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    Análise da expressão de COX-2 em células H9c2 infectadas com T. cruzi cepa Berenice-62.

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    Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.O protozoário intracelular Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas, a principal causadora de cardiomiopatia e insuficiência cardíaca em regiões de endemicidade na América Latina. A miocardite aguda, uma das consequências da doença, é caracterizada por uma resposta inflamatória intensa com envolvimento de mediadores inflamatórios; dentre estes imunomoduladores, a prostaglandina E2 (PGE2) apresenta um importante papel no desenvolvimento da doença contribuindo para o remodelamento cardíaco e deficiências funcionais deste órgão após a infecção pelo T. cruzi. Os níveis de produção deste eicosanoide estão diretamente relacionados com a expressão e atividade da enzima ciclooxigenase-2 (COX-2). A regulação da expressão desta proteina pode se dar a nível transcricional, envolvendo a participação de fatores de transcrição, ou pós-transcricional, envolvendo proteínas que se ligam a RNAm, como a CUGBP2 e também por microRNAs. Desta forma, considerando-se que as respostas iniciais dos cardiomiócitos frente a invasão pelo T. cruzi desempenham um papel fundamental no estabelecimento da infecção a longo prazo e, assim, influenciam na progressão da doença, objetivou-se, neste estudo, avaliar a regulação e expressão de COX-2 em células H9c2 nos períodos iniciais após a infecção pela cepa Berenice-62 do T. cruzi. Para isso, foram estudados tempos de interação (período em que o parasito encontra-se no meio intracelular) de 0, 2, 6, 12, 24 e 48 horas após a infecção que foi realizada no período de 2 horas; células não infectadas foram utilizadas como controle. Foram realizadas análises da expressão dos transcritos e proteinas de COX-2, CUGBP2 e NF-kB; dos níveis de PGE2 produzidos durante a infecção; da expressão dos transcritos de Bcl-2, BAX e caspases 3 e 9, genes envolvidos na apoptose; da expressão de c-Myc, c-Jun e c-Fos (cujas proteinas se dimerizam para formarem o fator de transcrição AP1) e expressões de microRNAs envolvidos na modulação da expressão de COX-2, CUGBP2 e fosfolipase A2. Além disso, foi realizada microscopia de fluorescência para verificar a localização das proteinas COX-2, CUGBP2 e do RNAm de COX-2. Como resultados, observou-se que a infecção pela cepa Berenice-62 induz várias alterações celulares, dentre elas, o aumento da expressão e da atividade da proteina COX-2. O parasito também induz translocação desta proteina da região perinuclear para o núcleo e também para o citoplasma. Os fatores de transcrição NFkB, AP1 e c-Myc parecem não estar envolvidos na expressão de COX-2. Em relação a regulação pós-transcricional, a CUGBP2 parece regular a tradução de COX-2, porém, os miRNAs estudados não parecem estar envolvidos nesta regulação. O parasito apresenta-se co-localizado à COX-2 e à CUGBP2, levantando a hipótese do parasito se aderir a estas moléculas, ou até mesmo, internalizá-las.The intracellular protozoan Trypanosoma cruzi is the etiologic agent of Chagas disease, the leading cause of cardiomyopathy and heart failure in regions of endemicity in Latin America. The acute myocarditis, one of the consequences of the disease, is characterized by an intense inflammatory response involving inflammatory mediators like prostaglandin E2 (PGE2) that plays an important role in disease development contributing to cardiac remodeling and functional failure of this organ after infection with T. cruzi. The PGE2 production is directly related to the cyclooxygenase-2 (COX-2) protein expression and enzymatic activity. The control of cox-2 expression basically occurs at two levels, prior to transcription, involving transcription factors and post-transcriptionally, involving microRNAs and proteins which bind to mRNA, as well as CUGBP2. Thus, considering that the initial responses of cardiomyocytes against invasion by T. cruzi play a key role in the establishment of long-term infection and thus influence the progression of the disease, the aim of this study was to evaluate the regulation and expression of COX-2 in H9c2 cells in the initial periods after infection by T. cruzi, Berenice -62 strain. In this regard, we studied the interaction time (period in which the parasite is intracellularly) 0, 2, 6, 12, 24 and 48 hours after the infection, which one was performed within 2 hours; uninfected cells were used as control. Analyses of the expression of transcripts and proteins COX-2, NF-kB and CUGBP2; levels of PGE2 produced during the infection, the expression of gene transcripts involved in apoptosis, Bcl-2, BAX and caspases-3 and -9; expression of c-Myc, c-Jun and c-Fos (which proteins dimerize to form the transcription factor AP1) and expression of microRNAs involved in the expression’s modulation of COX-2, phospholipase A2 and CUGBP2. Moreover, fluorescence microscopy was performed to verify localization of COX-2 protein and mRNA and CUGBP2. As a result, we observed that infection by Berenice-62 strain induces several cellular changes, among them, increased expression and activity of COX-2 protein. The parasite also induces translocation of this protein from the nucleus to the perinuclear region and also to the cytoplasm. The transcription factors NFkB, c-Myc and AP1 don’t seem to be involved in the expression of COX-2. In relation to post-transcriptional regulation, the CUGBP2 seems to regulate the translation of COX-2, but not miRNAs. The parasite presents co-located to COX-2 and CUGBP2, raising the possibility of parasites adhering to these molecules, or even thought, internalize them

    A novel function for CUGBP2 in controlling the pro-inflammatory stimulus in H9c2 cells: Subcellular trafficking of messenger molecules

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    Accumulating evidence demonstrates that chronic inflammation plays an important role in heart hypertrophy and cardiac diseases. However, the fine-tuning of cellular and molecular mechanisms that connect inflammatory process and cardiac diseases is still under investigation. Many reports have demonstrated that the overexpression of the cyclooxygenase-2 (COX-2), a key enzyme in the conversion of arachidonic acid to prostaglandins and other prostanoids, is correlated with inflammatory processes. Increased level of prostaglandin E2 was also found in animal model of left ventricle of hypertrophy. Based on previous observations that demonstrated a regulatory loop between COX-2 and the RNA-binding protein CUGBP2, we studied cellular and molecular mechanisms of a pro-inflammatory stimulus in a cardiac cell to verify if the above two molecules could be correlated with the inflammatory process in the heart. A cellular model of investigation was established and H9c2 was used.We also demonstrated a regulatory connection between COX-2 and CUGBP2 in the cardiac cells. Based on a set of different assays including gene silencing and fluorescence microscopy, we describe a novel function for the RNA-binding protein CUGBP2 in controlling the pro-inflammatory stimulus: subcellular trafficking of messenger molecules to specific cytoplasmic stress granules to maintain homeostasis. © 2013 International Federation for Cell Biology
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