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Análise da biocompatilidade de suporte celular produzido a partir de colágeno tipo I e nanotubos de carbono de paredes múltiplas hibridizados ou não com nanobastões de ouro.
(2019) Gontijo, Daniele de Oliveira; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Silva, Breno de Mello; Menezes, Cristiane Alves da Silva
O desenvolvimento acelerado da nanotecnologia tem aberto novas possibilidades no campo da engenharia de tecidos. Nanotubos de carbono (NTC) em especial têm despertado grande interesse por serem, ao mesmo tempo, mecanicamente resistentes, leves, flexíveis, apresentarem estrutura similar a componentes da matriz extracelular, possuírem alta estabilidade química, bem como possuir alta condutividade elétrica, o que possibilita sua funcionalização com moléculas que possam contribuir para a regeneração tecidual. No entanto, estudos mais abrangentes são necessários para esclarecer a biocompatibilidade desses novos substratos. Neste trabalho, avaliou-se a biocompatibilidade de dois modelos de suporte celular propostos para aplicação biomédica na regeneração tecidual, um a base de colágeno tipo I e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) e outro a base de colágeno I e nanotubos de carbono de paredes múltiplas hibridizados com nanobastões de ouro (NTCPMs/AuNBs). Com o objetivo de verificar a interferência destes suportes nas diferentes funções celulares e possível citotoxicidade, foram realizados ensaios de migração, proliferação e viabilidade celular utilizando fibroblastos de linhagem 3T3 e os suportes celulares descritos, bem como análises da interação das células com o suporte a base de colágeno I e NTCPMs por microscopia eletrônica de varredura. Através da análise de migração em suporte celular a base de gel de colágeno tipo I observou-se o modelo Flat como o melhor modelo de estudo. Em suportes celulares a base de colágeno tipo I e a base de colágeno tipo I associado à nanotubos de carbono em todas as concentrações dos dois componentes observou-se migração celular sendo as concentrações mais adequadas para esta análise as de 2,2 mg/ml para colágeno tipo I e 0,6% para NTCPMs. Análise de proliferação celular demonstraram que em suporte celular a base de gel de colágeno do tipo I a melhor concentração foi de 2,0 mg/mL; para NTCPMs não houve diferença estatística entre as concentrações entre os grupos testados. A análise de viabilidade não demonstrou diferença entre as concentrações de suporte celular a base de gel de colágeno do tipo I. A adição de NTCPM, em diferentes concentrações, ao suporte celular de gel de colágeno não interferiu com a viabilidade celular. Em suportes celulares a base de colágeno tipo I associado à NTCPMs/AuNBs, a migração celular foi afetada significativamente. Através da análise de proliferação celular, observou-se que a única concentração que permitiu a proliferação celular foi a de 0,6% mas em taxa muito inferior quando comparada com o grupo controle. Através da análise de viabilidade celular, observou-se morte celular progressiva conforme aumento na concentração do nanomaterial. Compreende-se o NTCPMs/AuNBs como citotóxico, através da metodologia empregada, sendo necessário maiores estudos a fim de definir métodos para tornar possível sua aplicação na engenharia de tecidos. MEV de fibroblastos inseridos em suporte a base de colágeno I e NTCPMs demostrou interação entre as células e o biocompósito. Os resultados obtidos corroboram para o entendimento de que o suporte a base de colágeno I e NTCPMs é biocompatível através das análises realizadas, possuindo assim alto potencial para a aplicação na regeneração tecidual.
Avaliação in vitro da atividade protetora de Isobenzofuran-1 (3h)-onas sintéticas sobre cultura primária de neurônios hipocampais submetidos ao estresse oxidativo.
(2018) Ribeiro, Iara Mariana Léllis; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Menezes, Cristiane Alves da Silva; Costa, Daniela Caldeira
No estado fisiológico do organismo, existe um equilíbrio entre a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO’s) e a sua neutralização pelos sistemas antioxidantes. Quando esse equilíbrio é perdido é gerada uma condição conhecida como estresse oxidativo. Essa condição está ligada à patogênese de várias doenças neurodegenerativas, tais como a doença de Alzheimer (DA), pois no quadro de estresse oxidativo, os neurônios são profundamente danificados pelos radicais livres através de um processo denominado peroxidação lipídica. Por isso, os organismos desenvolveram defesas contra as propriedades tóxicas do oxigênio. Uma primeira linha de defesa é proporcionada por um sistema de enzimas antioxidantes e substâncias antioxidantes não enzimáticas. Existem também os antioxidantes exógenos, que podem ser compostos naturais ou sintéticos. As isobenzofuran-1(3H)-onas fazem parte de uma classe de compostos químicos de natureza heterocíclica com atividade antioxidante. Com isso, esse trabalho teve o propósito de avaliar a atividade protetora de isobenzofuran-1(3H)-onas sintéticas em culturas primárias de neurônios hipocampais submetidos ao estresse oxidativo. Para o estabelecimento das culturas foram utilizados embriões de camundongos C57BL/6 com 17 dias de desenvolvimento (E17). Após estabelecimento das culturas, foi analisado a citotoxicidade e a viabilidade celular, a mensuração intracelular de ERO’s e a peroxidação lipídica das culturas tratadas e não tratadas com as isobenzofuran-1(3H)-onas (compostos F12 e F14). A cultura primária de neurônios hipocampais estabelecida apresentou quatro estágios principais de desenvolvimento da célula nervosa, principalmente no que se refere à morfologia. No teste com o MTT foi observado que, nas células tratadas, a citotoxicidade foi menor nas três concentrações analisadas, 50 μM, 100 μM e 150 μM, sendo essa citotoxicidade ainda menos na concentração de 100 μM. No ensaio de viabilidade celular, as culturas previamente tratadas tiveram amento no número de células vivas, sendo esse aumento mais evidente, na concentração de 100 μM, dos dois compostos. Na análise dos níveis intracelulares de ERO’s os resultados encontrados mostram que o pré-tratamento com os compostos foi capaz de diminuir os níveis de ERO’s. A intensidade da fluorescência verde do composto BODIPY581/591 C11 foi significativamente reduzida nas culturas previamente tratadas com os compostos F12 e F14 nas três concentrações. Sendo assim, esse estudo demonstrou um bom desempenho das isobenzofuran-1(3H)-onas como antioxidantes e sugere que os compostos F12 e F14 podem representar um componente adicional na terapêutica para o tratamento de distúrbios neurodegenerativos, que são impulsionados pelo aumento da produção de ERO´s. Entretanto, mais estudos são necessários para elucidar os mecanismos envolvidos na ação das isobenzofuran-1(3H)-onas.
Avaliação in vitro e in vivo da capacidade antioxidante da isobenzofuran-1(3H)-ona no desequilíbrio redox induzido por diquat no cérebro de ratos Wistar.
(2022) Ribeiro, Iara Mariana Léllis; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Menezes, Cristiane Alves da Silva; Oliveira, Jade de; Engel, Daiane Fátima
O sistema nervoso é uma rede complexa de células especializadas que transmitem sinais por diferentes partes do corpo para comunicação e controle de funções como emoções, pensamento, comportamento e memória. O alto consumo de oxigênio, níveis antioxidantes relativamente baixos e pouca capacidade regenerativa fazem com que o tecido cerebral seja especialmente suscetível a danos oxidativos e, consequentemente, à neurodegeneração. O diquat (DQ), um herbicida amplamente utilizado na agricultura, é um exemplo de estressor exógeno capaz de sobrecarregar o sistema antioxidante desencadeando danos oxidativos em órgão como o cérebro, fígado e rins. Uma alternativa para a manutenção da homeostase redox diante de agentes estressantes é a utilização de compostos que reparem e substituam biomoléculas oxidadas. Dentro deste contexto, um derivado de isobenzofuran-1(3H)-ona (composto 1) foi avaliado in vitro e in vivo, quanto ao seu poder antioxidante sobre o desequilíbrio redox induzido por DQ. Nos ensaios in vitro, realizados em culturas primárias de neurônios hipocampais, foram avaliados o metabolismo celular, os níveis intracelulares de EROs e os níveis de peroxidação lipídica. Nos estudos in vivo foram realizados, teste bioquímicos, avaliação morfológica do hipocampo e avaliação comportamental de ratos Wistar submetidos ao tratamento com o composto 1 e expostos ao DQ. Os resultados dos testes in vitro mostraram que o tratamento com o composto 1 diminuiu os níveis intracelulares de EROs e a peroxidação lipídica dos neurônios expostos DQ. Nos resultados in vivo, as análises enzimáticas mostraram uma redução significativa da atividade da superóxido dismutase no grupo exposto ao DQ com ou sem tratamento com o composto 1 e um aumento nos níveis da glutationa reduzida no grupo tratado com o composto 1 e exposto ao DQ, o tratamento com o composto 1 também gerou diminuição nos níveis de peroxidação lipídica e proteínas carboniladas no cérebro dos animais expostos ao DQ. A análise morfológica do hipocampo dos ratos expostos ao DQ mostrou aumentos no número neurônios lesionados. O tratamento com o composto 1 reduziu os neurônios lesionados nas regiões CA1 e giro denteado. No teste comportamental observou-se que os animais tratados ou não com o composto 1 e expostos ao DQ apresentaram redução da capacidade locomotora no teste de campo aberto e o tratamento com o composto 1 isoladamente mostrou indicativo de ação ansiolítica. Concluímos, que a exposição ao DQ afeta a homeostase redox, causando danos às células e tecidos analisados, no entanto, esses danos podem ser amenizados pelas propriedades antioxidantes do composto 1.
Captopril increases the intensity of monocyte infection by Trypanosoma cruzi and induces human T helper type 17 cells.
(2010) Santos, Janete Soares Coelho dos; Menezes, Cristiane Alves da Silva; Villani, Fernanda Nobre Amaral; Magalhães, Luísa Mourão Dias; Scharfstein, Julio; Gollob, Kenneth John; Dutra, Walderez Ornelas
The anti-hypertensive drug captopril is used commonly to reduce blood pressure of patients with severe forms of Chagas disease, a cardiomyopathy caused by chronic infection with the intracellular protozoan Trypanosoma cruzi. Captopril acts by inhibiting angiotensin-converting enzyme (ACE), the vasopressor metallopeptidase that generates angiotensin II and promotes the degradation of bradykinin (BK). Recent studies in micemodels of Chagas disease indicated that captopril can potentiate the T helper type 1 (Th1)-directing natural adjuvant property of BK. Equipped with kinin-releasing cysteine proteases, T. cruzi trypomastigotes were shown previously to invade nonprofessional phagocytic cells, such as human endothelial cells and murine cardiomyocytes, through the signalling of G protein-coupled bradykinin receptors (B2KR). Monocytes are also parasitized by T. cruzi and these cells are known to be important for the host immune response during infection. Here we showed that captopril increases the intensity of T. cruzi infection of human monocytes in vitro. The increased parasitism was accompanied by up-regulated expression of ACE in human monocytes.While T. cruzi infection increased the expression of interleukin (IL)-10 by monocytes significantly, compared to uninfected cells, T. cruzi infection in association with captopril down-modulated IL-10 expression by the monocytes. Surprisingly, studies with peripheral blood mononuclear cells revealed that addition of the ACE inhibitor in association with T. cruzi increased expression of IL-17 by CD4+ T cells in a B2KR-dependent manner. Collectively, our results suggest that captopril might interfere with host–parasite equilibrium by enhancing infection of monocytes, decreasing the expression of the modulatory cytokine IL-10, while guiding development of the proinflammatory Th17 subset.
Clinical aspects of Chagas disease and implications for novel therapies.
(2011) Menezes, Cristiane Alves da Silva; Costa, Germano Carneiro; Gollob, Kenneth John; Dutra, Walderez Ornelas
The interaction between the protozoan parasite Trypanosoma cruzi and the human host dates back 9,000 years, as demonstrated by molecular analysis of material obtained from Andean mummies indicating the presence of the parasite’s kinetoplast DNA in populations from Chile and Peru. This long-established interaction, which persists today, demonstrates that T. cruzi has established a very well adapted relationship with the human host. From the point of view of a host–parasite relationship, this is desirable; however, such a high degree of adaptation is perhaps the foundation for many of the unknowns that surround this disease. Unveiling of the immunological mechanisms that underlie the establishment of pathology, identification of parasite-associated factors that determine strain-differential tissue tropism, discovery of host genetic elements that influence the development of different clinical forms of the disease, and understanding environmental factors that may influence the host–parasite interactions are some of the key questions that remain to be answered. The response to these questions will aid in addressing some of the current challenges in Chagas disease: fulfilling the need for efficient diagnosis, developing effective prophylactic measures, discovering effective therapeutics, and finding methods to control disease progression.
Dysautonomia due to reduced cholinergic neurotransmission causes cardiac remodeling and heart failure.
(2010) Gomes, Aline Alves Lara; Damasceno, Dênis Derly; Pires, Rita Gomes Wanderley; Gros, Robert; Gomes, Enéas Ricardo de Morais; Gavioli, Mariana; Lima, Ricardo de Freitas; Guimarães, Diogo Aparecido da Silva; Lima, Patrícia Maria d'Almeida; Bueno Júnior, Carlos Roberto; Vasconcelos, Anilton Cesar; Campos, Danilo Roman; Menezes, Cristiane Alves da Silva; Sirvente, Raquel de Assis; Salemi, Vera Maria Cury; Mady, Charles; Caron, Marc G.; Ferreira, Anderson José; Brum, Patricia Chakur; Resende, Rodrigo Ribeiro; Cruz, Jader dos Santos; Gomez, Marcus Vinicius; Prado, Vânia Ferreira; Almeida, Alvair Pinto de; Prado, Marco Antônio Maximo; Fonseca, Silvia Carolina Guatimosim
Overwhelming evidence supports the importance of the sympathetic nervous system in heart failure. In contrast, much less is known about the role of failing cholinergic neurotransmission in cardiac disease. By using a unique genetically modified mouse line with reduced expression of the vesicular acetylcholine transporter (VAChT) and consequently decreased release of acetylcholine, we investigated the consequences of altered cholinergic tone for cardiac function. M-mode echocardiography, hemodynamic experiments, analysis of isolated perfused hearts, and measurements of cardiomyocyte contraction indicated that VAChT mutant mice have decreased left ventricle function associated with altered calcium handling. Gene expression was analyzed by quantitative reverse transcriptase PCR and Western blotting, and the results indicated that VAChT mutant mice have profound cardiac remodeling and reactivation of the fetal gene program. This phenotype was attributable to reduced cholinergic tone, since administration of the cholinesterase inhibitor pyridostigmine for 2 weeks reversed the cardiac phenotype in mutant mice. Our findings provide direct evidence that decreased cholinergic neurotransmission and underlying autonomic imbalance cause plastic alterations that contribute to heart dysfunction.
Estudo dos efeitos oxidantes sobre a resposta inflamatória pulmonar em camundongos expostos à fumaça de cigarro.
(2013) Rodrigues, Keila Karine Duarte Campos; Bezerra, Frank Silva; Menezes, Cristiane Alves da Silva
A inflamação das vias aéreas possui papel central na fisiopatologia da doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). O fator mais comum responsável pelo desenvolvimento da DPOC é o hábito crônico de fumar. Este estudo descreve a cinética temporal do influxo celular do lavado broncoalveolar (LBA) em animais expostos à fumaça de cigarro (FC), o dano oxidativo, sob a forma de peroxidação lipídica, no parênquima pulmonar, assim como atividade de enzimas antioxidantes. Trinta e seis camundongos da linhagem C57BL/6, machos foram divididos em seis grupos. Os grupos fumaça de cigarro (FC) foram expostos à fumaça de cigarro durante cinco dias, respectivamente, três vezes ao dia, dois cigarros por vez e o grupo controle (GC) foi exposto ao ar ambiente. Após a eutanásia, o LBA foi coletado e o parênquima pulmonar foi submetido a análises bioquímicas e histológicas. Nos grupos FC foi possível, especialmente, a partir do 3° dia de exposição, a obtenção de diferentes subpopulações celulares. Os macrófagos alveolares foram às primeiras células a aumentar logo após o 1° dia de exposição em comparação ao GC. Da mesma forma, foi percebido um aumento de neutrófilos após o 3° dia de exposição. Em relação às subpopulações de linfócitos, percebemos um aumento da porcentagem de células CD4+ a partir do 3° dia de exposição enquanto que a população de células CD8+ mostrou um aumento a partir do 1° dia de exposição em comparação ao GC. O dano oxidativo foi aumentado nos pulmões do grupo FC em todos os dias de avaliação quando comparado ao grupo GC. Observou-se uma diminuição da atividade da superóxido dismutase (SOD) nos grupos FC e aumento da atividade da catalase (CAT) no grupo no 3º e 4º dia de exposição em relação ao GC. A atividade da glutationa peroxidase (GPx) mostrou-se elevada nos grupos FC ao 1º e 2º dias de exposição quando comparado ao grupo GC. Nossos dados mostraram um maior influxo de células inflamatórias, especialmente após o 3° dia de exposição, o que marca um período potencialmente ideal para o estudo das atividades funcionais dessas células. Além disso, a exposição à fumaça de cigarro causou o dano oxidativo ao parênquima pulmonar, bem como um aumento de atividade das enzimas GPx e CAT.
Highly conserved CDR3 region in circulating CD4(+) Vβ5(+) T cells may be associated with cytotoxic activity in Chagas disease.
(2012) Menezes, Cristiane Alves da Silva; Sullivan, A. K.; Falta, M. T.; Mack, D. G.; Freed, B. M.; Rocha, Manoel Otávio da Costa; Gollob, Kenneth John; Fontenot, A. P.; Dutra, Walderez Ornelas
Human infection with Trypanosoma cruzi leads to Chagas disease, which presents as several different clinical conditions ranging from an asymptomatic form to a severe dilated cardiomyopathy. Several studies have demonstrated that T cells play a critical role in the development of cardiac pathology, as well as in immunoregulation during chronic disease. However, the mechanisms that drive protective or pathogenic T cell response are not known.We have shown that CD4+ T cells from chagasic patients preferentially express T cell receptor (TCR) b-chain variable region (Vb) 5. The aim of this work was to determine whether T cells expressing this particular Vb region displayed variable or restricted CDR3 sequences, as an indicator of the nature of the stimulus leading to the activation of these T cells in vivo. Additionally, we aimed to evaluate phenotypic characteristics of these cells that might be associated with pathology. CDR3 junctional region sequencing of Vb5·1 expressing CD4+ T cells revealed the occurrence of a highly homologous CDR3 region with conserved TCR Jb region usage among patients with cardiac, but not indeterminate, Chagas disease. Moreover, correlation analysis indicated that the frequency of CD4+Vb5·1+ cells is associated with granzyme A expression, suggesting that these cells might display cytotoxic function. Together these results provide new insight into T cell recognition of antigens involved in Chagas disease and suggest that these cells may be implicated in the pathogenesis of chagasic cardiomyopathy.
Low levels of vasoactive intestinal peptide are associated with Chagas disease cardiomyopathy.
(2013) Corrêa, Marielle Valério; Rocha, Manoel Otávio da Costa; Sousa, Giovane Rodrigo de; Nunes, Maria do Carmo Pereira; Gollob, Kenneth John; Dutra, Walderez Ornelas; Menezes, Cristiane Alves da Silva
The interconnection between immune and neuroendocrine systems influences regulation of inflammatory responses. The possible relevance that this integrative response may have during the course of Chagas disease remains poorly characterized. In this context, our study was designed to determine the expression of vasoactive intestinal peptide (VIP), a neuropeptide with anti-inflammatory properties, in blood from the indeterminate and cardiac polarized forms of Chagas disease. Moreover, we determined whether the differential expression of VIP is associated with the development of cardiomyopathy in individuals infected with Trypanosoma cruzi. Finally, we analyzed gene polymorphisms of VIP receptors, VPAC1 and VPAC2, and performed correlation analysis of these polymorphisms with the different clinical forms of Chagas disease. Our results demonstrated that low plasma levels of VIP were associated with the cardiac morbidity in Chagas disease. Accordingly, correlation analysis showed that low plasma levels of VIP were associated with worse cardiac function, as determined by left ventricular ejection fraction and left ventricular diastolic diameter values. Polymorphism analysis showed a significant association between VPAC1 and the indeterminate form of Chagas disease development. Our data indicate that VIP expression and its receptors’ polymorphism may be important in determining susceptibility to progression from mild to severe forms of Chagas disease.
Temporal analysis of oxidative effects on the pulmonary inflammatory response in mice exposed to cigarette smoke.
(2013) Campos, Keila Karine Duarte; Manso, Rafaela Gontijo; Gonçalves, Evandro Guedes; Silva, Marcelo Eustáquio; Lima, Wanderson Geraldo de; Menezes, Cristiane Alves da Silva; Bezerra, Frank Silva
The most common factor related to the chronic obstructive pulmonary disease (COPD) development is the chronic smoking habit. Our study describes the temporal kinesis of pulmonary cellular influx through BALF analyses of mice acutely exposed to cigarette smoke (CS), the oxidative damage and antioxidative enzyme activities. Thirty-six mice (C57BL/6, 8 weeks old, male) were divided in 6 groups: the control group (CG), exposed to ambient air, and the other 30 mice were exposed to CS. Mice exposed to CS presented, especially after the third day of exposure, different cellular subpopulations in BALF. The oxidative damage was significantly higher in CS exposed groups compared to CG. Our data showed that the evaluated inflammatory cells, observed after three days of CS exposure, indicate that this time point could be relevant to studies focusing on these cellular subpopulation activities and confirm the oxidative stress even in a short term CS exposure.
Vasoactive intestinal peptide reduces the inflammatory profile in mice infected with Trypanosoma cruzi.
(2015) Higyno, Pulchéria Maria Silva; Mendes, Priscila Fagundes; Miranda, Marina Barcelos de; Pereira, Dario Elias; Mota, Ana Paula Lucas; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Caldas, Ivo Santana; Moura, Sandra Aparecida Lima de; Menezes, Cristiane Alves da Silva
Vasoactive intestinal peptide (VIP) has gained great prominence because of its therapeutic potential, which is ascribed to its ability to regulate innate immunity, inhibit antigen-specific Th1 cell responses, and generate T regulatory cells. Additionally, VIP may act as a natural antimicrobial peptide, killing bacteria, fungi, and infective forms of Trypanosoma brucei. Despite the possible relevance of VIP during the course of Chagas disease, studies regarding this in human and experimental Trypanosoma cruzi infections remain poorly characterized. In this work, we evaluated the effects of VIP on systemic and cardiac immune responses during experimental acute infection. C57BL/6 mice were infected with 5000 trypomastigotes of the VL-10 strain of T. cruzi and treated with intraperitoneal VIP injection every other day for one month. After 30 days, we observed no reduction in parasitemia levels. However, we observed a reduction in serum levels of IFN-gamma and IL-2 and an increase in that of IL-4. These data suggest that VIP treatment modified immune responses to favor the Th2 response, which had no impact on parasitemia levels although the serum level of IFN-gamma was reduced. However, this change in immune balance reduced heart damage, as noted by the smaller cardiac volume and the moderate inflammatory.

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