecção pelo T. cruzi também afetou a expressão das proteínas de adesão focal. Ensaios bioquímicos demonstraram declínio de 32 por cento em ambas alfa-actinina e talina, e também redução de 34,5 por cento na expressão de paxilina após 72h de infecção. Ainda, a infecção resultou em desorganização de junções aderentes com regulação negativa da expressão de caderina e catenina. Nossos dados demonstram que a infecção pelo T. cruzi altera a integridade estrutural de cardiomiócitos in vitro, que pode resultar em perda da tensão cardíaca, sugerindo que mudanças estruturais possam contribuir para as dinfunções cardíacas evidenciadas na doença de Chagas.

El 17β - estradiol disminuye la expresión y asociación de quinasas responsables de la hiperfosforilación de Tau / 17 β - estradiol decreases the expression and association of kinases responsible of Tau hyperphosphorylation

Introducción: Un componente molecular predominante en el estudio de las enfermedades neurodegenerativas es la presencia del complejo Tau-GSK3β y su asociación con agregados proteicos al interior de la célula. Evidencias considerables muestran que GSK3β es el principal causante de la hiperfosforilación de Tau. Sin embargo, son poco claros los eventos moleculares que gobiernan este complejo. Objetivo: Determinar el efecto del 17 β-estradiol en la expresión y asociación de las quinasas responsables de la hiperfosforilación de Tau. Métodos: Se realizaron tratamientos con 17 β-estradiol en hipocampo de rata Wistar adulta ovariectomizada y en cultivos primarios de hipocampo de rata tratados con b-amiloide. Se evaluó la asociación de complejos proteicos por co-inmunoprecipitación, ensayo de toxicidad por liberación LDH y cambios morfológicos celulares por microscopía confocal. Resultados: Este estudio mostró evidencias de que el estradiol disocia complejos macromoleculares como Tau/GSK3β, Tau/GluR2/3, Tau/FAK, Tau/Fyn en hipocampo de rata adulta. Ademßs, disminuyó la expresión de GSK3β-ptyr por el tratamiento hormonal y éste reguló la defosforilación de Tau en un modelo de excitoxicidad poráβ-amiloide. Conclusiones: Lo anterior sugiere, nuevos blancos que contribuyen al estudio de la neuroprotección y plasticidad neuronal mediada por el estrógeno.

Introduction: A predominant molecular component analyzed in the study of neurodegenerative diseases is the presence of the Tau-GSK3β complex and its association with protein aggregation into the cell. Several evidences show that GSK3β has an important role in abnormal pattern of the phosphorylation of Tau. However, the molecular events that are governing this complex are unknown. Aim: To determine the effect of 17 β-estradiol treatment on the expression and association of Tau hyperphosphorylation responsible kinases. Methods: 17 β-estradiol treatments were realized in the hippocampus of ovariectomized adult wistar rats and in hippocampal primary cultures treated with β-amiloid. Protein complex association was assessed by co-immunoprecipitation, toxicity assay by LDH release and cell morphologic changes by confocal microscopy. Results: Our results show that 17β-estradiol produced dissociation of macromolecular complexes like Tau/GSK3β, Tau /GluR2/3, Tau/FAK, and Tau/Fyn in hippocampus of adult rat. In addition the expression of GSK3β-ptyr was decreased by the hormonal treatment and this one regulated the defosforilation of Tau in an excitotoxicity model by β-amiloid. Conclusions: It suggests new targets that will contribute to neuroprotection and neuronal plasticity studies mediated by the estrogen.

Aberrant signaling in T-cell acute lymphoblastic leukemia: biological and therapeutic implications

T-cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) is a biologically heterogeneous disease with respect to phenotype, gene expression profile and activation of particular intracellular signaling pathways. Despite very significant improvements, current therapeutic regimens still fail to cure a portion of the patients and frequently implicate the use of aggressive protocols with long-term side effects. In this review, we focused on how deregulation of critical signaling pathways, in particular Notch, PI3K/Akt, MAPK, Jak/STAT and TGF-ß, may contribute to T-ALL. Identifying the alterations that affect intracellular pathways that regulate cell cycle and apoptosis is essential to understanding the biology of this malignancy, to define more effective markers for the correct stratification of patients into appropriate therapeutic regimens and to identify novel targets for the development of specific, less detrimental therapies for T-ALL.

Identification of casein kinase 1, casein kinase 2, and cAMP-dependent protein kinase-like activities in Trypanosoma evansi

Trypanosoma evansi contains protein kinases capable of phosphorylating endogenous substrates with apparent molecular masses in the range between 20 and 205 kDa. The major phosphopolypeptide band, pp55, was predominantly localized in the particulate fraction. Anti-alpha and anti-beta tubulin monoclonal antibodies recognized pp55 by Western blot analyses, suggesting that this band corresponds to phosphorylated tubulin. Inhibition experiments in the presence of emodin, heparin, and 2,3-bisphosphoglycerate indicated that the parasite tubulin kinase was a casein kinase 2 (CK2)-like activity. GTP, which can be utilized instead of ATP by CK2, stimulated rather than inactivated the phosphorylation of tubulin in the parasite homogenate and particulate fraction. However, GTP inhibited the cytosolic CK2 responsible for phosphorylating soluble tubulin and other soluble substrates. Casein and two selective peptide substrates, P1 (RRKDLHDDEEDEAMSITA) for casein kinase (CK1) and P2 (RRRADDSDDDDD) for CK2, were recognized as substrates in T. evansi. While the enzymes present in the soluble fraction predominantly phosphorylated P1, P2 was preferentially labeled in the particulate fractions. These results demonstrated the existence of CK1-like and CK2-like activities primarily located in the parasite cytosolic and membranous fractions, respectively. Histone II-A and kemptide (LRRASVA) also behaved as suitable substrates, implying the existence of other Ser/Thr kinases in T. evansi. Cyclic AMP only increased the phosphorylation of histone II-A and kemptide in the cytosol, demonstrating the existence of soluble cAMP-dependent protein kinase-like activities in T. evansi. However, no endogenous substrates for this enzyme were identified in this fraction. Further evidences were obtained by using PKI (6-22), a reported inhibitor of the catalytic subunit of mammalian cAMP-dependent protein kinases, which specifically hindered the cAMP-dependent phosphorylation of histone II-A and kemptide in the parasite soluble fraction. Since the sum of the values obtained in the parasite cytosolic and particulate fractions were always higher than the values observed in the total T. evansi lysate, the kinase activities examined here appeared to be inhibited in the original extract.

Fosforilación de tau y enfermedad de Alzheimer / Phosphorylation of Tau and Alzheimer's Disease

Tau forma parte importante del citoesqueleto en neuronas; estabilizando microtúbulos, manteniendo la forma celular y como via de transporte axonal. Sin embargo, por mecanismos desconocidos, tau sufre modificaciones importantes como son fosforilación anormal debida a la actividad desequilibrada de varias cinasas y fosfatasas, afectando su función biológica normal. Bajo estas circunstancias tau comienza a agregarse originando complejos proteicos denominados desarreglos neurofibrilares (NFTS) que son hallazgos histopatológicos característicos de la enfermedad de Alzheimer junto con las placas seniles. Esta revisión esta enfocada principalmente a describir la estructura de tau y la participación de diferentes cinasas en su regulación.

Tau is an important component of neuronal cytosqueleton; the protein stabilizas microtubules, maintains cell shape and axonal transport mechanisms. Howevwe, for unknown reasons tau experiments important postranslation modifications including enhanced phosphorylation due to unbalanced activity between kinases and phosphatases, affecting its normal biological function. Under these circumstances tau begins to aggregate into neurofibrillary tangles (NFTS) complexes which are pathological hallmarks of Alzheimer's disease together with senile plaques. This review is mainly concerned with the role that different kinase play into the regulation of tau structure and function.

Phosphorylation of ryanodine receptors

Both cardiac and skeletal muscle ryanodine receptors (RyRs) are parts of large complexes that include a number of kinases and phosphatases. These RyRs have several potential phosphorylation sites in their cytoplasmic domains, but the functional consequences of phosphorylation and the identity of the enzymes responsible have been subjects of considerable controversy. Hyperphosphorylation of Ser-2809 in RyR2 (cardiac isoform) and Ser-2843 in RyR1 (skeletal isoform) has been suggested to cause the dissociation of the FK506-binding protein (FKBP) from RyRs, producing "leaky channels," but some laboratories find no relationship between phosphorylation and FKBP binding. Also debated is the identity of the kinases that phosphorylate these serines: cAMP-dependent protein kinase (PKA) versus calmodulin kinase II (CaMKII). Phosphorylation of other targets of these kinases could also alter calcium homeostasis. For example, PKA also phosphorylates phospholamban (PLB), altering the Sarco-endoplasmic reticulum Ca2+ ATPase (SERCA) activity. This review summarizes the major findings and controversies associated with phosphorylation of RyRs.

Sobre as proteínas tirosina-fosfatases. Reatividade intrínseca de ésteres de fosfato e simulação computacional dos mecanismos de reação enzimática / About the protein tyrosine phosphatases. Intrinsic reactivity of phosphate esters and computational simulation of the mechanisms of enzymatic reaction

Proteínas tirosina-fosfatases (PTPs) catalisam a hidrólise de fosfotirosina de outras proteínas e, assim, regulam importantes processos bioquímicos. Dois representantes desta família são as fosfatases de dupla especificidade VHR e CDC25B. A primeira etapa de reação catalisada é um ataque nucleofílico da cadeia lateral de uma cisteína sobre o fósforo do substrato, com uma possível transferência de H+ de um ácido geral para o grupo de saída, formando uma PTP intermediária tiofosforilada e desfosforilando o substrato. Dúvidas ainda persistem sobre esta etapa, envolvendo os estados de protonação do substrato e do nucleófilo enzimático, a inatividade de certos mutantes e a identificação do cido geral nas CDC25s...

Putative pyrophosphate phosphofructose 1-kinase genes identified in sugar cane may be getting energy from pyrophosphate

Pyrophosphate-dependent phosphofructokinase (PPi-PFK) has been detected in several types of plant cells, but the gene has not been reported in sugar cane. Using Citrus paradisi PPi-PFK gene (AF095520 and AF095521) sequences to search the sugar cane EST database, we have identified both the alpha and beta subunits of this enzyme. The deduced amino acid sequences showed 76 and 80 similarity with the corresponding alpha and beta subunits of C. paradisi. A high degree of similarity was also observed among the PFK b subunits when the alignment of the sugar cane sequences was compared to those of Ricinus communis and Solanum tuberosum. It appears that alpha and beta are two distinct subunits; they were found at different concentrations in several sugar cane tissues. It remains to be determined if the different gene expression levels have some physiological importance and how they affect sucrose synthesis, export, and storage in vacuoles. A comparison between the amino acid sequences of b PFKs from a variety of organisms allowed us to identify the two critical Asp residues typical of this enzyme's activity site and the other binding sites; these residues are tightly conserved in all members of this protein family. Apparently, there are catalytic residues on the b subunit of the pyrophosphate-dependent enzyme

Mastócitos e a Leishmaniose Tegumentar Americana Humana / Mast cells and Human american cutaneous leishmaniasis

Os mastócitos exercem um papel fundamental em reações alérgicas, mas também em resposta imune contra agentes infecciosos e parasitários. A meta principal deste estudo foi avaliar a densidade e a distribuição de diferentes populações de mastócitos em lesões cutâneas e em mucosas ativas de pacientes com leishmaniose tegumentar americana (LTA). Além disso, objetivou-se investigar a reatividade de mastócitos após a estimulação com diferentes preparações antigênicas derivadas de promastigotas de Leishmania tanto in vitro como in vivo. No infiltrado inflamatório crônico de lesões cutâneas e mucosas, os mastócitos mostraram-se desgranulados, com a presença de histamina difusa no tecido. Nas lesões cutâneas, foi observada uma maior densidade de mastócitos, quando comparada às amostras de pele normal, contrastando com as lesões mucosas onde os mastócitos foram encontrados em menor número. Em pele normal, foi observada uma predominância da subpopulação MCTC. Entretanto, nas lesões cutâneas, especialmente aquelas com evolução recente, verificou-se uma modificação no padrão fenotípico de mastócitos, sendo a subpopulação MCCT encontrada em maior proporção. Nenhuma alteração no padrão fenotípico de mastócitos foi observada em lesões mucosas. Utilizando modelo in vitro, uma liberação significativa de histamina por mastócitos humanos da linhagem HMC-1 foi observada em culturas estimuladas com antígeno total de L. braziliensis. As análises de citometria de fluxo mostraram que a estimulação antigênica induziu à liberação de IL-4, mas não de IL-12. Injeções intradérmicas de antígeno total e lipofosfoglicana purificada, uma molécula expressa em grande concentração na superfície de formas promastigotas, induziram rápida desgranulação dos mastócitos seguida de um aumento significativo na exsudação plasmática em ratos normais Wistar. A modificação do padrão fenotípico de mastócitos em lesões cutâneas, associado à liberação de IL-4 e histamina sugere o envolvimento de mastócitos na patogênese da LTA, possivelmente participando do estabelecimento inicial da infecção.