Estrogen deficiency influences SEC23A gene expression in the odontogenic region of incisors ­ a murine model study / A deficiência de estrógeno influencia a expressão gênica de SEC23A na região odontogênica de incisivos ­ um estudo em modelo murino

Recent scientific evidence suggests a close relationship between estrogen deficiency and vitamin D- related genes. Estrogen and vitamin D were involved with alterations in odontogenesis and tooth eruption process. Objective: The aim of the present study was to evaluate the influence of estrogen deficiency on the expression of genes related to the activation and degradation of vitamin D in the odontogenic region of incisors in a murine model. Material and Methods: This is an experimental clinical study that used female Wistar Hannover rats. The animals were randomly divided into two groups according to the intervention received: Hypoestrogenism Group ­ animals submitted to estrogen deficiency by ovariectomy surgery and Control Group ­ animals submitted to sham surgery. Surgical intervention was performed in the prepubertal period; the animals were followed throughout the pubertal period. After euthanasia, the hemimandibles were removed to evaluate the mRNA expression of the vitamin D-related genes AMDHD1, CYP24A1, NADSYN1 and SEC23A in the odontogenic region of incisors through real time PCR. Student's t test was used to compare means. Kruskal-Wallis test and Dunn's posttest were also used. The level of significance was 5%. Results: SEC23A was overexpressed in the estrogen deficiency condition in the odontogenic region (p=0.021). Conclusion: Estrogen deficiency may influence the expression of the SEC23A gene involved in the activation and degradation of vitamin D in the odontogenic region of incisors in a murine model(AU)

Evidências científicas recentes sugerem uma estreita relação entre a deficiência de estrógeno e os genes relacionados à vitamina D. O estrógeno e a vitamina D estão envolvidos com alterações na odontogênese e no processo de erupção dentária. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da deficiência de estrógeno na expressão de genes relacionados à ativação e degradação da vitamina D na região odontogênica de incisivos em modelo murino. Material e Métodos: Trata-se de um estudo clínico experimental que utilizou ratas Wistar Hannover fêmeas. Os animais foram divididos aleatoriamente em dois grupos de acordo com a intervenção recebida: Grupo Hipoestrogenismo ­ animais submetidos à deficiência de estrógeno pela cirurgia de ovariectomia e Grupo Controle ­ animais submetidos à cirurgia simulada. A intervenção cirúrgica foi realizada no período pré-púbere; os animais foram acompanhados durante todo o período puberal. Após a eutanásia, as hemimandíbulas foram removidas para avaliar a expressão de mRNA dos genes AMDHD1, CYP24A1, NADSYN1 e SEC23A, relacionados à vitamina D, na região odontogênica de incisivos por meio de PCR em tempo real. O teste t de Student foi utilizado para comparar as médias. Também foram utilizados o teste de Kruskal-Wallis e o pós-teste de Dunn. O nível de significância foi de 5%. Resultados: SEC23A foi superexpresso na condição de deficiência de estrógeno na região odontogênica (p=0,021). Conclusão: A deficiência de estrógeno pode influenciar a expressão do gene SEC23A envolvido na ativação e degradação da vitamina D na região odontogênica de incisivos em modelo murino (AU)

Chemical characterization and effects of volatile oil of Alpinia zerumbet on the quality of collagen deposition and caveolin-1 expression in a muscular fibrosis murine model / Caracterização química e efeitos do óleo volátil de Alpinia zerumbet na qualidade da deposição do colágeno e expressão da caveolina-1 em modelo murino de fibrose muscular

Abstract This study evaluated the effect of the volatile oil of Alpinia zerumbet (VOAz) on caveolin-1 gene expression and muscular fibrosis. The rats were immobilized to induce fibrosis of the gastrocnemius muscle, and they were treated with VOAz. Collagen quality was assessed by histology and the expression of the caveolin-1 (CAV-1) gene was evaluated using qPCR. Histomorphological analysis indicated a significant reduction in the perimeter, width, and intensity of collagen in the treated groups, thus showing that the oil was effective in regulating the quality of collagen at the three concentrations. The results of expression levels suggested a decrease in the lesioned group and in two treatment groups (0.0115 µg/g and 0.009 µg/g). However, with the lowest concentration (0.0065 µg/g), no significant difference was observed, with levels similar to those found in healthy tissue. Therefore, the results showed that VOAz has the potential to be a non-invasive and low-cost alternative to aid in the treatment of muscular fibrosis.

Resumo Este estudo avaliou o efeito do óleo volátil de Alpinia zerumbet (OVAz) na expressão do gene da caveolina-1 e na fibrose muscular. Os ratos foram imobilizados para induzir a fibrose do músculo gastrocnêmio, e foram tratados com OVAz. A qualidade do colágeno foi avaliada com histologia e à expressão do gene caveolina-1 (CAV-1) foi avaliada usando qPCR. A análise histomorfológica indicou uma redução significativa no perímetro, largura e intensidade do colágeno nos grupos tratados. Os resultados dos níveis de expressão sugeriram diminuição nos grupos de lesão e em dois grupos de tratamento (0,0115 µg/g e 0,009 µg/g). No entanto, com a menor concentração (0,0065 µg/g), não foi observada diferença significativa, apresentando níveis semelhantes aos encontrados em tecido saudável. O uso do OVAz foi eficaz para reverter as alterações do colágeno causadas pela fibrose, e sua menor concentração apresentou uma possível tendência de aumento na expressão do CAV-1. Portanto, os resultados mostraram que o OVAz tem potencial para ser uma alternativa não invasiva e de baixo custo para auxiliar no tratamento da fibrose muscular.

Chemical characterization and effects of volatile oil of Alpinia zerumbet on the quality of collagen deposition and caveolin-1 expression in a muscular fibrosis murine model

Abstract This study evaluated the effect of the volatile oil of Alpinia zerumbet (VOAz) on caveolin-1 gene expression and muscular fibrosis. The rats were immobilized to induce fibrosis of the gastrocnemius muscle, and they were treated with VOAz. Collagen quality was assessed by histology and the expression of the caveolin-1 (CAV-1) gene was evaluated using qPCR. Histomorphological analysis indicated a significant reduction in the perimeter, width, and intensity of collagen in the treated groups, thus showing that the oil was effective in regulating the quality of collagen at the three concentrations. The results of expression levels suggested a decrease in the lesioned group and in two treatment groups (0.0115 µg/g and 0.009 µg/g). However, with the lowest concentration (0.0065 µg/g), no significant difference was observed, with levels similar to those found in healthy tissue. Therefore, the results showed that VOAz has the potential to be a non-invasive and low-cost alternative to aid in the treatment of muscular fibrosis.

Resumo Este estudo avaliou o efeito do óleo volátil de Alpinia zerumbet (OVAz) na expressão do gene da caveolina-1 e na fibrose muscular. Os ratos foram imobilizados para induzir a fibrose do músculo gastrocnêmio, e foram tratados com OVAz. A qualidade do colágeno foi avaliada com histologia e à expressão do gene caveolina-1 (CAV-1) foi avaliada usando qPCR. A análise histomorfológica indicou uma redução significativa no perímetro, largura e intensidade do colágeno nos grupos tratados. Os resultados dos níveis de expressão sugeriram diminuição nos grupos de lesão e em dois grupos de tratamento (0,0115 µg/g e 0,009 µg/g). No entanto, com a menor concentração (0,0065 µg/g), não foi observada diferença significativa, apresentando níveis semelhantes aos encontrados em tecido saudável. O uso do OVAz foi eficaz para reverter as alterações do colágeno causadas pela fibrose, e sua menor concentração apresentou uma possível tendência de aumento na expressão do CAV-1. Portanto, os resultados mostraram que o OVAz tem potencial para ser uma alternativa não invasiva e de baixo custo para auxiliar no tratamento da fibrose muscular.

O papel dos RNAs longos não codificantes na insuficiência cardíaca: uma revisão de literatura / The role of non-coding long RNAs in heart failure: a literature review / El papel de las RNAs largas no codificantes en la insuficiencia cardiaca: una revisión de la literatura

A Insuficiência Cardíaca (IC) é uma das principais causas de internação hospitalar no mundo e tem um elevado grau de morbidade e mortalidade, sendo um grave problema de saúde pública. Os lncRNAs (RNAs longo não codificantes), têm funções regulatórias transcricionais e/ou pós transcricionais bem complexas e que ainda não são totalmente claras, mas que podem exercer influência sobre as doenças cardiovasculares, dentre elas a IC. Assim o estudo teve como objetivo identificar na literatura o papel dos lncRNAs na patogênese da IC por meio de uma revisão integrativa com busca sistemática. Foram considerados elegíveis para leitura e composição do estudo 33 artigos e os principais papéis dos lncRNA na IC foram relatados como possíveis marcadores biológicos para diagnóstico e prognóstico da doença devido a sua expressividade na corrente sanguínea. Além disso, os lncRNAs podem estar relacionados à capacidade funcional uma vez que o aumento ou diminuição de sua expressão promove redução da apoptose de células endoteliais, melhora a disfunção cardíaca, distúrbios de contratilidade e dos canais de cálcio em pacientes com IC. Portanto, os lncRNAs parecem estar envolvidos na patogênese e/ou fisiopatologia da IC, podendo ser utilizados como biomarcadores genéticos com sensibilidade e especificidade semelhantes ou superiores aos empregados atualmente no diagnóstico e prognóstico da IC.

Heart Failure (HF) is one of the main causes of hospitalization worldwide and has a high degree of morbidity and mortality being considered a public health pro- blem. lncRNAs (non-coding long RNAs) have very complex transcriptional and/or post- transcriptional regulatory functions that are still not entirely clear but may influence car- diovascular diseases, including HF. Thus, the study aimed to identify in the literature the role of lncRNAs in the pathogenesis of HF through an integrative review with a systema- tic search. A total of 33 articles were considered eligible for reading and composition of the study. The roles of lncRNA in HF were reported as possible biological markers for the diagnosis and prognosis of the disease due to its expressiveness in the bloodstream. In addition, lncRNAs may be related to functional capacity since the increase or decrease in their expression promotes a reduction in endothelial cell apoptosis, and improves car- diac dysfunction, contractility, and calcium channel disorders in patients with HF. The- refore, lncRNAs seem to be involved in the pathogenesis and/or pathophysiology of HF and can be used as genetic biomarkers with sensitivity and specificity similar or superior to those currently employed in the diagnosis and prognosis of HF.

La Insuficiencia Cardiaca (IC) es una de las principales causas de hospita- lización en el mundo y tiene un alto grado de morbimortalidad considerándose un pro- blema de salud pública. Los lncRNAs (ARN largos no codificantes) tienen funciones re- guladoras transcripcionales y/o post-transcripcionales muy complejas que aún no están del todo claras pero que pueden influir en las enfermedades cardiovasculares, incluida la IC. Así pues, el estudio se propuso identificar en la literatura el papel de los lncRNAs en la patogénesis de la IC mediante una revisión integradora con una búsqueda sistemática. Un total de 33 artículos fueron considerados elegibles para su lectura y composición del estudio. Las funciones de los lncRNA en la IC se señalaron como posibles marcadores biológicos para el diagnóstico y pronóstico de la enfermedad debido a su expresividad en el torrente sanguíneo. Además, los lncRNAs pueden estar relacionados con la capacidad funcional, ya que el aumento o disminución de su expresión promueve una reducción de la apoptosis de las células endoteliales y mejora la disfunción cardiaca, la contractilidad y los trastornos de los canales de calcio en pacientes con IC. Por tanto, los lncRNAs parecen estar implicados en la patogénesis y/o fisiopatología de la IC y pueden ser utili- zados como biomarcadores genéticos con sensibilidad y spe-cificidad similares o superi- ores a los empleados actualmente en el diagnóstico y pronóstico de la IC.

Caracterização de adaptações do repertório molecular de serpentes das tribos Xenodontini e Pseudoboini relacionadas à sua ecologia de predação

Among the wide spectrum of food ecologies, some groups of snakes have become ophiophagous, feeding mainly on other snakes. Due to the relationship between diet and venom composition, these ophiophagous groups probably needed to develop specific toxins targeting snakes and some type of resistance to the venoms of the snakes they preyed on, associating these characteristics with the development of ophiophagy. In the Neotropics, more precisely in the Dipsadidae family, there are several ophiophagous species. The genus Erythrolamprus (Tribe Xenodontini) and the genera Clelia and Boiruna (Tribe Pseudoboini) contain species that are specialists in snakes. However, due to their relatively low medical relevance, they have been poorly studied and there is scarce information about their venoms and possible resistance factors or mechanisms. In the present work, the toxin composition of the venom gland transcriptome of 8 genera and 19 species of the tribe Pseudoboini and 3 genera and 8 species of the tribe Xenodontini was analyzed. In addition to being the first compositional analysis of the venom of the two tribes, a new type of enzymatic toxins exclusive to the Dipsadidae family (the svMMPs) was identified and characterized in the analyzed samples, as well as high expression levels of a type of phospholipases A2 in some species of the Pseudoboini tribe was detected. On the other hand, comparisons between liver transcriptomes and plasma proteomes of ophiophagous and non-ophiophagous species of the tribe Pseudoboini allowed identifying high expression levels of several types of toxin inhibitors. However, the occurrence of overexpression of these inhibitors in ophiophagous species was not detected. The analyzes revealed, in a broad scale, the evolutionary novelties present in the compositional profile of the venoms of the two tribes and verified the occurrence of plasma toxin inhibitors in the analyzed species.

Dentre o amplo espectro de ecologias alimentares, alguns grupos de serpentes tornaram-se ofiófagos, alimentando-se principalmente de outras serpentes. Devido à relação entre a dieta e a composição do veneno, esses grupos ofiófagos provavelmente precisaram desenvolver toxinas específicas para serpentes e algum tipo de resistência aos venenos das serpentes que predavam, associando essas características ao desenvolvimento da ofiofagia. Nos neotrópicos, mais precisamente na família Dipsadidae, ocorrem diversas espécies ofiófagas. O gênero Erythrolamprus (Tribo Xenodontini) e os gêneros Clelia e Boiruna (Tribo Pseudoboini) contêm espécies especialistas em serpentes. No entanto, devido à sua relevância médica relativamente baixa, foram pouco estudados e existem poucas informações sobre seus venenos e possíveis fatores ou mecanismos de resistência. No presente trabalho foi analisada a composição de toxinas do transcriptoma da glândula de veneno de 8 gêneros e 19 espécies da tribo Pseudoboini e de 3 gêneros e 8 espécies da tribo Xenodontini. Além de ser a primeira análise composicional do veneno das duas tribos, permitiu a identificação e caracterização de um novo tipo de toxinas enzimáticas exclusivo da família Dipsadidae (as svMMPs), assim como revelou níveis de expressão elevados de um tipo de fosfolipases A2 em algumas espécies da tribo Pseudoboini. Por outro lado, as comparações entre os transcriptomas do fígado e os proteomas do plasma de espécies ofiófagas e não ofiófagas da tribo Pseudoboini indicaram níveis de expressão elevados de vários tipos de inibidores de toxinas. Porém, não foi detectada a ocorrência de sobre expressão destes inibidores nas espécies ofiófagas. As análises revelaram, em escala abrangente, as novidades evolutivas presentes no perfil composicional dos venenos das duas tribos e verificaram a ocorrência de inibidores de toxinas plasmáticos nas espécies analisadas.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants / Uma visão geral abrangente do miRNA visando a resistência ao estresse hídrico em plantas

Abstract MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

Resumo MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants / Uma visão geral abrangente do miRNA visando a resistência ao estresse hídrico em plantas

MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants

Abstract MicroRNAs (miRNAs) are essential nonprotein-coding genes. In a range of organisms, miRNAs has been reported to play an essential role in regulating gene expressions at post-transcriptional level. They participate in most of the stress responsive processes in plants. Drought is an ultimate abiotic stress that affects the crop production. Therefore understanding drought stress responses are essential to improve the production of agricultural crops. Throughout evolution, plants have developed their own defense systems to cope with the adversities of environmental stresses. Among defensive mechanisms include the regulations of gene expression by miRNAs. Drought stress regulates the expression of some of the functionally conserved miRNAs in different plants. The given properties of miRNAs provide an insight to genetic alterations and enhancing drought resistance in cereal crops. The current review gives a summary to regulatory mechanisms in plants as well as miRNAs response to drought stresses in cereal crops. Some possible approaches and guidelines for the exploitation of drought stress miRNA responses to improve cereal crops are also described.

Resumo MicroRNAs (miRNAs) são genes essenciais não codificadores de proteínas. Em uma variedade de organismos, foi relatado que miRNAs desempenham papel essencial na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional. Eles participam da maioria dos processos responsivos ao estresse nas plantas. A seca é um estresse abiótico final que afeta a produção agrícola. Portanto, compreender as respostas ao estresse da seca é essencial para melhorar a produção de safras agrícolas. Ao longo da evolução, as plantas desenvolveram seus próprios sistemas de defesa para lidar com as adversidades do estresse ambiental. Entre os mecanismos de defesa está a regulação da expressão gênica por miRNAs. O estresse hídrico regula a expressão de alguns dos miRNAs funcionalmente conservados em diferentes plantas. As propriedades dadas dos miRNAs fornecem uma visão das alterações genéticas e aumentam a resistência à seca nas safras de cereais. A revisão atual apresenta um resumo dos mecanismos regulatórios nas plantas, bem como a resposta dos miRNAs ao estresse hídrico nas plantações de cereais. Algumas abordagens e diretrizes possíveis para a exploração das respostas do miRNA ao estresse da seca para melhorar as safras de cereais também são descritas.

Estrogen deficiency influences TNF-α and IL-1ß gene expression in the odontogenic region of dental hypofunctional condition / A deficiência de estrógeno influencia a expressão gênica de TNF-α e IL-1ß na região odontogênica de dentes em hipofunção

Objetivo: Evidências científicas sugerem que a deficiência de estrógeno e fatores genéticos influenciam o desenvolvimento do sistema estomatognático. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da deficiência de estrógeno na expressão gênica de TNF-α, IL-1ß, IL-6 e IL-10 durante o desenvolvimento dentário em modelo murino. Material e Métodos: Ratas Wistar Hannover foram divididas em dois grupos de acordo com a intervenção recebida: Grupo Hipoestrogenismo - cirurgia de ovariectomia e Grupo Controle - cirurgia fictícia. Para avaliar o desenvolvimento dentário, o incisivo inferior foi escolhido. O modelo de hipofunção dos incisivos inferiores foi realizado por ajuste incisal. O incisivo homólogo exercia hiperfunção dentária. Os animais foram avaliados durante todo o período puberal. Após a eutanásia, as hemimandíbulas foram removidas para avaliar a expressão gênica do TNF-α, IL-1ß, IL-6 e IL-10 na região odontogênica dos incisivos por meio de PCR em tempo real. Foi realizado o teste de Kruskal-Wallis e o pós-teste de Dunn. O nível de significância foi de 5%. Resultados: Houve diferenças estatisticamente significativas na expressão gênica de TNF-α e IL-1ß entre os grupos hipoestrogenismo e controle sob condição de hipofunção dentária (p=0,0084, p=0,0072, respectivamente). Conclusão: A deficiência de estrógeno influencia a expressão gênica de TNF-α e IL-1ß na região odontogênica de dentes hipofuncionais (AU)

Objective: Scientific evidence suggests that estrogen deficiency and genetic factors have an influence on the development of the stomatognathic system. This study aimed to evaluate the influence of estrogen deficiency on the gene expression of TNF-α, IL-1ß, IL-6 and IL-10 during dental development in a murine model. Material and Methods: Wistar Hannover rats were divided into two groups according to the intervention received: Hypoestrogenism Group - ovariectomy surgery and Control Group - fictitious surgery. To evaluate the dental development, the lower incisor was chosen. The mandibular incisor hypofunction model was performed by incisal adjustment. The homologous incisor exerted a hyperfunction. The animals were evaluated throughout the pubertal period. After euthanasia, the hemimandibles were removed to evaluate the gene expression of the TNF-α, IL-1ß, IL-6 and IL-10 in the odontogenic region of the incisors through real time PCR. Kruskal-Wallis test and Dunn's posttest were performed. The level of significance was 5%. Results: There were statistically significant differences of TNF-α and IL-1ß gene expression between the hypoestrogenism and control groups under hypofunction condition (p=0.0084, p=0.0072, respectively). Conclusion: Estrogen deficiency influences TNF-α and IL-1ß gene expression in the odontogenic region of the hypofunctional teeth. (AU)

Superexpressão Gênica PTEN em Tecidos Miocárdicos de Pacientes de Cirurgia de Revascularização Miocárdica / Overexpression of the PTEN Gene in Myocardial Tissues of Coronary Bypass Surgery Patients

Resumo Fundamento: A doença arterial coronariana é um distúrbio complexo que causa morte em todo o mundo. Um dos genes envolvidos no desenvolvimento dessa doença pode ser o PTEN. Objetivos: Nosso objetivo foi investigar a expressão gênica e proteica do PTEN em amostras de tecido e sangue retiradas de pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica. Métodos: Foram realizados estudos moleculares no Centro de estudos do genoma humano e células-tronco da Universidade Erciyes (GENKOK). Amostras do apêndice atrial direito e de sangue foram coletadas da veia central de 22 pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica antes de iniciar e terminar a circulação extracorpórea. A expressão do PTEN foi determinada usando PCR quantitativo em tempo real e análise de Western Blot. O nível de significância aceito foi de p<0,05. Resultados: Não houve diferença significativa na expressão gênica do PTEN em amostras de sangue coletadas antes e depois da circulação extracorpórea. Entretanto, foi observado um aumento substancial nos níveis de expressão gênica e proteica de P-PTEN e PTEN nas amostras de tecido. A expressão gênica miocárdica PTEN aumentou significativamente ao final da circulação extracorpórea. A expressão gênica do PTEN no período pós-circulação extracorpórea aumentou em comparação com o período pré-circulação extracorpórea, mas não foi um aumento significativo em comparação com sujeitos saudáveis do grupo de controle. Conclusão: Este estudo revelou pela primeira vez o papel do gene PTEN analisando a expressão de mRNA e de proteína em pacientes com revascularização miocárdica, que se manifesta tanto em tecido miocárdico quanto em amostras de sangue. O aumento dos níveis de PTEN pode ser um marcador no tecido miocárdico para pacientes com doença arterial coronariana.

Abstract Background: Coronary artery disease is a complex disorder that causes death worldwide. One of the genes involved in developing this disease may be PTEN. Objectives: This study aimed to investigate the PTEN gene and protein expression in tissue and blood samples taken from coronary bypass surgery patients. Methods: Molecular studies were performed at Erciyes University Genome and Stem Cell Center (GENKOK). Right atrial appendage and blood samples were taken from the central vein of 22 coronary bypass surgery patients before starting and ending cardiopulmonary bypass. PTEN expression was determined using quantitative real-time PCR and western blot analysis. The significance level was accepted as p<0.05. Results: There was no significant difference in the PTEN gene expression in blood samples taken before and after cardiopulmonary bypass. However, a substantial increase in both protein and gene expression levels of P-PTEN and PTEN was observed in the tissue samples. Myocardial expression of the PTEN gene was significantly increased at the end of the cardiopulmonary bypass. PTEN gene expression in the post-cardiopulmonary bypass period was increased when compared to the pre-bypass period, but it was insignificant when compared to healthy controls. Conclusion: This study first revealed the role of the PTEN gene by analyzing both mRNA and protein expression in coronary bypass patients, appearing in both myocardial tissue and blood samples. Increased levels of PTEN may be a marker in myocardial tissue for patients with coronary artery disease.

Storage and purification adaptations for the isolation of total RNA from the dura mater / Adaptações no armazenamento e purificação para o isolamento de RNA total da dura-máter

Abstract Background RNA extraction is a step that precedes several molecular techniques. The fibrous tissue, more specifically the dura mater, has several limitations in routine protocols, and lacks optimization protocols to overcome these problems. Objective To test stock reagents and purification kits, optimizing commercial kit protocols for RNA extraction from the dura mater. Methods Dura mater samples were obtained from eight Wistar rats and maintained in two different stabilizers. The samples were purified using four different protocols, and the RNA was evaluated for the yield and purity in NanoDrop 2000 (Thermo Scientific, Wilmington, DE, United States). Beta-actin gene was used for analyzing gene expression, since is one of the most used reference genes. Results The RNA preservation was similar in both stabilizers. The addition of an incubation step prior the purification protocols allowed better tissue digestion and RNA recovery. The RNA purified using the protocols membrane-based showed higher quality than liquid-liquid purification. This impact was observed in the 3-week evaluation using RT-qPCR. Conclusion Stabilizers are efficient for RNA preservation and membrane-based purification protocols are more suitable for RNA recovery from dura mater tissue, allowing the evaluation of gene expression in this type of tissue. Adaptations in the dura mater RNA extraction protocol differ from the pre-established protocols because it takes into account the peculiarity of fibrous tissue and low cellularity. In addition to providing a low-cost mechanism, based on techniques that are part of the laboratory routine, it is possible to improve the quality of the extracted material, ensuring greater efficiency in the use of subsequent techniques.

Resumo Antecedentes A extração de RNA é uma etapa que antecede várias técnicas moleculares. O tecido fibroso, mais especificamente a dura-máter, apresenta várias limitações nos protocolos de rotina e carece de protocolos de otimização para superar estes problemas. Objetivo Testar reagentes de estoque e kits de purificação, otimizando protocolos de kits comerciais para extração de RNA da dura-máter. Métodos Amostras de dura-máter foram obtidas de oito ratos Wistar e mantidas em dois estabilizadores diferentes. As amostras foram purificadas em quatro protocolos diferentes e o RNA foi avaliado quanto ao rendimento e pureza no NanoDrop 2000 (Thermo Scientific, Wilmington, DE, United States). O gene da beta-actina foi utilizado para analisar a expressão gênica, uma vez que é um dos genes de referência mais utilizados. Resultados A preservação do RNA foi semelhante em ambos os estabilizadores. A adição de uma etapa de incubação antes dos protocolos de purificação permitiu uma melhor digestão do tecido e recuperação de RNA. O RNA purificado pelos protocolos baseados em membrana apresentou qualidade superior ao da purificação líquido-líquido. Este impacto foi observado na avaliação de três semanas usando RT-qPCR. Conclusão Os estabilizadores são eficientes para preservação do RNA e os protocolos de purificação baseados em membrana são mais adequados para recuperação de RNA do tecido da dura-máter, permitindo a avaliação da expressão gênica neste tipo de tecido. As adaptações no protocolo de extração de RNA da dura-máter diferem dos protocolos preestabelecidos porque leva em consideração a peculiaridade do tecido fibroso e com baixa celularidade. Além de fornecer um mecanismo de baixo custo, baseado em técnicas que fazem parte da rotina laboratorial, é possível melhorar a qualidade do material extraído, garantindo maior eficácia no uso de técnicas subsequentes.

Satellite cell activation and signaling pathway response in joint exercise athletes / Ativação de células satélites e resposta na via de sinalização nos exercícios articulares dos atletas / Activación de las células satélite y respuesta de la vía de señalización en los ejercicios articulares de los atletas

ABSTRACT Introduction: Skeletal muscle satellite cells are considered the unique source of stem cells for myogenic differentiation of adult skeletal muscle cells. Upon stimulation, the skeletal muscle satellite cell can be activated through specific signaling pathways, proliferate and differentiate into a muscle cell. An analysis of the effects of key signaling pathways could provide the basis for an in-depth study of skeletal muscle formation in athletes and muscle development. Objective: This paper analyzes the effects of key signaling pathways on skeletal muscle satellite cell proliferation and differentiation. Methods: We divided 32 athletes into four groups: control, stretching, experimental, and mixed groups. The control group received no training at all, the stretching group and the experimental group received stretching training on the right gastrocnemius. The mixed group also got weight climbing training in the stretching training, initial load 30% of the athlete's weight, increasing 25% each week until 100% of body weight, at the frequency of 3 times a week. After training, gene expression of live satellite cells was measured by intramuscular signaling. Results: The FGM level of the antagonistic group (3.56±0.21) was higher than in the control group (3.25±0.18). The gene expression of HGF mRNA was higher in the mixed group (2.16±0.24) followed by the antagonistic group (2.02±0.15), the stretching group (1.81±0.25), and the control group (1.03±0.06). Conclusion: Both stretching and antagonistic training can increase gene expression in signaling pathways. Antagonistic training significantly increased the expression of HGF, MGF, and mRNA. This activity can promote muscle bulking and skeletal muscle enlargements. Evidence Level II; Therapeutic Studies - Investigating the result.

RESUMO Introdução: As células satélites musculares esqueléticas são consideradas a única fonte de células-tronco para a diferenciação miogênica das células musculares esqueléticas adultas. Após a estimulação, a célula satélite muscular esquelética pode ser ativada através de vias de sinalização específicas, proliferar e diferenciar-se em célula muscular. Uma análise sobre os efeitos das principais vias de sinalização poderia estabelecer as bases para um estudo aprofundado da formação muscular esquelética nos atletas e do desenvolvimento muscular. Objetivo: Este artigo analisa os efeitos das principais vias de sinal na proliferação e diferenciação das células satélites musculares esqueléticas. Métodos: Dividimos 32 atletas em quatro grupos. Grupos controle, alongamento, experimental e grupo misto. O grupo controle não recebeu treinamento algum, o grupo de alongamento e o grupo experimental receberam treinamento de alongamento no gastrocnêmio direito. O grupo misto também obteve treinamento de escalada com peso no treino de alongamento, carga inicial de 30% do peso do atleta, aumentando 25% em cada semana até 100% do peso corporal. Na frequência de 3 vezes por semana. Após os treinos, a expressão genética das células satélites vivas foi medida por intermédio da sinalização proveniente de coleta intramuscular. Resultados: O nível de MGF do grupo antagônico (3.56±0.21) foi maior que no grupo controle (3.25±0.18). A expressão gênica do mRNA HGF foi maior no grupo misto (2.16±0.24) seguido pelo antagônico (2.02±0.15), o grupo de alongamento (1.81±0.25) e o grupo controle (1.03±0.06) Conclusão: Tanto o treinamento de alongamento quanto o treinamento antagônico podem aumentar a expressão genética nas vias de sinalização. O treinamento antagônico aumentou significativamente a expressão de HGF, MGF e mRNA. Essa atividade pode promover volume e hipertrofia muscular. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento.

RESUMEN Introducción: Las células satélite del músculo esquelético se consideran la única fuente de células madre para la diferenciación miogénica de las células musculares esqueléticas adultas. Tras la estimulación, la célula satélite del músculo esquelético puede activarse a través de vías de señalización específicas, proliferar y diferenciarse en una célula muscular. Un análisis sobre los efectos de las vías de señalización clave podría sentar las bases para un estudio en profundidad de la formación del músculo esquelético en los atletas y del desarrollo muscular. Objetivo: Este trabajo examina los efectos de las vías de señalización clave en la proliferación y diferenciación de las células satélite del músculo esquelético. Métodos: Dividimos a 32 atletas en cuatro grupos. Grupos de control, de estiramiento, experimentales y mixtos. El grupo de control no recibió ningún entrenamiento, el grupo de estiramiento y el grupo experimental recibieron un entrenamiento de estiramiento en el gastrocnemio derecho. El grupo mixto también recibió entrenamiento de escalada con pesas en el entrenamiento de estiramiento, con una carga inicial del 30% del peso del atleta, aumentando un 25% cada semana hasta el 100% del peso corporal. Con una frecuencia de 3 veces por semana. Tras el entrenamiento, se midió la expresión génica de las células satélite vivas mediante la señalización de la recogida intramuscular. Resultados: El nivel de FGM del grupo antagonista (3,56±0,21) fue mayor que en el grupo de control (3,25±0,18). La expresión génica del ARNm del HGF fue mayor en el grupo mixto (2,16±0,24), seguido del grupo antagonista (2,02±0,15), el grupo de estiramiento (1,81±0,25) y el grupo de control (1,03±0,06) Conclusión: Tanto el entrenamiento de estiramiento como el antagonista pueden aumentar la expresión génica en las vías de señalización. El entrenamiento antagónico aumentó significativamente la expresión de HGF, MGF y mRNA. Esta actividad puede promover el aumento de volumen muscular y la hipertrofia. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - Investigación de resultados.

Análise do sistema toxina-antitoxina tipo II na fisiologia bacteriana de uma cepa híbrida: Escherichia coli enteropatogênica atípica e E. coli extraintestinal

The toxin-antitoxin (TA) systems are genetic modules associated with some bacterial processes, such as cell formation persistence, biofilm formation, protection against bacteriophages and responses to stressful environments. In these systems, the toxin is related to the inhibition of physiological processes and the antitoxin provides protection to the cell against the toxin. Five TA type II systems present in the genome of the hybrid strain BA1250 (atypical enteropathogenic E. coli and extraintestinal E. coli strain) were analyzed. The hybrid strain BA1250 can colonize different host niches and can face different stress environments, therefore, through transcription analysis under stress conditions such as nutritional, oxidative, osmotic and acid, the CcdB-CcdA, YhaV-PrlF, MazF-MazE, YoeB-YefM and PasI-PasT were evaluated both in the log and stationary phases of BA1250 strain. We observed significant differences in the expression levels of the CcdB-CcdA, YhaV-PrlF, YoeB-YefM and PasT-PasI systems in the presence of nutritional stress in the stationary phase. In acid stress, an increase in the gene expression of YhaV, YefM and PasT toxins in stationary phase was observed. In contrast, the analysis of the MazF-MazE system did not show any change in expression levels under the stress conditions evaluated. These data indicate that these four TA systems seem to be involved in the stress response of the BA1250 strain, therefore involved in the physiological processes of BA1250.

Os sistemas toxina-antitoxina (TA) são módulos genéticos que estão associados a alguns processos das bactérias, como formação de células persistentes, formação de biofilme, proteção contra bacteriófagos e respostas a ambientes estressantes. Nesses sistemas, a toxina está relacionada à inibição de processos fisiológicos e a antitoxina fornece proteção à célula contra a toxina. Cinco sistemas TA tipo II presentes no genoma da cepa híbrida BA1250 (E. coli enteropatogênica atípica e cepa de E. coli extraintestinal) foram analisados. A cepa híbrida BA1250 pode colonizar diferentes nichos do hospedeiro e pode enfrentar diferentes ambientes de estresse, por tanto, por meio de análises de transcrição sob condições de estresse como nutricional, oxidativo, osmótico e ácido, os sistemas CcdB-CcdA, YhaV-PrlF, MazF-MazE, YoeB-YefM e PasI-PasT foram avaliados tanto na fase log quanto estacionária do cultivo da cepa BA1250. Observamos diferenças significativas nos níveis de expressão dos sistemas CcdB-CcdA, YhaV-PrlF, YoeB-YefM e PasT-PasI na presença de estresse nutricional na fase estacionária. No estresse ácido foi observado um aumento de expressão gênica das toxinas YhaV, YefM e PasT em fase estacionária. Em contraste, a análise do sistema MazF-MazE não apresentou nenhuma alteração nos níveis de expressão nas condições de estresse avaliadas. Esses dados indicam que esses quatro sistemas TA parecem estar envolvidos na resposta ao estresse da cepa BA1250, portanto envolvidos em processos fisiológicos da BA1250.

Ação da disintegrina insularina (GST-INS) na expressão de genes pró-metastáticos de células de melanoma (SK-MEL-28) estimuladas por plaquetas

The αIIbβ3 integrin expressed on the surface of platelets and the αvβ3 integrin, expressed in tumor cells, mainly melanomas, modulate cell adhesion, migration, cell growth and survival. In addition, it generates activation of tumorigenic factors, that is, genes expressed by the tumor machinery capable of generating aggressive phenotypes favoring adhesion, angiogenesis and tumor proliferation. Therefore, this study aimed to evaluate the ability of activated platelet membranes to stimulate SK-MEL-28 melanoma cells to express pro-metastatic genes such as αV, MCAM, β3, MMP9, MMP2, NFκb and PIK3 and to identify the ability of the recombinant disintegrin, insularin GST-INS to negatively modulate these mechanisms. For this, real-time PCR standardization assays were performed with cDNA extracted from the incubation of platelet membranes obtained from whole blood of healthy donors with SK-MeL-28 cells treated or not with Insularin (GST-INS) and GST (control protein).; the activated membrane was collected by centrifugation of PRP (platelet-rich plasma) followed by heat shock (37oC and PBS at 4oC). The results of real time PCR assays showed that platelet membranes stimulate the expression of αlphaV integrin, NFκb and PIK3 genes in melanoma cells, but do not stimulate MMP9, MMP2, MCAM and β3 genes, and the GST-INS does not appear to have a modulatory action in these mechanisms. We conclude that platelets are a major pro-metastatic modulating factor and further assays with consolidated standardization and evaluation of other genes expressed by the tumor that generate metastatic potentials are still needed.

A integrina αIIbβ3 expressa na superfície de plaquetas e a integrina αvβ3, expressa em células tumorais, principalmente melanomas, modulam adesão celular, migração, crescimento celular e sobrevivência. Além disso, gera ativação de fatores tumorigênicos, ou seja, genes expressos pela maquinaria tumoral capazes de gerar fenótipos agressivos favorecendo adesão, angiogênese e proliferação tumoral. Portanto, esse grupo busca avaliar a capacidade de membranas plaquetárias ativadas em estimular células de melanoma SK-MEL-28 a expressar genes pró-metastáticos como αV, MCAM, β3, MMP9, MMP2, NFκb e PIK3 e avaliar a capacidade da proteína recombinante insularina GST-INS em modular negativamente ou positivamente a comunicação entre célula tumoral-plaqueta. Para isso, foi realizado ensaios de padronização de PCR real time com o cDNA extraído da incubação de membranas plaquetárias obtidas de sangue total de doadores saudáveis com células SK-Mel-28 tratadas ou não com Insularina (GST-INS) e GST (proteína controle); a membrana ativada foi coletada a partir da centrifugação do PRP (plasma rico em plaquetas) seguida de choque térmico (37o C e PBS a 4oC). Os resultados dos ensaios de PCR real time demonstraram que membranas plaquetárias estimulam a expressão dos genes αV, NFκb e PIK3 em células melanoma, mas não estimulam genes MMP9, MMP2, MCAM e β3 e a proteína recombinante insularina parece não apresentar ação modulatória. Concluímos que plaquetas são um fator principal de modulação pró-metastático e, ainda será necessário novos ensaios com a padronização consolidada e avaliação de outros genes expressos pelo tumor que geram potenciais metastáticos.

Análise de fenótipos de resistência e suscetibilidade ao desenvolvimento de encefalomielite autoimune experimental: Importância do background genético no delineamento experimental de um estudo

Despite advances in science and technology in the search for alternative methods to replace animals in research, they are still indispensable for the evolution of scientific research and public health. For the refinement of research in animals, several models and genetic editing techniques were developed, which allow changes in the characteristics or properties of living organisms, generating reliable models of human systems and diseases in animals, contributing to the elucidation of illnesses mechanism and treatment. Experimental models developed through bidirectional genetic selection are valuable tools for the study of gene expression and modulation of multifactorial characters, allowing the concentration of genes of interest to the phenotypic character studied. The Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) model is widely used for a better understanding of the mechanisms involved in the development and progression of Multiple Sclerosis, a currently uncurable disease. This project aims to evaluate the importance of genetic background in the development of EAE, in strains genetically selected for maximum (AIRmax) and minimum (AIRmin) inflammatory response. The results demonstrate that the AIRmax animals are susceptible to the disease, as well as the strain classically used in the literature to develop the EAE model, C57BL/6. The AIRmin animals do not develop any clinical motor alterations, confirming the resistance factor of this strain to the development of EAE. Global genetic analysis showed that signaling pathways related to this disease are inhibited in AIRmin animals. Thus, we can suggest that these pathways play a key role in the development of EAE, and these animals could be used to assess the importance of these pathways and the modulating genes involved in this process. Given the importance of the genetic background for the reduction and refinement of the animals use, we can suggest that the collaborative work between biotherists and researchers can be extremely relevant for a scientific project experimental design.

Apesar dos avanços da ciência e tecnologia na busca de métodos alternativos para substituição dos animais na pesquisa, estes ainda são indispensáveis para a evolução da saúde pública. Para o refinamento das pesquisas foram desenvolvidas diversos modelos e técnicas de edição genética, que permitem alterações de características ou propriedades dos organismos vivos, gerando modelos fidedignos de sistemas e doenças humanas em animais, que contribuem para a elucidação do mecanismo e tratamento de doenças. Modelos experimentais desenvolvidos através de seleção genética bidirecional são ferramentas valiosas para o estudo da expressão e modulação gênica de caracteres multifatoriais, permitindo concentrar os genes de interesse ao caráter fenotípico estudado. O modelo de Encefalomielite Autoimune Experimental (EAE) é um modelo animal amplamente utilizado para uma melhor compreensão dos mecanismos de desenvolvimento e progressão da Esclerose Múltipla, doença atualmente sem cura. Este projeto objetiva avaliar a importância do background genético no desenvolvimento da EAE, em linhagens geneticamente selecionadas para máxima (AIRmax) e mínima (AIRmin) resposta inflamatória aguda. Os resultados demonstram que os animais AIRmax apresentam suscetibilidade à doença, assim como a linhagem classicamente utilizada na literatura para desenvolvimento do modelo de EAE, C57BL/6. Já a linhagem AIRmin não desenvolve nenhuma alteração clínica motora, confirmando o fator de resistência desta seleção ao desenvolvimento de EAE. A análise global gênica demostrou que vias de sinalização relacionadas a esta doença estão inibidas nos animais AIRmin. Assim, podemos sugerir que estas vias têm um papel fundamental no desenvolvimento da EAE, e estes animais poderiam ser utilizados para avaliar a importância destas vias e de genes moduladores deste processo. Dada a importância do background genético para a redução e refinamento da utilização de animais, podemos sugerir que o trabalho colaborativo entre bioteristas e pesquisadores pode ser de extrema relevância para um delineamento/desenho experimental de um projeto científico.

Avaliação da expressão de genes relacionados à biossíntese de lipooligossa- carídeo (LOS) na cepa vacinal de Bordetella pertussis do Instituto Butantan

Pertussis is a highly contagious respiratory disease caused by the Gram-negative bacterium Bordetella pertussis, which, although preventable by vaccination, still represents a public health problem today. Among the vaccines available, there are formulations with inactivated whole bacteria (wP) that generate lasting immunity, but may present adverse effects, and acellular formulations (aP), containing purified antigens and associated with milder adverse effects, but less lasting immunity. The adverse effects that may occur in wP were attributed to Lipooligosaccharide (LOS), present in outer membrane of B. pertussis. It is known that the structure of LOS can vary between strains and also that is a variation in the activation of TLR-4, which can lead to differences in the reactogenicity of vaccines. In 2015, the genomic sequencing of the vaccine strain of B. pertussis (Bp137) allowed the characterization of the Brazilian pertussis vaccine strain and the main genes related to the LOS synthesis pathway and some genes related to changes in Lipid A were described. “In silico” mapped genes whose products are linked to modifications in the acylated chains or in the phosphate group of Lipid A, such as pagL and pagP, and the lgm locus, related to the addition of glucosamine to the phosphate groups. These changes can lead to a greater or lesser activation of TLR-4 and production of cytokines, modulating the immune response. In this sense, the objective of this work was to deepen the characterization studies of the LOS of Bp137 to confirm whether the modifications found "in silico" actually occur in some in vivo condition, through the evaluation of the lgmA, pagP, pagL and waaC genes, related to the synthesis and modification of the LOS. The pertussis vaccine production strain Bp137 was cultivated on a laboratory scale, and accompanied by the in-process control steps commonly performed for the production of the pertussis vaccine. The pertussis vaccine production strain Bp137 was cultivated on a laboratory scale, and accompanied by the in-process control steps commonly performed for the production of the pertussis vaccine. From this culture, the extraction of total RNA was carried out, its concentration and purity were determined, for analysis of gene expression by conventional PCR and Real Time PCR. Bacterial growth was evidenced by Opacity and Optical Density; the specificity by purity tests, agglutinogens and Western blot of PT and FHA virulence factors. RNA with reasonable quality was obtained for gene expression analysis experiments and there was no genomic DNA. In the amplification of cDNA of Bp137, the amplification of the lgmA, pagP, pagL and waaC genes was observed, indicating that these genes are possibly expressed in Bp137. The Real Time PCR reactions confirmed the expression of lgmA in the Bp137 strain. As a future perspective, the expression by Real Time PCR for the target genes pagP, pagL and waaC should be confirmed. The results indicate that these genes are possibly ex- pressed in the Bp137 strain, but further studies are needed to obtain such confirmation. The characterization of B. pertussis LOS becomes even more important due to the possibility of using Lipid A as a vaccine adjuvant or even for future interventions to reduce vaccine reactogenicity.

A coqueluche é uma doença respiratória altamente contagiosa causada pela bactéria Gram-negativa Bordetella pertussis, que embora seja prevenível por vacinação, ainda hoje representa um problema de saúde pública. Dentre as vacinas disponíveis, há formulações com bactérias inteiras inativadas (wP) que geram imunidade duradoura, mas podem apresentar efeitos adversos, e formulações acelulares (aP), contendo an-tígenos purificados e associada a efeitos adversos mais leves, mas imunidade menos duradoura. Os efeitos adversos que podem ocorrer nas wP foram atribuídos ao Lipo-oligossacarídeo (LOS), presente na membrana externa de B. pertussis. Sabe-se que a estrutura do LOS pode variar entre cepas e também que há uma variação da ativa-ção de TLR-4, o que pode levar a diferenças na reatogenicidade das vacinas. Em 2015 o sequenciamento genômico da cepa vacinal de B. pertussis (Bp137) permitiu a caracterização da cepa produtora da vacina pertussis Brasileira e foram descritos os principais genes relacionados a via de síntese do LOS e alguns genes relacionados a modificações no Lipídio A. As análises “in silico” mapearam genes cujos produtos es-tão ligados a modificações nas cadeias aciladas ou ainda no grupo fosfato do Lipídio A, tais como pagL e pagP, e o locus lgm, relacionado a adição de glucosamina nos grupos fosfatos. Essas alterações podem levar a uma maior ou menor ativação de TLR-4 e produção de citocinas, modulando a resposta imune. Nesse sentido, objeti-vou-se com este trabalho aprofundar os estudos de caracterização do LOS da Bp137 para confirmar se as modificações encontradas “in silico” ocorrem de fato em alguma condição in vivo, através da avaliação dos genes lgmA, pagP, pagL e waaC, relacio-nados à síntese e modificação do LOS. A cepa de produção da vacina pertussis Bp137 foi cultivada em escala laboratorial, acompanhada das etapas de controle em processo comumente realizadas para a produção da vacina pertussis. A partir deste cultivo realizou-se a extração de RNA total, determinou-se sua concentração e pureza, para análise de expressão gênica por PCR convencional e PCR Em Tempo Real. O crescimento bacteriano foi evidenciado por meio da Opacidade e Densidade óptica; a especificidade pelos testes de pureza, aglutinógenos e Western Blot dos fatores de virulência PT e FHA. Obteve-se RNA com qualidade razoável para experimentos de análise de expressão gênica e verificou-se ausência de DNA genômico. Na amplificação de cDNA de Bp137, foi observada a amplificação dos genes lgmA, pagP, pagL e waaC, indicando que possivelmente estes genes estejam expressos na Bp137. As reações de PCR em Tempo Real confirmaram a expressão do lgmA na cepa Bp137. Como perspectiva futura deverá ser confirmada a expressão por PCR em Tempo Real para os genes alvo pagP, pagL e waaC. Os resultados indicam que possivelmente estes genes estejam expressos na cepa de Bp137, porém são necessários mais estudos para obter tal confirmação. A caracterização das LOS de B. pertussis se torna ainda mais importante ainda pela possibilidade do uso do Lipídio A como adjuvante vacinal ou ainda de futuras intervenções para redução da reatogenicidade vacinal.

TiO2 nanoparticles and salinity stress in relation to artemisinin production and ADS and DBR2 expression in Artemisia absinthium L / Nanopartículas de TiO2 e estresse de salinidade em relação à produção de artemisinina e expressão de ADS e DBR2 em Artemisia absinthium L

Artemisia absinthium L. is an important herb that is widely cultivated in different parts of the world for its medicinal properties. The present study evaluated the effects of four concentrations of nanoparticles treatment (0, 10, 20 and 30 mg L-1) and NaCl salinity stress (0, 50, 100 and 150 mM NaCl) and their interactions with respect to the expression of two key genes, i.e. DBR2 and ADS, in the biosynthesis pathway of artemisinin in A. absinthium. Total RNA was extracted and a relative gene expression analysis was carried out using Real-Time PCR. The amount of artemisinin was also determined by HPLC. All the experiments were performed as factorial in a completely randomized design in three replications. The results revealed that salinity stress and nanoparticles treatment and their interaction affected the expressions of these genes significantly. The highest levels of ADS gene expression were observed in the 30 mg L-1 nanoparticles­treated plants in the presence of 150 mM salinity stress and the lowest levels in the 10 mg L-1 nanoparticles­treated plants under 50 mM salinity stress. The maximum DBR2 gene expression was recorded in the 10 mg L-1 nanoparticles­treated plants in the absence of salinity stress and the minimum expression in the 100 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles treatment. Moreover, the smallest amounts of artemisinin were observed in the 150 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles and the highest amounts in the 30 mg L-1 nanoparticles­treated plants. The maximum amounts of artemisinin and ADS gene expression were reported from the plants in the same nanoparticles treatment and salinity stress conditions. In this regard, the amount of artemisinin was decreased by half in the plants containing the highest DBR2 gene expression. Meanwhile, no significant correlation was observed between these gene expressions and the artemisinin amount in the other nanoparticles­treated plants under different levels of salinity stress. The biosynthetic pathway of secondary metabolites appears to be very complex and dose not directly dependent on these gene expressions.

Artemisia absinthium L. é uma erva importante que é amplamente cultivada em diferentes partes do mundo por suas propriedades medicinais. O presente estudo avaliou os efeitos de quatro concentrações de tratamento com nanopartículas (0, 10, 20 e 30 mg L-1) e estresse de salinidade com NaCl (0, 50, 100 e 150 mM NaCl) e suas interações com relação à expressão de dois genes-chave, isto é, DBR2 e ADS, na via de biossíntese da artemisinina em A. absinthium. O RNA total foi extraído, e uma análise de expressão gênica relativa foi realizada usando PCR em tempo real. A quantidade de artemisinina também foi determinada por HPLC. Todos os experimentos foram realizados como fatorial, em delineamento inteiramente casualizado, em três repetições. Os resultados revelaram que o estresse por salinidade e o tratamento com nanopartículas e sua interação afetaram significativamente as expressões desses genes. Os níveis mais altos de expressão do gene ADS foram observados nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-1 na presença de estresse de salinidade de 150 mM, e os níveis mais baixos, nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-1 com estresse de salinidade de 50 mM. A expressão máxima do gene DBR2 foi registrada nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-1 na ausência de estresse de salinidade, e a expressão mínima, nas plantas estressadas com salinidade de 100 mM na ausência de tratamento com nanopartículas. Além disso, as menores quantidades de artemisinina foram observadas nas plantas com estresse de salinidade de 150 mM na ausência de nanopartículas, e as maiores quantidades, nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-1. As quantidades máximas de expressão de genes de artemisinina e ADS foram relatadas a partir das plantas no mesmo tratamento com nanopartículas e condições de estresse de salinidade. A esse respeito, a quantidade de artemisinina diminuiu pela metade nas plantas que contêm a expressão gênica DBR2 mais alta. Enquanto isso, nenhuma correlação significativa foi observada entre essas expressões gênicas e a quantidade de artemisinina nas outras plantas tratadas com nanopartículas sob diferentes níveis de estresse de salinidade. A via biossintética dos metabólitos secundários parece ser muito complexa e não depende diretamente dessas expressões gênicas.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P < 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P < 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P < 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P < 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P <0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P <0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P <0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P <0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

TiO2 nanoparticles and salinity stress in relation to artemisinin production and ADS and DBR2 expression in Artemisia absinthium L / Nanopartículas de TiO2 e estresse de salinidade em relação à produção de artemisinina e expressão de ADS e DBR2 em Artemisia absinthium L

Artemisia absinthium L. is an important herb that is widely cultivated in different parts of the world for its medicinal properties. The present study evaluated the effects of four concentrations of nanoparticles treatment (0, 10, 20 and 30 mg L-¹) and NaCl salinity stress (0, 50, 100 and 150 mM NaCl) and their interactions with respect to the expression of two key genes, i.e. DBR2 and ADS, in the biosynthesis pathway of artemisinin in A. absinthium. Total RNA was extracted and a relative gene expression analysis was carried out using Real-Time PCR. The amount of artemisinin was also determined by HPLC. All the experiments were performed as factorial in a completely randomized design in three replications. The results revealed that salinity stress and nanoparticles treatment and their interaction affected the expressions of these genes significantly. The highest levels of ADS gene expression were observed in the 30 mg L-¹ nanoparticles–treated plants in the presence of 150 mM salinity stress and the lowest levels in the 10 mg L-¹ nanoparticles–treated plants under 50 mM salinity stress. The maximum DBR2 gene expression was recorded in the 10 mg L-¹ nanoparticles–treated plants in the absence of salinity stress and the minimum expression in the 100 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles treatment. Moreover, the smallest amounts of artemisinin were observed in the 150 mM salinity-stressed plants in the absence of nanoparticles and the highest amounts in the 30 mg L-¹ nanoparticles–treated plants. The maximum amounts of artemisinin and ADS gene expression were reported from the plants in the same nanoparticles treatment and salinity stress [...].

Artemisia absinthium L. é uma erva importante que é amplamente cultivada em diferentes partes do mundo por suas propriedades medicinais. O presente estudo avaliou os efeitos de quatro concentrações de tratamento com nanopartículas (0, 10, 20 e 30 mg L-¹) e estresse de salinidade com NaCl (0, 50, 100 e 150 mM NaCl) e suas interações com relação à expressão de dois genes-chave, isto é, DBR2 e ADS, na via de biossíntese da artemisinina em A. absinthium. O RNA total foi extraído, e uma análise de expressão gênica relativa foi realizada usando PCR em tempo real. A quantidade de artemisinina também foi determinada por HPLC. Todos os experimentos foram realizados como fatorial, em delineamento inteiramente casualizado, em três repetições. Os resultados revelaram que o estresse por salinidade e o tratamento com nanopartículas e sua interação afetaram significativamente as expressões desses genes. Os níveis mais altos de expressão do gene ADS foram observados nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-¹ na presença de estresse de salinidade de 150 mM, e os níveis mais baixos, nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-¹ com estresse de salinidade de 50 mM. A expressão máxima do gene DBR2 foi registrada nas plantas tratadas com nanopartículas de 10 mg L-¹ na ausência de estresse de salinidade, e a expressão mínima, nas plantas estressadas com salinidade de 100 mM na ausência de tratamento com nanopartículas. Além disso, as menores quantidades de artemisinina foram observadas nas plantas com estresse de salinidade de 150 mM na ausência de nanopartículas, e as maiores quantidades, nas plantas tratadas com nanopartículas de 30 mg L-¹. As quantidades máximas de expressão de genes de artemisinina e ADS foram relatadas a partir das plantas no mesmo tratamento com nanopartículas e condições de estresse de salinidade. A esse respeito, a quantidade de artemisinina diminuiu pela metade nas [...],

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.