Investigating the role and function of Tribbles 2 (TRIB2) in drug resistance within cancer

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014O cancro é uma das maiores causas de morte em tudo o mundo e é causado por um série de alterações somáticas no DNA que, consequentemente, causam uma proliferação celular descontrolada. A grande maioria destas alterações são causadas por erros aquando da replicação, por defeitos no processo de reparação do DNA ou pela exposição a cancerígenas. Casualmente, as patologias cancerígenas podem ser causadas por uma alteração num gene dominante (oncogene), que estimula a que ocorra uma proliferação celular desregulada. Na sua grande maioria e, porventura, em todos os tipos de cancro que ocorrem nos humanos existem, como principais características dos mesmos, seis alterações essenciais à fisiologia das células: a autossuficiência no que diz respeito a sinais de crescimento, uma evidente insensibilidade a sinais inibitórios externos de crescimento, uma evasão à morte celular programada, um ilimitado potencial replicativo, uma angiogénese sustentada pela própria célula e uma capacidade metastática para outros tecidos do organismo. O Melanoma é a forma mais agressiva de cancro que se desenvolve a partir dos melanócitos e, ainda, uma das mais frequentes patologias oncológicas em diversos países. É mais comum em pessoas com idades compreendidas entre os 30 e os 60 anos e, o aumento anual no seu número de casos nos últimos cinco anos, tem causado um consequente significativo aumento na taxa de mortalidade associada a este tipo de cancro. Os Melanomas podem desenvolver-se em pessoas com todo o tipo de cor de pele, contudo existe uma maior incidência deste tipo de tumor em pessoas que possuam uma pele mais clara. Sendo esta uma patologia heterogénea, a mesma apresenta diferentes e diversas alterações genéticas e, ainda, uma extensa variedade de subtipos histológicos. Este tipo de doença oncológica é extremamente agressivo, conferindo, aos pacientes, um prognóstico pessimista. Tendo em conta o referido anteriormente, é de extrema importância que sejam descobertos novos alvos celulares e novas terapias contra esta doença cancerígena. Desta forma, a investigação científica nesta área tem sido vasta, obtendo-se, através de estudos recentes, resultados que demonstram que sinalização da PI3K está desregulada na grande maioria dos Melanomas. Atualmente, o composto químico BEZ235 tem demonstrado ser detentor de um significante potencial como agente anticancerígeno. A via de sinalização PTEN/PI3K/AKT é um importante regulador de diversos processos biológicos, como, por exemplo, o metabolismo, o crescimento celular, a proliferação celular e a apoptose. O PTEN é uma fosfatase com características de proteína e de lípido, e que tem, como principal substrato, o fosfatidil inositol 3,4,5-trifosfato (PIP3), que é o produto da PI3K. O aumento do níveis de PIP3 faz com que ocorra o recrutamento de AKT para a membrana, permitindo que o mesmo seja ativado por outras quinases que também são dependentes de PIP3. O TRIB2 é um gene que tem sido descrito como sendo um dos que demonstram possuir uma regulação superior em diversos tipos de cancro, inclusive em Melanomas, onde a sua sobre expressão proteica é um obstáculo à eficiência dos tratamentos aplicados a este tipo de patologia oncológica. Este mesmo gene, também tem sido implicado na regulação negativa da via de sinalização do FOXO, especialmente na regulação negativa do FOXO3a. Como consequência das características atrás mencionadas, o TRIB2 tem sido considerado como uma das causas para a resistência aos quimioterapêuticos clássicos (como o DTIC) e aos inibidores da PI3K (como o BEZ235), por parte de pacientes com Melanoma. Tendo em conta que a supressão da função do fator de transcrição FOXO é uma característica fundamental para inúmeras células tumorais, a regulação desses mesmos fatores tem sido, cada vez mais, uma das linhas de investigação mais seguidas contra o cancro. O BEZ235 é um potente inibidor das PI3Ks, as quais se encontram desregulamente ativas nos mais variados tipos de cancro, incluindo no Melanoma. Esta desregulação, tem como consequência a inativação da família dos fatores de transcrição FOXO, os quais exercem funções como reguladores cruciais do ciclo celular e da apoptose. Neste trabalho, foi investigado o processo sobre como o TRIB2 medeia a resistência aos inibidores da PI3K e, também, qual a função do FOXO3a em resposta a esse mesma resistência. No decorrer da investigação inerente a este trabalho, foi constatado que o TRIB2 exerce uma determinada influência sobre a apoptose, a nível da transcrição, contudo o mesmo não acontece sobre o ciclo celular. Posteriormente, também foi verificado que a sobre expressão de TRIB2 atenua, significativamente, a apoptose induzida pelo inibidor da PI3K BEZ235, tendo sido observado que, após o tratamento com esse mesmo inibidor, as células onde a expressão de TRIB2 estava presente, demonstraram possuir níveis proteicos de Caspase-3 clivada inferiores e que essas mesmas células são, fenotipicamente, caracterizadas por uma redução significativa na população celular na fase Sub-G1, comparativamente às células que não sobre expressam TRIB2. Neste trabalho, foi também verificado que a sobre expressão de TRIB2 confere resistência aos quimioterapêuticos, que induzem a apoptose, dependentes do supressor tumoral p53. Contudo, e em contraste com a exposição ao BEZ235, foi verificado que o tratamento com o quimioterapêutico convencional DTIC estabiliza o p53 nas células que sobre expressam TRIB2. Estes resultados indicam que o balanço celular proteico entre o p53 e o MDM2 está corrompido. Todos as evidências atrás verificadas foram realizadas em amostras in-vitro. Contudo, aquando da realização deste projeto, foi possível ter acesso a amostras de Melanoma e a amostras normais ex-vivo. Nas amostras de pacientes com Melanoma, foi verificado um aumento significativo nos níveis de AKT fosforilada, comparativamente às amostras normais. De acordo com a ativação da via do AKT referida acima, foi também verificado a existência de níveis altos de FOXO3a fosforilado nas células dos pacientes com Melanoma. Em concordância com as observações atrás mencionadas, foi verificado que as células normais expressam uma maior quantidade das proteínas reguladas pelo FOXO3a, FasL e BIM, comparativamente às células de pacientes com Melanoma. Estas observações podem ser devidas ao facto das células cancerígenas precisarem de evitar a apoptose, de forma a continuarem a divisão celular, particularmente no último estádio da doença. Por último, foi também constatado que, tanto a transcrição como a expressão proteica de TRIB2, estão ambas significativamente elevadas nas amostras de pacientes com Melanoma, comparativamente às amostras de células normais

Caracterização das defesas da célula hospedeira contra a infecção pelo HIV

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas MonizNa infecção pelo HIV-1, importantíssimas células do sistema imunitário são infectadas, originando uma deterioração progressiva do sistema imunitário, o que o torna susceptível a infecções oportunistas. Este trabalho tem como objectivo perceber a forma como a célula hospedeira responde à infecção por HIV-1. A exposição dos seres eucariotas a diversas infecções virais ao longo do tempo modulou o sistema imunitário inato e adquirido, que evoluiu de forma a fazer face a essas infecções. Por outro lado, também os agentes infecciosos desenvolveram estratégias para escapar a essas defesas. Diversas células do sistema imunitário como macrófagos, células dendríticas, neutrófilos e células NK intervêm na resposta à patogénese viral. Para além destas células foram seleccionadas proteínas da própria célula que desempenham um papel fulcral na defesa da célula hospedeira contra a infecção pelo HIV-1, designadas por factores de restrição. Os factores abordados neste trabalho são: SAMHD1, TRIM5α, tetrina e APOBEC3G. Sendo a APOBEC3G a que detém maior actividade anti-HIV-1. A APOBEC3G tem como antagonista uma proteína viral acessória Vif. Na infecção pelo HIV-1 deficiente em Vif, o factor de restição APOBEC3G é incorporado nos viriões formados catalisando a desaminação de citidina do RNA viral. Induz assim hipermutações no DNA proviral e consequentemente, inibe a replicação viral em linhagens de células T não-permissivas para vírus deficientes em Vif. Por outro lado, na presença de Vif a proteína APOBEC3G é degradada antes da sua incorporação no virião, evitando a hipermutação do genoma viral. Vif pode inibir a acção de APOBEC3G por mecanismos distintos da indução da sua degradação como por exemplo inibindo a sua tradução ou competindo pela ligação a componentes virais. A interacção APOBEC3G-Vif é um bom alvo terapêutico para o desenvolvimento de novos medicamentos anti-retrovirais

Characterization of Ageing- and Diet-Related Swine Models of Sarcopenia and Sarcopenic Obesity

Sarcopenia and sarcopenic obesity are currently considered major global threats for health and well-being. However, there is a lack of adequate preclinical models for their study. The present trial evaluated the suitability of aged swine by determining changes in adiposity, fatty acids composition, antioxidant status and lipid peroxidation, development of metabolic disturbances and structural changes in tissues and organs. Iberian sows with clinical evidence of aging-related sarcopenia were fed a standard diet fulfilling their maintenance requirements or an obesogenic diet for 100 days. Aging and sarcopenia were related to increased lipid accumulation and cellular dysfunction at both adipose tissue and non-adipose ectopic tissues (liver and pancreas). Obesity concomitant to sarcopenia aggravates the condition by increasing visceral adiposity and causing dyslipidemia, insulin resistance and lipotoxicity in non-adipose tissues. These results support that the Iberian swine model represents certain features of sarcopenia and sarcopenic obesity in humans, paving the way for future research on physiopathology of these conditions and possible therapeutic targets

Parodies in the teaching of microbiology: music as a pedagogical tool

Fun activities, such as parodies, are among the creative teaching strategies that can motivate learning and critical analysis. This article describes the process of constructing and diffusion of parodies as an instrument for transmission and assimilation of the technical concepts involving microbiology, in the project called ‘Musicalizando a Biologia’ (musicalization of biology), associated with the distance education undergraduate course in biology offered by University of Ceará/Open University of Brazil. It is a experience report of the production of three parodies, through which it was possible to establish the criteria, as well as the choice of popular melodies to facilitate memorization of the content and ideas. The results indicate that the use of this tool can make significant contributions to teaching and favoring the learning of concepts of microbiology

"Musicalizando a Biologia": cantando e encantando através de paródias

This article describes the activities developed by the extension project called “Setting Biology to Music”, part of the teacher training program in Biological Sciences of Ceará State University, in collaboration with the Open University of Brazil (UECE/UAB), dedicated to the production and dissemination of parodies addressing biological themes. This is a descriptive and analytical case study with a qualitative approach. To produce the material, the group of student teachers established the criteria and contents, and assembled, edited, and publicized the parodies by means of a blog, a YouTube® channel, and social networks. Between 2014 and 2016, 12 parodies were produced and disseminated online, which were also presented at science fairs, schools, and educational events. The work provided important experience for the use, by future teachers, of digital information and communication technologies as teaching tools.En este documento se describen las actividades realizadas por el proyecto de extensión "poner música a la Biología", vinculado a la Licenciatura en Ciencias Biológicas a distancia de la Universidad Estatal de Ceará / Universidad Abierta de Brasil - UECE / UAB, dedicado a la divulgación de la producción y parodias abordando temas biológicos. Es un estudio de caso, descriptivo y analítico, de enfoque cualitativo. Para la producción de parodias, el grupo estableció criterios, definió el contenido, realizó el montaje, la edición y la difusión a través de canales blog en YouTube ® y en las redes sociales. Entre 2014 y 2016 se produjeron 12 parodias, que además de la divulgación por los medios de comunicación, fueron presentados en ferias de ciencia, escuelas y eventos en el área de educación. Llegamos a la conclusión de que el trabajo proporcionó importantes experiencias relacionadas con la enseñanza y permitió la formación de futuros profesores para el uso de tecnologías digitales de información y comunicación en el ámbito educativo.O presente trabalho descreve as atividades desenvolvidas pelo projeto de extensão “Musicalizando a Biologia”, vinculado ao Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas à distância da Universidade Estadual do Ceará/Universidade Aberta do Brasil – UECE/UAB, dedicado à produção e divulgação de paródias abordando temáticas biológicas. Trata-se de um estudo de caso descritivo e analítico, de abordagem qualitativa. Para a produção de paródias o grupo estabelecia os critérios e definia os conteúdos, realizava a montagem, edição e sua divulgação por meio de blog, canal no YouTube® e redes sociais. Entre 2014 e 2016 foram produzidas 12 paródias, que além da divulgação por mídias, foram apresentadas em feiras de ciências, escolas e eventos na área da educação. Conclui-se que o trabalho proporcionou vivências importantes relacionadas ao fazer docente e possibilitou a capacitação de futuros professores para a utilização das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação no âmbito educacional

"Musicalizando a Biologia": cantando e encantando através de paródias

This article describes the activities developed by the extension project called “Setting Biology to Music”, part of the teacher training program in Biological Sciences of Ceará State University, in collaboration with the Open University of Brazil (UECE/UAB), dedicated to the production and dissemination of parodies addressing biological themes. This is a descriptive and analytical case study with a qualitative approach. To produce the material, the group of student teachers established the criteria and contents, and assembled, edited, and publicized the parodies by means of a blog, a YouTube® channel, and social networks. Between 2014 and 2016, 12 parodies were produced and disseminated online, which were also presented at science fairs, schools, and educational events. The work provided important experience for the use, by future teachers, of digital information and communication technologies as teaching tools.En este documento se describen las actividades realizadas por el proyecto de extensión "poner música a la Biología", vinculado a la Licenciatura en Ciencias Biológicas a distancia de la Universidad Estatal de Ceará / Universidad Abierta de Brasil - UECE / UAB, dedicado a la divulgación de la producción y parodias abordando temas biológicos. Es un estudio de caso, descriptivo y analítico, de enfoque cualitativo. Para la producción de parodias, el grupo estableció criterios, definió el contenido, realizó el montaje, la edición y la difusión a través de canales blog en YouTube ® y en las redes sociales. Entre 2014 y 2016 se produjeron 12 parodias, que además de la divulgación por los medios de comunicación, fueron presentados en ferias de ciencia, escuelas y eventos en el área de educación. Llegamos a la conclusión de que el trabajo proporcionó importantes experiencias relacionadas con la enseñanza y permitió la formación de futuros profesores para el uso de tecnologías digitales de información y comunicación en el ámbito educativo.O presente trabalho descreve as atividades desenvolvidas pelo projeto de extensão “Musicalizando a Biologia”, vinculado ao Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas à distância da Universidade Estadual do Ceará/Universidade Aberta do Brasil – UECE/UAB, dedicado à produção e divulgação de paródias abordando temáticas biológicas. Trata-se de um estudo de caso descritivo e analítico, de abordagem qualitativa. Para a produção de paródias o grupo estabelecia os critérios e definia os conteúdos, realizava a montagem, edição e sua divulgação por meio de blog, canal no YouTube® e redes sociais. Entre 2014 e 2016 foram produzidas 12 paródias, que além da divulgação por mídias, foram apresentadas em feiras de ciências, escolas e eventos na área da educação. Conclui-se que o trabalho proporcionou vivências importantes relacionadas ao fazer docente e possibilitou a capacitação de futuros professores para a utilização das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação no âmbito educacional

TRIB2 as a biomarker for diagnosis and progression of melanoma

Malignant melanoma is the most deadly form of skin cancer. There is a critical need to identify the patients that could be successfully treated by surgery alone and those that require adjuvant treatment. In this study, we demonstrate that the expression of tribbles2 (TRIB2) strongly correlates with both the presence and progression of melanocyte-derived malignancies. We examined the expression of TRIB2 in addition to 12 previously described melanoma biomarkers across three independent full genome microarray studies. TRIB2 expression was consistently and significantly increased in benign nevi and melanoma, and was highest in samples from patients with metastatic melanoma. The expression profiles for the 12 biomarkers were poorly conserved throughout these studies with only TYR, S100B and SPP1 showing consistently elevated expression in metastatic melanoma versus normal skin. Strikingly we confirmed these findings in 20 freshly obtained primary melanoma tissue samples from metastatic lesions where the expression of these biomarkers were evaluated revealing that TRIB2 expression correlated with disease stage and clinical prognosis. Our results suggest that TRIB2 is a meaningful biomarker reflecting diagnosis and progression of melanoma, as well as predicting clinical response to chemotherapy.Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia (FCT) [PEst-OE/EQB/LA0023/2012, SFRH/BPD/84634/2012, SFRH/BPD/70718/2010]info:eu-repo/semantics/publishedVersio

HIF2α-arginase axis is essential for the development of pulmonary hypertension.

Hypoxic pulmonary vasoconstriction is correlated with pulmonary vascular remodeling. The hypoxia-inducible transcription factors (HIFs) HIF-1α and HIF-2α are known to contribute to the process of hypoxic pulmonary vascular remodeling; however, the specific role of pulmonary endothelial HIF expression in this process, and in the physiological process of vasoconstriction in response to hypoxia, remains unclear. Here we show that pulmonary endothelial HIF-2α is a critical regulator of hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension. The rise in right ventricular systolic pressure (RVSP) normally observed following chronic hypoxic exposure was absent in mice with pulmonary endothelial HIF-2α deletion. The RVSP of mice lacking HIF-2α in pulmonary endothelium after exposure to hypoxia was not significantly different from normoxic WT mice and much lower than the RVSP values seen in WT littermate controls and mice with pulmonary endothelial deletion of HIF-1α exposed to hypoxia. Endothelial HIF-2α deletion also protected mice from hypoxia remodeling. Pulmonary endothelial deletion of arginase-1, a downstream target of HIF-2α, likewise attenuated many of the pathophysiological symptoms associated with hypoxic pulmonary hypertension. We propose a mechanism whereby chronic hypoxia enhances HIF-2α stability, which causes increased arginase expression and dysregulates normal vascular NO homeostasis. These data offer new insight into the role of pulmonary endothelial HIF-2α in regulating the pulmonary vascular response to hypoxia