Reporter system controlled by the involucrin promoter as a tool to follow epidermal differentiation.

Various approaches have been explored to study skin biology, including the use of stem cells. Mesenchymal stem cells (MSCs) from the umbilical cord can be safely and easily obtained; however, a simple strategy to monitor their differentiation is essential. Involucrin is a marker of keratinocyte differentiation, and its promoter (pINV) directs stratum-specific expression of this protein. We designed a reporter system containing EGFP under the control of pINV to assess MSC transdifferentiation into keratinocytes. The functional sequence of pINV was inserted into a lentiviral vector, producing LeGO-GpINV. MSCs were transduced with LeGO-GpINV and induced to transdifferentiate into keratinocytes under cultivation with keratinocyte serum-free medium. MSC transdifferentiation was confirmed by morphological changes and by the expression of epidermal markers by flow cytometry, quantitative PCR, Western blot and the activity of epidermal kallikreins 5, 6 and 7. After 14 days of transdifferentiation, MSCs transduced with LeGO-GpINV showed an increase in EGFP fluorescence and expressed CK10, CK14, involucrin and filaggrin. There was also an increase in kallikrein activity. This reporter system allowed us to temporally assess epidermal differentiation, simultaneously with involucrin expression, opening possibilities for the in vivo study of skin biology and in regenerative medicine.

Clinical Applications and Immunological Aspects of Electroporation-Based Therapies.

Reversible electropermeabilization (RE) is an ultrastructural phenomenon that transiently increases the permeability of the cell membrane upon application of electrical pulses. The technique was described in 1972 by Neumann and Rosenheck and is currently used in a variety of applications, from medicine to food processing. In oncology, RE is applied for the intracellular transport of chemotherapeutic drugs as well as the delivery of genetic material in gene therapies and vaccinations. This review summarizes the physical changes of the membrane, the particularities of bleomycin, and the immunological aspects involved in electrochemotherapy and gene electrotransfer, two important EP-based cancer therapies in human and veterinary oncology.

Inhibition of CXCR2 plays a pivotal role in re-sensitizing ovarian cancer to cisplatin treatment.

cDNA microarray data conducted by our group revealed overexpression of CXCL2 and CXCL8 in ovarian cancer (OC) microenvironment. Herein, we have proven that the chemokine receptor, CXCR2, is a pivotal molecule in re-sensitizing OC to cisplatin, and its inhibition decreases cell proliferation, viability, tumor size in cisplatin-resistant cells, as well as reversed the overexpression of mesenchymal epithelium transition markers. Altogether, our study indicates a central effect of CXCR2 in preventing tumor progression, due to acquisition of cisplatin chemoresistant phenotype by tumor cells, and patients' high lethality rate. We found that the overexpression of CXCR2 by OC cells is persistent and anomalously confined to the cellular nuclei, thus pointing to an urge in developing highly lipophilic molecules that promptly permeate cells, bind to and inhibit nuclear CXCR2 to fight OC, instead of relying on the high-cost genetic engineered cells.

Nonreplicating Adenoviral Vectors: Improving Tropism and Delivery of Cancer Gene Therapy.

Recent preclinical and clinical studies have used viral vectors in gene therapy research, especially nonreplicating adenovirus encoding strategic therapeutic genes for cancer treatment. Adenoviruses were the first DNA viruses to go into therapeutic development, mainly due to well-known biological features: stability in vivo, ease of manufacture, and efficient gene delivery to dividing and nondividing cells. However, there are some limitations for gene therapy using adenoviral vectors, such as nonspecific transduction of normal cells and liver sequestration and neutralization by antibodies, especially when administered systemically. On the other hand, adenoviral vectors are amenable to strategies for the modification of their biological structures, including genetic manipulation of viral proteins, pseudotyping, and conjugation with polymers or biological membranes. Such modifications provide greater specificity to the target cell and better safety in systemic administration; thus, a reduction of antiviral host responses would favor the use of adenoviral vectors in cancer immunotherapy. In this review, we describe the structural and molecular features of nonreplicating adenoviral vectors, the current limitations to their use, and strategies to modify adenoviral tropism, highlighting the approaches that may allow for the systemic administration of gene therapy.

Chemosensitizing effects of metformin on cisplatin- and paclitaxel-resistant ovarian cancer cell lines.

BACKGROUND: Epithelial ovarian cancer (EOC) remains the most lethal gynecologic malignancy. Primary cytoreductive surgery with adjuvant taxane-platinum chemotherapy is the standard treatment to fight ovarian cancer, however, their side effects are severe, and chemoresistance emerges at high rates. Therefore, EOC clinic urges for novel treatment strategies to reverse chemoresistance and to improve the survival rates. Metformin has been shown to act in synergy with certain anti-cancer agents, overcoming chemoresistance in various types of tumors. This paper aims to investigate the use of metformin as a new treatment option for cisplatin- and paclitaxel-resistant ovarian cancer. METHODS: The effects of metformin alone or in combination with conventional drugs on resistant EOC cell lines were investigated using the MTT assay for cell proliferation; Flow Cytometry analysis for cell cycle and the mRNA expression was analyzed using the real-time PCR technique. RESULTS: We found that metformin exhibited antiproliferative effects in paclitaxel-resistant A2780-PR, and in cisplatin-resistant ACRP cell lines. The combined therapy containing conventional drugs and metformin improved the effect of the treatment in cell proliferation rate, especially in the resistant cells. We found that metformin, in clinical relevant doses, could significantly reduce the mRNA expression of inflammatory cytokines and NF-κB signaling pathway. CONCLUSIONS: Taken together, our observations suggest that metformin inhibits the inflammatory pathway induced by paclitaxel and cisplatin treatment. Furthermore, metformin in combination with paclitaxel or cisplatin improved the sensitivity in drug-resistant ovarian cancer cells. Therefore, metformin may be beneficial treatment strategy, particularly in patients with tumors refractory to platinum and taxanes.

Análise funcional dos genes Ferro Superóxido Dismutase-A e Proteína de Membrana dos Kinetoplastídeos-11 em linhagens de Leishmania selvagens e resistentes ao antimonial trivalente

Em nosso estudo caracterizamos a enzima ferro superóxido dismutase-A (FeSOD-A) e a proteína de membrana dos kinetoplastídeos-11 (KMP-11) em linhagens de Leishmania spp. do Novo Mundo selvagens e resistentes aos antimoniais. Ambas proteínas apresentam grande relevância no metabolismo do parasito, visto que a enzima FeSOD-A está envolvida na defesa antioxidante e KMP-11, presente na superfície da membrana dos kinetoplastídeos, pode estar relacionada ao fenótipo de resistência do parasito ao antimonial. Análise de Southern blot mostrou a presença de polimorfismos na sequência do gene FeSOD-A entre as linhagens de Leishmania avaliadas. A expressão de FeSOD-A foi analisada utilizando anticorpo policlonal (TcFeSOD) que reconheceu um polipeptídio de 26 kDa em todas as linhagens estudadas. Quantificação por qPCR mostrou que o mRNA do gene é 3,6X menos expresso na linhagem L. guyanensis resistente LgSbR, por outro lado a proteína está 2,0X mais expressa nessa linhagem. A FeSOD-A está 3,0X menos expressa em L. amazonensis resistente LaSbR, mas o nível de mRNA foi o mesmo entre as linhagens LaWTS e LaSbR. Ensaios de atividade enzimática mostraram que FESOD-A possui maior atividade nas linhagens resistentes de L. braziliensis e L. infantum chagasi (LbSbR e LcSbR) comparado com as linhagens selvagens. A análise funcional foi realizada para determinar se a superexpressão do gene FeSOD-A nas linhagens LbWTS/LbSbR e LcWTS/LcSbR iria alterar o fenótipo de resistência dos parasitos transfectados. Ensaios de Western blot e de atividade enzimática mostraram que o nível de expressão da proteína e atividade da FeSOD-A foram maiores nos parasitos transfectados em comparação com os não-transfectados. Análise IC50 do SbIII mostrou que a superexpressão FeSOD-A nas linhagens de LbWTS e LcWTS aumentou 1,7X e 1,6X o fenótipo de resistência ao antimônio, respectivamente.

A superexpressão da enzima FeSOD-A na linhagem LbSbR reduziu o fenótipo resistência, enquanto que na linhagem LcSbR não houve alteração no fenótipo. Resultados de tolerância ao estresse oxidativo induzido por paraquat mostrou que o clone superexpressor de LbWTS apresentou maior proteção ao estresse comparado à linhagem não-transfectada. Concluindo, nossos resultados sugerem que a enzima FeSOD-A está envolvida no fenótipo de resistência de L. braziliensis e L. chagasi ao antimonial. Para o gene KMP-11 análise por Southern blot mostrou semelhante perfil de hibridização entre as diferentes espécies analisadas, com exceção da linhagem LgWTS que apresentou perfil de fragmentos diferentes. Análise de Northern blot revelou a presença de dois transcritos, 1,0 Kb e 3,0 Kb, em todas as linhagens de Leishmania spp., com exceção da linhagem LgWTS que apresentou apenas um transcrito de 1,0 Kb. Quantificação por qPCR mostrou que mRNA do gene KMP-11 está 2,9X menos expresso na linhagem de LbSbR e 1,5X mais expresso na linhagem LcSbR comparado com os respectivos pares selvagens. A expressão de KMP-11 utilizando anticorpo policlonal anti-KMP-11, mostrou que ele reconheceu um polipeptídio de 11 kDa em todas as linhagens de Leishmania spp. estudadas.

Análises de densitometria mostraram que KMP-11 está 1,5X mais expressa em LcSbR comparado com o par selvagem LcWTS e 2,0X menos expressa em LbSbR comparado ao par LbWTS. Ensaios de transfecção do gene KMP-11 foram realizados nas linhagens LbWTS e LbSbR. Análise de Western blot mostrou maior expressão da proteína KMP-11 nos parasitos resistentes transfectados. Avaliação da susceptibilidade ao SbIII mostrou que a superexpressão de KMP-11 na linhagem selvagem de LbWTS não alterou o fenótipo. Por outro lado, a superexpressão dessa proteína na linhagem resistente (LbSbR) reduziu o fenótipo resistência. Ensaios in vitro e in vivo com as linhagens LbWTS não-transfectadas e os clones transfectados com KMP-11 não mostraram diferenças quanto à infectividade dos parasitos em células THP-1 e em camundongos nocaute para interferon-γ. Apenas o clone 6 apresentou menor infectividade em camundongos. Estudos adicionais são necessários para investigar melhor a possível participação da proteína KMP-11 no fenótipo de resistência ao antimonial e na infectividade dos parasitos.

Análise funcional dos genes Ferro Superóxido Dismutase-A e Proteína de Membrana dos Kinetoplastídeos-11 em linhagens de Leishmania selvagens e resistentes ao antimonial trivalente / Functional analysis of genes iron superoxide dismutase-A and Membrane Protein-11 in the kinetoplastids Leishmania strains of wild-resistant trivalent antimony

Em nosso estudo caracterizamos a enzima ferro superóxido dismutase-A (FeSOD-A) e a proteína de membrana dos kinetoplastídeos-11 (KMP-11) em linhagens de Leishmania spp. do Novo Mundo selvagens e resistentes aos antimoniais. Ambas proteínas apresentam grande relevância no metabolismo do parasito, visto que a enzima FeSOD-A está envolvida na defesa antioxidante e KMP-11, presente na superfície da membrana dos kinetoplastídeos, pode estar relacionada ao fenótipo de resistência do parasito ao antimonial. Análise de Southern blot mostrou a presença de polimorfismos na sequência do gene FeSOD-A entre as linhagens de Leishmania avaliadas. A expressão de FeSOD-A foi analisada utilizando anticorpo policlonal (TcFeSOD) que reconheceu um polipeptídio de 26 kDa em todas as linhagens estudadas. Quantificação por qPCR mostrou que o mRNA do gene é 3,6X menos expresso na linhagem L. guyanensis resistente LgSbR, por outro lado a proteína está 2,0X mais expressa nessa linhagem. A FeSOD-A está 3,0X menos expressa em L. amazonensis resistente LaSbR, mas o nível de mRNA foi o mesmo entre as linhagens LaWTS e LaSbR. Ensaios de atividade enzimática mostraram que FESOD-A possui maior atividade nas linhagens resistentes de L. braziliensis e L. infantum chagasi (LbSbR e LcSbR) comparado com as linhagens selvagens. A análise funcional foi realizada para determinar se a superexpressão do gene FeSOD-A nas linhagens LbWTS/LbSbR e LcWTS/LcSbR iria alterar o fenótipo de resistência dos parasitos transfectados. Ensaios de Western blot e de atividade enzimática mostraram que o nível de expressão da proteína e atividade da FeSOD-A foram maiores nos parasitos transfectados em comparação com os não-transfectados. Análise IC50 do SbIII mostrou que a superexpressão FeSOD-A nas linhagens de LbWTS e LcWTS aumentou 1,7X e 1,6X o fenótipo de resistência ao antimônio, respectivamente. A superexpressão da enzima FeSOD-A na linhagem LbSbR reduziu o fenótipo resistência, enquanto que na linhagem LcSbR não houve alteração no fenótipo. Resultados de tolerância ao estresse oxidativo induzido por paraquat mostrou que o clone superexpressor de LbWTS apresentou maior proteção ao estresse comparado à linhagem não-transfectada. Concluindo, nossos resultados sugerem que a enzima FeSOD-A está envolvida no fenótipo de resistência de L. braziliensis e L. chagasi ao antimonial. Para o gene KMP-11 análise por Southern blot mostrou semelhante perfil de hibridização entre as diferentes espécies analisadas, com exceção da linhagem LgWTS que apresentou perfil de fragmentos diferentes. Análise de Northern blot revelou a presença de dois transcritos, 1,0 Kb e 3,0 Kb, em todas as linhagens de Leishmania spp., com exceção da linhagem LgWTS que apresentou apenas um transcrito de 1,0 Kb. Quantificação por qPCR mostrou que mRNA do gene KMP-11 está 2,9X menos expresso na linhagem de LbSbR e 1,5X mais expresso na linhagem LcSbR comparado com os respectivos pares selvagens. A expressão de KMP-11 utilizando anticorpo policlonal anti-KMP-11, mostrou que ele reconheceu um polipeptídio de 11 kDa em todas as linhagens de Leishmania spp. estudadas. Análises de densitometria mostraram que KMP-11 está 1,5X mais expressa em LcSbR comparado com o par selvagem LcWTS e 2,0X menos expressa em LbSbR comparado ao par LbWTS. Ensaios de transfecção do gene KMP-11 foram realizados nas linhagens LbWTS e LbSbR. Análise de Western blot mostrou maior expressão da proteína KMP-11 nos parasitos resistentes transfectados. Avaliação da susceptibilidade ao SbIII mostrou que a superexpressão de KMP-11 na linhagem selvagem de LbWTS não alterou o fenótipo. Por outro lado, a superexpressão dessa proteína na linhagem resistente (LbSbR) reduziu o fenótipo resistência. Ensaios in vitro e in vivo com as linhagens LbWTS não-transfectadas e os clones transfectados com KMP-11 não mostraram diferenças quanto à infectividade dos parasitos em células THP-1 e em camundongos nocaute para interferon-γ. Apenas o clone 6 apresentou menor infectividade em camundongos. Estudos adicionais são necessários para investigar melhor a possível participação da proteína KMP-11 no fenótipo de resistência ao antimonial e na infectividade dos parasitos.