Expression of miR-210-3p in the aqueous humor of patients with age-related cataracts and its effect on human lens epithelial cell injury induced by hydrogen peroxide / Expressão de miR-210-3p no humor aquoso de pacientes com catarata relacionada à idade e seu efeito na lesão de células epiteliais do cristalino humano induzida por peróxido de hidrogênio

ABSTRACT Purpose: The regulatory effect of microRNA on diseases has been confirmed. This study aimed to evaluate the expression of microRNA-210-3p in age-related cataracts and assess the effect of abnormal miR-210-3p expressions on H2O2-induced SAR01/04 cells. Methods: Reverse-transcription quantitative polymerase chain reaction method was performed to assess the levels of miR-210-3p in aqueous humor samples. Receiver operating characteristic analysis was employed to assess the discrimination ability of miR-210-3p between patients with age-related cataracts and healthy people, and Pearson correlation analysis was used to identify the correlation between miR-210-3p and oxidative stress indices such as superoxide dismutase, glutathione peroxidase, malonaldehyde. Cell counting kit-8 assay and Transwell assay were used to estimate the biological function of H2O2-induced age-related cataract cell model. The levels of oxidative stress indices such as superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and malonaldehyde were measured to evaluate the degree of oxidative stress damage in the age-related cataract cell model. The relationship between miR-210-3p and its target gene was verified by luciferase reporter gene analysis. Results: The miR-210-3p expression was elevated in the aqueous humor of patients with age-related cataracts. A high miR-210-3p expression showed a high diagnostic value for age-related cataracts and was significantly associated with the level of oxidative stress markers in patients with age-related cataracts. The inhibition of miR-210-3p can reverse oxidative stress stimulation and adverse effects on H2O2-induced cell function. Conclusions: The results suggested that miR-210-3p could promote cell viability, cell migration, and oxidative stress by targeting autophagy-related gene 7 in in vitro age-related cataract cell model.

RESUMO Objetivo: O efeito regulador do microRNA em doenças tem sido confirmado, e este artigo tentou avaliar a expressão do microRNA-210-3p na catarata relacionada à idade e avaliar o efeito da expressão anormal do miR-210-3p em células SAR01/04 induzidas por H2O2. Métodos: O método de transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) quantitativa foi realizado para avaliar os níveis de miR-210-3p em amostras de humor aquoso. Análise de características operacionais do receptor foi feita para avaliar a capacidade de discriminação do miR-210-3p entre pacientes com catarata relacionada à idade e pessoas saudáveis. A análise de correlação de Pearson identificou a correlação do miR-210-3p e índices de estresse oxidativo, como superóxido dismutase, glutationa peroxidase, malonaldeído. O ensaio de contagem de células kit-8 (cck-8) e o ensaio no sistema Transwell foram utilizados para estimar a função biológica do formato de células de catarata relacionada com a idade induzida por H2O2. Os níveis de índices de estresse oxidativo como superóxido dismutase, glutationa peroxidase e malonaldeído foram detectados para avaliar o grau de dano do estresse oxidativo em formato de células de catarata relacionada à idade. A relação entre miR-210-3p e seu gene alvo foi verificada por análise do gene repórter luciferase. Resultados: A expressão miR-210-3p foi elevada no humor aquoso de pacientes com catarata relacionada à idade. A expressão miR-210-3p altamente expressiva mostrou alto valor diagnóstico para catarata relacionada à idade e foi significativamente associado ao nível de marcadores de estresse oxidativo em pacientes com catarata relacionada à idade. A inibição de miR-210-3p pode reverter a estimulação do estresse oxidativo e os efeitos adversos da função celular induzida por H2O2. Conclusões: Esses dados sugeriram que a expressão miR-210-3p poderia promover a viabilidade celular, migração celular e estresse oxidativo ao direcionar genes ATG 7 relacionados à autofagia em modelo in vitro de células de catarata relacionadas à idade.

Changes related to muscle autophagy after exhaustive exercise and blunt trauma / Cambios relacionados con la autofagia muscular tras ejercicio exhaustivo y traumatismo contuso / Alterações relacionadas à autofagia muscular após exercício exaustivo e trauma contuso

ABSTRACT Objective: To study the temporal changes of autophagy related factors in skeletal muscle of rats after exhaustive exercise and blunt trauma. Methods: Forty-two male SD rats were divided into 7 groups with 6 rats in each group: Quiet control group (C), immediately after exhaustive exercise (E0), 24 hours after exhaustive exercise (E24), 48 hours after exhaustive exercise (E48), immediately after blunt trauma (D0), 24 hours after blunt trauma (D24), 48 hours after blunt trauma (D48). All groups of rats were killed and samped respectively at different time points specified above, and the right gastrocnemius muscle was taken, which was divided into two parts, one for mRNAs of, Lamp-2, BNIP3 and NIX by real-time fluorescent quantitative PCR, and the other for p62 protein by Western blotting. Results: (1) Compared with group C, mRNA levels of p62, Lamp-2 and NIX in group E48 were significantly increased after exhaustive exercise(P<0.05), suggesting that autophagy increased in 48h after exhaustive exercise. (2) Compared with group C, p62mRNA and Lamp-2 mRNA levels were significantly increased immediately after blunt trauma(P<0.05) and decreased significantly in 48h after blunt trauma(P<0.05), suggesting that autophagy activity was enhanced immediately after blunt trauma and decreased in 48h after injury. Conclusions: Generally, there were differences at each recovery phase between blunt trauma and exhausted exercise models, and the basal autophagy factors and mitochondrial autophagy factors were also inconsistent. Basal autophagy factors p62 and Lamp-2 increased significantly 48 hours after eccentric exhaustive exercise and immediately after blunt trauma. Mitochondrial autophagy factor BNIP3 did not increase after exhaustive exercise and blunt trauma, but NIX only increased after exhaustive exercise. Its molecular mechanism needs to be further studied. Level of Evidence III; Therapeutic Studies Investigating the Results of Treatment.

RESUMEN Objetivo: Estudiar los cambios temporales de los factores relacionados con la autofagia en el músculo esquelético de ratas tras el ejercicio exhaustivo y el traumatismo contuso. Métodos: Se dividieron 42 ratas SD macho en 7 grupos con 6 ratas en cada grupo: grupo de control silencioso (C), inmediatamente después del ejercicio exhaustivo (E0), 24 horas después del ejercicio exhaustivo (E24), 48 horas después del ejercicio exhaustivo (E48), inmediatamente después de un traumatismo contuso (D0), 24 horas después de un traumatismo contuso (D24), 48 horas después de un traumatismo contuso (D48). Todos los grupos de ratas fueron sacrificados y rotulados, respectivamente, en diferentes momentos especificados anteriormente, y se extrajo el músculo gastrocnemio derecho, dividido en dos partes, una para los ARNm Lamp-2, BNIP3 y NIX mediante PCR cuantitativa fluorescente en tiempo real, y la otra para la proteína p62 mediante Western blotting. Resultados: (1) En comparación con el grupo C, los niveles de ARNm de p62, Lamp-2 y NIX en el grupo E48 aumentaron significativamente tras el ejercicio exhaustivo (P<0,05), lo que sugiere que la autofagia aumentó en las 48 horas posteriores al ejercicio exhaustivo. (2) En comparación con el grupo C, los niveles de ARNm de p62 ARNm y Lamp-2 aumentaron significativamente inmediatamente después del traumatismo contuso (P<0,05) y disminuyeron significativamente a las 48 horas después del traumatismo contuso (P<0,05), lo que sugiere que la actividad de autofagia aumentó inmediatamente después del traumatismo contuso y disminuyó a las 48 horas después de la lesión. Conclusión: En general, hubo diferencias en cada fase de recuperación entre los modelos de traumatismo contuso y ejercicio exhaustivo, y los factores de autofagia basal y los factores de autofagia mitocondrial también fueron inconsistentes. Los factores de autofagia basal p62 y Lamp-2 aumentaron significativamente 48 horas después del ejercicio excéntrico exhaustivo e inmediatamente después del traumatismo contuso. El factor de autofagia mitocondrial BNIP3 no aumentó tras el ejercicio exhaustivo y el traumatismo contuso, pero NIX sólo aumentó tras el ejercicio exhaustivo. Su mecanismo molecular debe investigarse con más detalle. Nivel de Evidencia III; Estudios Terapéuticos que Investigan los Resultados del Tratamiento.

RESUMO Objetivo: Estudar as alterações temporais dos fatores relacionados à autofagia no músculo esquelético de ratos após exercício exaustivo e trauma contuso. Métodos: Quarenta e dois ratos machos SD foram divididos em 7 grupos com 6 ratos em cada grupo: Grupo de controle silencioso (C), imediatamente após o exercício exaustivo (E0), 24 horas após o exercício exaustivo (E24), 48 horas após o exercício exaustivo (E48), imediatamente após o trauma contuso (D0), 24 horas após o trauma contuso (D24), 48 horas após o trauma contuso (D48). Todos os grupos de ratos foram mortos e rotulados, respectivamente, em diferentes momentos especificados acima, e o músculo gastrocnêmio direito foi retirado, dividido em duas partes, uma para mRNAs de Lamp-2, BNIP3 e NIX por PCR quantitativo fluorescente em tempo real, e a outra para a proteína p62 por imunotransferência. Resultados: (1) Em comparação com o grupo C, os níveis de mRNA de p62, Lamp-2 e NIX no grupo E48 aumentaram significativamente após o exercício exaustivo (P<0,05), sugerindo que a autofagia aumentou em 48 horas após o exercício exaustivo. (2) Em comparação com o grupo C, os níveis de mRNA de p62mRNA e Lamp-2 foram significativamente aumentados imediatamente após o trauma contuso (P<0,05) e diminuíram significativamente em 48 horas após o trauma contuso (P<0,05), sugerindo que a atividade de autofagia foi aumentada imediatamente após o trauma contuso e diminuiu em 48 horas após a lesão. Conclusão: Houve, via de regra, diferenças em cada fase de recuperação entre os modelos de trauma contuso e de exercício exaustivo, sendo que os fatores de autofagia basal e os fatores de autofagia mitocondrial também foram inconsistentes. Os fatores de autofagia basal p62 e Lamp-2 aumentaram significativamente 48 horas após o exercício excêntrico exaustivo e imediatamente após o trauma contuso. O fator de autofagia mitocondrial BNIP3 não aumentou após o exercício exaustivo e o trauma contuso, mas o NIX aumentou somente após o exercício exaustivo. Seu mecanismo molecular precisa ser investigado com mais detalhes. Nível de Evidência III; Estudos Terapêuticos que Investigam os Resultados do Tratamento.

Protective Autophagy in 5-Fluorouracil-Resistant Colorectal Cancer Cells and ERK-RSK-ABCG2 Linkage / Autofagia Protectora en Células de Cáncer Colorrectal Resistentes al 5-Fluorouracilo y Enlace ERK-RSK-ABCG2

SUMMARY: To evaluate the anti-cancer effects of yeast extract on resistant cells, autophagy and necroptosis were investigated in 5-fluorouracil (5-FU)-resistant colorectal cancer cells. Further underlying characteristics on drug resistance were evaluated, focused on ERK-RSK-ABCG2 linkage. SNU-C5 and 5-FU resistant SNU-C5 (SNU-C5/5-FUR) colorectal cancer cells were adopted for cell viability assay and Western blotting to examine the anti-cancer effects of yeast extract. Yeast extract induced autophagy in SNU-C5 cells with increased Atg7, Atg12-5 complex, Atg16L1, and LC3 activation (LC3-II/LC3-I), but little effects in SNU-C5/5-FUR cells with increased Atg12-5 complex and Atg16L1. Both colorectal cancer cells did not show necroptosis after yeast extract treatment. Based on increased ABCG2 and RSK expression after yeast extract treatment, drug resistance mechanisms were further evaluated. As compared to wild type, SNU-C5/5-FUR cells showed more ABCG2 expression, less RSK expression, and less phosphorylation of ERK. ABCG2 inhibitor, Ko143, treatment induces following changes: 1) more sensitivity at 500 mM 5-FU, 2) augmented proliferation, and 3) less phosphorylation of ERK. These results suggest that protective autophagy in SNU-C5/5-FUR cells with increased ABCG2 expression might be candidate mechanisms for drug resistance. As the ERK responses were different from each stimulus, the feasible mechanisms among ERK-RSK-ABCG2 should be further investigated in 5-FU-resistant CRC cells.

Para evaluar los efectos anticancerígenos del extracto de levadura en células resistentes, se investigaron la autofagia y la necroptosis en células de cáncer colorrectal resistentes al 5-fluorouracilo (5-FU). Además se evaluaron otras características subyacentes de la resistencia a los medicamentos centrándose en el enlace ERK-RSK-ABCG2. Se usaron células de cáncer colorrectal SNU-C5 (SNU-C5/5-FUR) resistentes a SNU-C5 y 5- FU para el ensayo de viabilidad celular y la transferencia Western para examinar los efectos anticancerígenos del extracto de levadura. El extracto de levadura indujo autofagia en células SNU-C5 con mayor activación de Atg7, complejo Atg12-5, Atg16L1 y LC3 (LC3-II/LC3-I), pero pocos efectos en células SNU-C5/5-FUR con aumento de Atg12-5 complejo y Atg16L1. Ambas células de cáncer colorrectal no mostraron necroptosis después del tratamiento con extracto de levadura. Se evaluaron los mecanismos de resistencia a los medicamentos. en base al aumento de la expresión de ABCG2 y RSK después del tratamiento con extracto de levadura.En comparación con las de tipo salvaje, las células SNU-C5/5-FUR mostraron más expresión de ABCG2, menos expresión de RSK y menos fosforilación de ERK. El tratamiento con inhibidor de ABCG2, Ko143, induce los siguientes cambios: 1) más sensibilidad a 5-FU 500 mM, 2) proliferación aumentada y 3) menos fosforilación de ERK. Estos resultados sugieren que la autofagia protectora en células SNU-C5/5-FUR con mayor expresión de ABCG2 podría ser un mecanismo candidato para la resistencia a los medicamentos. Como las respuestas de ERK fueron diferentes de cada estímulo, los mecanismos factibles entre ERK-RSK- ABCG2 deberían investigarse más a fondo en células CCR resistentes a 5-FU.

Autofagia en el Contexto del Sistema Estomatognático en Enfermedades No Neoplásicas. Revisión Sistemática Exploratoria

La autofagia es un proceso de degradación lisosomal y protección celular, que está destinado a eliminar los orgánulos dañados, las proteínas mal plegadas y los patógenos intracelulares, por lo cual es un importante proceso para la salud en los humanos. La autofagia actúa como modulador de la patogénesis y es un objetivo terapéutico potencial en diversas enfermedades, como el cáncer, la diabetes o el Parkinson. En relación al sistema estomatognático, la autofagia actúa agravando o protegiendo las enfermedades orales cuando se encuentra aumentada, activada o alterada. La desregulación de los mecanismos de la autofagia repercute en el desarrollo de la autoinmunidad a través de la supervivencia de linfocitos T, participa en la disminución y degeneración de células glandulares y queratinocitos basales en patologías como el síndrome de Sjögren o el liquen plano oral; participa modulando la inflamación, pero también defendiendo a la cavidad oral del ataque de patógenos externos que pueden causar, por ejemplo, la enfermedad periodontal. Esta revisión sistemática exploratoria, describe los mecanismos generales involucrados de la autofagia en diferentes patologías no neoplásicas que afectan al sistema estomatognático.

Autophagy is a process of lysosomal degradation and cell protection, which is intended to eliminate damaged organelles, misfolded proteins, and intracellular pathogens, making it an important process for human health. Autophagy acts as a modulator of pathogenesis and is a potential therapeutic target in various diseases, such as cancer, diabetes, or Parkinson's. In relation to the stomatognathic system, autophagy acts as aggravating or protecting oral diseases when it is increased, activated, or altered. The deregulation of autophagy mechanisms affects the development of autoimmunity through the survival of T lymphocytes and participates in the decrease and degeneration of glandular cells and basal keratinocytes in pathologies such as Sjögren's syndrome or oral lichen planus; It participates by modulating inflammation, but also by defending the oral cavity from the attack of external pathogens that can cause, for example, periodontal disease. This exploratory systematic review describes the general mechanisms involved in autophagy in different non-neoplastic pathologies that affect the stomatognathic system.

Comparação de Soluções Cardioplégicas em Cirurgia de Revascularização Miocárdica sobre Mecanismos de Autofagia e Apoptose / Comparison of Cardioplegic Solutions in Coronary Bypass Surgery Over Autophagy and Apoptosis Mechanisms

Resumo Fundamento A doença arterial coronariana (DAC) devido à isquemia miocárdica causa perda permanente de tecido cardíaco. Objetivos Nosso objetivo foi demonstrar o possível dano ao miocárdio em nível molecular através dos mecanismos de autofagia e apoptose em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica. Métodos Um grupo recebeu uma solução de cardioplegia Custodiol e o outro grupo uma solução de cardioplegia sanguínea. Duas amostras miocárdicas foram coletadas de cada paciente durante a operação, imediatamente antes da parada cardíaca e após a liberação do pinçamento aórtico. Foram avaliadas as expressões de marcadores de autofagia e apoptose. O nível de significância estatística adotado foi de 5%. Resultados A expressão do gene BECLIN foi significativa nos tecidos miocárdicos do grupo CS (p=0,0078). Os níveis de expressão dos genes CASPASE 3, 8 e 9 foram significativamente menores no grupo CC. Os níveis pós-operatórios de TnT foram significativamente diferentes entre os grupos (p=0,0072). As expressões dos genes CASPASE 8 e CASPASE 9 foram semelhantes antes e depois do pinçamento aórtico (p=0,8552, p=0,8891). No grupo CC, os níveis de expressão gênica de CASPASE 3, CASPASE 8 e CASPASE 9 não foram significativamente diferentes em amostras de tecido coletadas após pinçamento aórtico (p=0,7354, p=0,0758, p=0,4128, respectivamente). Conclusões Com nossos achados, acreditamos que as soluções CC e CS não apresentam diferença significativa em termos de proteção miocárdica durante as operações de by-pass.

Abstract Background Coronary artery disease (CAD) due to myocardial ischemia causes permanent loss of heart tissue. Objectives We aimed to demonstrate the possible damage to the myocardium at the molecular level through the mechanisms of autophagy and apoptosis in coronary bypass surgery patients. Methods One group was administered a Custodiol cardioplegia solution, and the other group was administered a Blood cardioplegia solution. Two myocardial samples were collected from each patient during the operation, just before cardiac arrest and after the aortic cross-clamp was released. The expressions of autophagy and apoptosis markers were evaluated. The level of statistical significance adopted was 5%. Results The expression of the BECLIN gene was significant in the myocardial tissues in the BC group (p=0.0078). CASPASE 3, 8, and 9 gene expression levels were significantly lower in the CC group. Postoperative TnT levels were significantly different between the groups (p=0.0072). CASPASE 8 and CASPASE 9 gene expressions were similar before and after aortic cross-clamping (p=0.8552, p=0.8891). In the CC group, CASPASE 3, CASPASE 8, and CASPASE 9 gene expression levels were not found to be significantly different in tissue samples taken after aortic cross-clamping (p=0.7354, p=0.0758, p=0.4128, respectively). Conclusions With our findings, we believe that CC and BC solutions do not have a significant difference in terms of myocardial protection during bypass operations.

Mecanismo de células dendríticas derivadas de sangre periférica humana en la regulación de la autofagia en células de carcinoma / Mechanism of human peripheral blood-derived dendritic cells in the regulation of autophagy in carcinoma cells

Resumen Introducción: Las células dendríticas (CD) están involucradas en el reconocimiento, respuesta y modulación inmunológicos relacionados con la aparición del cáncer. Objetivo: Explorar el mecanismo de las CD en la inhibición de la autofagia de las células del hepatoma. Métodos: Células mononucleares de sangre periférica humana se aislaron mediante centrifugación en gradiente de densidad de Ficoll y se indujeron en CD, las cuales fueron cocultivadas con células HepG2 por ensayo de migración Transwell. La actividad de las células HepG2 se determinó mediante ensayo CCK8. La expresión del índice de autofagia LC3 se midió con análisis de transferencia Western y la expresión y secreción de citocinas mediante qRT-PCR y ELISA. Resultados: En el sistema de cocultivo, las CD redujeron la viabilidad de HepG2; la expresión de IL-2, IL-12, IL-10 e IFN-γ en CD también se inhibió significativamente, si bien IL-2 e IFN-γ aún se expresaron 0.6 y 0.53 más que en el grupo de control. Conclusión: Las CD pueden regular la autofagia de las células del carcinoma hepatocelular. El mecanismo puede estar relacionado con la síntesis y liberación de citocinas como IL-2, IL-12 e IFN-γ por parte de las CD.

Abstract Introduction: Dendritic cells (DC) are involved in immune recognition, response and immunomodulation mechanisms related to the onset of cancer. Objective: To explore DCs mechanism in the inhibition of autophagy in hepatoma cells. Methods: Human peripheral blood mononuclear cells were isolated by Ficoll density gradient centrifugation and induced into DCs, which were co-cultured with HepG2 cells by Transwell migration assay. HepG2 cell activity was determined using the CCK8 assay. LC3 autophagy index expression was measured with Western blot analysis, and the expression and secretion of cytokines, with qRT-PCR and ELISA. Results: In the co-culture system, DCs were able to reduce HepG2 cells viability; IL-2, IL-12, IL-10 and IFN-γ expression in DCs was also significantly inhibited, although IL-2 and IFN-γ were still expressed 0.6 and 0.53 more than in the control group. Conclusion: DCs can regulate autophagy in hepatocellular carcinoma cells. The mechanism may be related to the synthesis and release of cytokines such as IL-2, IL-12 and IFN-γ by DCs.

Marein regulates insulin resistance in diabetic nephropathy mice by inducing autophagy / Marein regula la resistencia a la insulina en ratones con nefropatía diabética induciendo la autofagia

SUMMARY: Marein is the main active substance of Coreopsis tinctoria nutt. It not only has anti-oxidation and anti-tumor effects, but also can lower blood lipid, prevent high blood glucose, improve insulin resistance, inhibit gluconeogenesis and promote glycogen synthesis. However, the exact mechanism of its action is still unclear. Here, we explored the effect and mechanism of Marein on insulin resistance. The mice were divided into db/m, db/db, metformin+db/db, and marein+db/db groups. The body weight and kidney weight were recorded. Serum biochemical and renal function tests were measured after 8 weeks of continuous administration. Kidney tissues were subjected to HE staining, PAS staining, and Masson staining. The effect of marein on PI3K/Akt signal and autophagy pathway was detected by Western blot. After 8 weeks of Marein intervention, the body weight and kidney weight of mice did not change significantly, but the fasting blood glucose and blood lipid levels were significantly reduced than db/db group. Marein significantly improved the insulin resistance index, increased serum adiponectin and improved glucose and lipid metabolism disorders of db/db mice. Moreover, marein improved the basement membrane thickness of glomeruli and tubules, improved glomerular sclerosis and tubular fibrosis, as well as renal insufficiency, thereby protecting kidney function and delaying the pathological damage. Furthermore, marein increased the expression of PI3K and the phosphorylation of Akt/Akt (Ser473), and promoted the expression of LC3II/I, Beclin1 and ATG5. Additionally, it promoted the expression of FGFR1 in the kidney of db/db mice, and promoted the increase of serum FGF21 and FGF23. Marein has a protective effect on the kidneys of diabetic mice. It protects diabetic nephropathy by regulating the IRS1/PI3K/Akt signaling pathway to improve insulin resistance. Therefore, marein may be an insulin sensitizer.

RESUMEN: Marein es la principal sustancia activa de Coreopsis tinctoria nutt. No solo tiene efectos antioxidantes y antitumorales, sino que también puede reducir los lípidos en sangre, prevenir la glucemia alta, mejorar la resistencia a la insulina, inhibir la gluconeogénesis y promover la síntesis de glucógeno. Sin embargo, el mecanismo exacto de su acción aún no está claro. Se analizó el efecto y el mecanismo de Marein sobre la resistencia a la insulina. Los ratones se dividieron en grupos db / m, db / db, metformina + db / db y mareína + db / db. Se registró el peso corporal y el peso de los riñones. Se midieron las pruebas de función renal y bioquímica sérica después de 8 semanas de administración continua. Los tejidos renales se sometieron a tinción HE, tinción PAS y tinción Masson. El efecto de la mareína sobre la señal de PI3K / Akt y la vía de autofagia se detectó mediante Western blot. Al término de 8 semanas de tratamiento con mareína, el peso corporal y el peso de los riñones de los ratones no cambiaron significativamente, pero los niveles de glucosa en sangre y lípidos en sangre en ayunas se redujeron significativamente en relación a los del grupo db / db. Marein mejoró significativamente el índice de resistencia a la insulina, aumentó la adiponectina sérica y mejoró los trastornos del metabolismo de la glucosa y los lípidos de los ratones db / db. Además, la mareína mejoró el grosor de la membrana basal de los glomérulos y túbulos, mejoró la esclerosis glomerular y la fibrosis tubular, así como la insuficiencia renal, protegiendo la función renal y retrasando el daño patológico. Además, la mareína aumentó la expresión de PI3K y la fosforilación de Akt / Akt (Ser473), y promovió la expresión de LC3II / I, Beclin1 y ATG5. Además, promovió la expresión de FGFR1 en el riñón de ratones db / db y el aumento de FGF21 y FGF23 en suero. Marein tiene un efecto protector sobre los riñones de ratones diabéticos. Protege la nefropatía diabética regulando la vía de señalización IRS1 / PI3K / Akt para mejorar la resistencia a la insulina. Por tanto, la mareína puede ser un sensibilizador a la insulina.

Identification and Characterization of the ATG8, a Marker of Eimeria tenella Autophagy / Identificação e Caracterização do ATG8, um marcador de autofagia em Eimeria tenella

Abstract Autophagy plays an important role in maintaining cell homeostasis through degradation of denatured proteins and other biological macromolecules. In recent years, many researchers focus on mechanism of autophagy in apicomplexan parasites, but little was known about this process in avian coccidia. In our present study. The cloning, sequencing and characterization of autophagy-related gene (Etatg8) were investigated by quantitative real-time PCR (RT-qPCR), western blotting (WB), indirect immunofluorescence assays (IFAs) and transmission electron microscopy (TEM), respectively. The results have shown 375-bp ORF of Etatg8, encoding a protein of 124 amino acids in E. tenella, the protein structure and properties are similar to other apicomplexan parasites. RT-qPCR revealed Etatg8 gene expression during four developmental stages in E. tenella, but their transcriptional levels were significantly higher at the unsporulated oocysts stage. WB and IFA showed that EtATG8 was lipidated to bind the autophagosome membrane under starvation or rapamycin conditions, and aggregated in the cytoplasm of sporozoites and merozoites, however, the process of autophagosome membrane production can be inhibited by 3-methyladenine. In conclusion, we found that E. tenella has a conserved autophagy mechanism like other apicomplexan parasites, and EtATG8 can be used as a marker for future research on autophagy targeting avian coccidia.

Resumo A autofagia desempenha um papel importante na manutenção da homeostase celular através da degradação de proteínas desnaturadas e outras macromoléculas biológicas. Nos últimos anos, muitos pesquisadores se concentraram no mecanismo da autofagia em parasitas apicomplexos, mas pouco se sabe sobre esse processo na coccidia aviária. No presente estudo, a clonagem, sequenciamento e caracterização de gene relacionado à autofagia Etatg8 foram investigados pela PCR quantitativa em tempo real (RT-qPCR), mancha ocidental (WB), ensaios indiretos de imunofluorescência (IFAs) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM), respectivamente. Os resultados mostraram que o gene Etatg8 de E. tenella possui uma ORF de 375 bp, codificando uma proteína de 124 aminoácidos com estrutura e propriedades semelhantes à de outros apicomplexos. RT-qPCR revelou que Etatg8 é expresso durante os quatro estágios de desenvolvimento de E. tenella. Entretanto, seus níveis transcricionais foram significativamente mais elevados na fase de oocisto não esporulados. Os ensaios de manchas ocidental (WB) e de imunofluorescência (IFA) mostraram que a proteína EtATG8 foi lipidada para ligar-se à membrana do autofagossomo sob condições de deficiência nutritiva (em presença de rapamicina) e se agregar no citoplasma de esporozoítas e merozoítas. No entanto, o processo de produção de membrana do autofagossomo pode ser inibido por um inibidor de autofagia (3-meetiladeninatiladenina, 3-MA). Em conclusão, foi demonstrado que E. tenella tem um mecanismo de autofagia conservado, semelhante ao de outros parasitas apicomplexos, e que EtATG8 pode ser usado como um marcador para futuras pesquisas sobre autofagia direcionada à coccidiose aviária.

Autophagy activation attenuates the neurotoxicity of local anesthetics by decreasing caspase-3 activity in rats / A ativação autofágica atenua a neurotoxicidade dos anestésicos locais ao diminuir a atividade da caspase‐ 3 em ratos

Abstract Background and objectives The mechanisms by which local anesthetics cause neurotoxicity are very complicated. Apoptosis and autophagy are highly coordinated mechanisms that maintain cellular homeostasis against stress. Studies have shown that autophagy activation serves as a protective mechanism in vitro. However, whether it also plays the same role in vivo is unclear. The aim of this study was to explore the role of autophagy in local anesthetic-induced neurotoxicity and to elucidate the mechanism of neurotoxicity in an intrathecally injected rat model. Methods Eighteen healthy adult male Sprague-Dawley rats were randomly divided into three groups. Before receiving an intrathecal injection of 1% bupivacaine, each rat received an intraperitoneal injection of vehicle or rapamycin (1 mg.kg-1) once a day for 3 days. The pathological changes were examined by Haematoxylin and Eosin (HE) staining. Apoptosis was analysed by TdT-mediated dUTP Nick-End Labelling (TUNEL) staining. Caspase-3, Beclin1 and LC3 expression was examined by Immunohistochemical (IHC) staining. Beclin1 and LC3 expression and the LC3-II/LC3-I ratio were detected by western blot analysis. Results After bupivacaine was injected intrathecally, pathological damage occurred in spinal cord neurons, and the levels of apoptosis and caspase-3 increased. Enhancement of autophagy with rapamycin markedly alleviated the pathological changes and decreased the levels of apoptosis and caspase-3 while increasing the expression of LC3 and Beclin1 and the ratio of LC3-II to LC3-I. Conclusions Enhancement of autophagy decreases caspase-3-dependent apoptosis and improves neuronal survivalin vivo. Activation of autophagy may be a potential therapeutic strategy for local anaesthetic-induced neurotoxicity.

Resumo Introdução e objetivos Os mecanismos de neurotoxicidade dos anestésicos locais são complexos. A apoptose e a autofagia são mecanismos altamente organizados que mantêm a homeostase celular durante o estresse. Estudos revelam que a ativação da autofagia atua como mecanismo de proteção in vitro. Não está claro se a autofagia também desempenha essa função in vivo. O objetivo deste estudo foi analisar o papel da autofagia na neurotoxicidade induzida por anestésico local e esclarecer o mecanismo dessa neurotoxicidade utilizando um modelo de injeção intratecal em ratos. Métodos Dezoito ratos Sprague‐Dawley machos adultos saudáveis foram divididos aleatoriamente em três grupos. Antes de receber a injeção intratecal de bupivacaína a 1%, cada rato recebeu injeção intraperitoneal de veículo ou rapamicina (1 mg.kg‐1) uma vez ao dia durante 3 dias. As alterações patológicas foram examinadas por coloração com Hematoxilina e Eosina (HE). A apoptose foi analisada por coloração com o método dUTP Nick‐End Labeling (TUNEL) mediado por TdT. A expressão de caspase‐3, Beclin1 e LC3 foram examinadas por coloração Imunohistoquímica (IHQ). A expressão de Beclin1 e LC3 e a razão LC3‐II/LC3‐I foram detectadas por análise de western blot. Resultados Após a injeção intratecal de bupivacaína, ocorreu lesão patológica nos neurônios da medula espinhal e os níveis de apoptose e caspase‐3 aumentaram. A ativação da autofagia causada pela rapamicina mitigou de forma expressiva as alterações patológicas e diminuiu os níveis de apoptose e caspase‐3, aumentando a expressão de LC3 e Beclin1 e a razão LC3‐II/LC3‐I. Conclusões O aumento da autofagia diminui a apoptose dependente da caspase‐3 e melhora a sobrevivência neuronal in vivo. A ativação da autofagia pode ser uma estratégia terapêutica potencial para a neurotoxicidade induzida por anestésicos locais.

Modulação da autofagia como estratégia terapêutica contra o câncer / Autophagy modulation as a therapeutic strategy against cancer

A autofagia é uma via metabólica essencial para a manutenção da homeostase celular, e pode desempenhar diferentes papéis dentro do contexto fisiológico e patológico. Por este motivo tem sido foco de muitos estudos por ser um alvo terapêutico promissor, principalmente contra o câncer, onde atua de maneira ambígua, podendo suprimir ou promover o tumor de acordo com o contexto. Compreender a base molecular desse mecanismo é de interesse emergente para se alcançar terapias eficazes utilizando a modulação da autofagia. Neste trabalho, realizou-se uma revisão da literatura para abordar o papel da autofagia na biologia do câncer e como ela pode ser usada como estratégia terapêutica antitumoral através de sua ativação ou inibição no tratamento de vários tipos e estágios do câncer.

Autophagy is an essential metabolic pathway for the maintenance of cellular homeostasis and may play different roles within the physiological and pathological context. For this reason, it has been the focus of many studies because it is a promising therapeutic target, especially against cancer, in which plays a duo role, and it may suppress or promote the tumor according to the context. Understanding the molecular basis of this mechanism is an emerging interest to provide effective therapies using autophagy modulation. In this paper, we performed a literature review to address the role of autophagy in cancer biology and how it can be used as an antitumoral therapeutic strategy through its activation or inhibition to treat various types and stages of cancer.

Autophagy inhibitor 3-methyladenine could not modulate rotenone neurotoxicity in primary mesencephalic cell culture / El inhibidor de la autofagia 3-metiladenina no logra modular la neurotoxicidad de la rotenona en el cultivo primario de células mesencefálicas

Dysregulated autophagy, whether excessive or downregulated, has been thought to be associated with neurodegenerative disorders including Parkinson's disease. Accordingly, the present study was carried out to investigate whether 3-methyladenine, an autophagy inhibitor, can modulate the effects of rotenone on dopaminergic neurons in primary mesencephalic cell culture. Cultures were prepared from embryonic mouse mesencephala at gestation day 14. Four groups of cultures were treated on the 10th DIV for 48 h as follows: the first was kept as an untreated control, the second was treated with 3-methyladenine alone (1, 10, 100, 200 mM), the third was treated with 20 nM rotenone and the fourth was co-treated with 20 nM rotenone and 3-methyladenine (1, 10, 100, 200 mM). On the 12th DIV, cultured cells were stained immunohistochemically against tyrosine hydroxylase and culture media were used to measure the levels of lactate dehydrogenase. 3methyladenine had no effects on both the survival of dopaminergic neurons and the release of lactate dehydrogenase. Rotenone significantly decreased the number of dopaminergic neurons and increased the levels of lactate dehydrogenase in the culture media. When cultures concomitantly treated with 3-methyladenine and rotenone, 3-methyladenine had no effect against rotenone-induced dopaminergic cell damage and lactate dehydrogenase release into the culture medium. In conclusion, the autophagy inhibitor 3-methyladenine could not modulate rotenone-induced dopaminergic cell damage in primary mesencephalic cell culture.

Se estima que la autofagia desregulada, ya sea excesiva o con baja regulación, está asociada con trastornos neurodegenerativos, incluyendo la enfermedad de Parkinson. En consecuencia, el se realizó este estudio para investigar si la 3metiladenina, un inhibidor de la autofagia,puede modular los efectos de la rotenona en las neuronas dopaminérgicas en el cultivo primario de células mesencefálicas. Los cultivos se prepararon a partir de mesencéfalo de ratón embrionario el día 14 de gestación. Cuatro grupos de cultivos se trataron en el 10º DIV durante 48 h de la siguiente manera: el primer grupo se mantuvo como un control no tratado, el segundo se trató con 3-metiladenina sola (1, 10, 100, 200 mM), el tercer grupo se trató con rotenona 20 nM y el cuarto se trató conjuntamente con rotenona 20 nM y 3-metiladenina (1, 10, 100, 200 mM). En el 12º DIV; las células cultivadas fueron tratadas mediante tinción inmunohistoquímica en tirosina hidroxilasa y se usaron medios de cultivo para medir los niveles de lactato deshidrogenasa. La 3-metiladenina no tuvo efectos tanto en la supervivencia de las neuronas dopaminérgicas como en la liberación de lactato deshidrogenasa. La rotenona disminuyó significativamente el número de neuronas dopaminérgicas y se observó un aumento de los niveles de lactato deshidrogenasa en los medios de cultivo. Cuando los cultivos tratados concomitantemente con 3-metiladenina y rotenona, la 3metiladenina no tuvo efecto contra el daño celular dopaminérgico inducido por la rotenona y la liberación de lactato deshidrogenasa en el medio de cultivo. En conclusión, el inhibidor de la autofagia 3-metiladenina no moduló el daño celular dopaminérgico inducido por la rotenona en el cultivo celular mesencefálico primario.

In vitro effectivity of three approved drugs and their synergistic interaction against Leishmania infantum / Efectividad in vitro de tres fármacos aprobados y su interacción sinérgica contra Leishmania infantum

Introduction: Leishmaniasis remains one of the neglected tropical diseases. Repurposing existing drugs has proven to be successful for treating neglected tropical diseases while combination therapy is a strategic alternative for the treatment of infectious diseases. Auranofin, lopinavir/ritonavir, and sorafenib are FDA approved drugs used in the treatment of diverse diseases by acting on different essential biological enzymes. Objective: To evaluate the effects of monotherapy and combined therapies with the three drugs against Leishmania infantum. Materials and methods: We compared the leishmanicidal effects of the three drugs on promastigotes in vitro as regards the parasite count, the drug concentration providing a half-maximal response, and the ultrastructural changes of the parasite. We determined the fractional inhibitory concentration index of combined drugs in two ways, as well as the activity of the three drugs together to establish their synergetic effect. Results: The monotherapy with the three drugs was effective with auranofin showing the best leishmanicidal effect (EC50=1.5 µM), whereas sorafinib reduced parasite growth at EC50=2.5 µM. The scanning electron microscopy of promastigotes from all treated media showed distortion in the shape with loss of flagella and bleb formation. Acidocalcinosis was evident by transmission electron microscopy with all treatments suggesting apoptosis. Treatment with lopinavir/ritonavir showed signs of autophagy. The two-way combination of the drugs led to additive interactions while the combination of the three drugs showed synergistic action. Conclusion: Each drug when used as monotherapy against Leishmania spp. was effective, but the combination therapy was more effective than the individual drugs due to the additive or synergistic effects.

Introducción. La leishmaniasis sigue siendo una de las enfermedades tropicales desatendidas. La reutilización de medicamentos existentes ha demostrado ser exitosa para tratar enfermedades tropicales desatendidas y la terapia combinada es una alternativa estratégica para el tratamiento de enfermedades infecciosas. Auranofin, lopinavir/ritonavir y sorafenib son medicamentos aprobados por la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos utilizados en el tratamiento de diversas enfermedades, pues actúan sobre diferentes enzimas biológicas esenciales. Objetivo. Evaluar los efectos terapéuticos de la monoterapia y de los tres fármacos combinados contra Leishmania infantum. Materiales y métodos. Los efectos leishmanicidas de los tres fármacos sobre los promastigotes se compararon in vitro en cuanto al recuento de parásitos, la concentración del fármaco que proporcionara una respuesta semimáxima y los cambios ultraestructurales del parásito. Se calculó el índice de concentración inhibitoria de fracciones de fármacos combinados de dos maneras y la actividad de los tres fármacos juntos para determinar el efecto sinérgico. Resultados. La monoterapia con los tres medicamentos fue efectiva, pero la auranofina tuvo el mejor efecto antileishmanicida con un CE50 de 1,5 µM, en tanto que el sorafinib redujo el crecimiento del parásito con un CE50 de 2,5 µM. La microscopía electronica de barrido de promastigotes de todos los medios tratados mostró una distorsión en la forma, con pérdida de flagelos y formación de ampollas. La acidocalcinosis fue evidente por microscopía electrónica de transmisión con todos los tratamientos, lo que sugiere apoptosis. El tratamiento con lopinavir/ritonavir mostró signos de autofagia. La combinación de dos medicamentos condujo a interacciones aditivas, mientras que la combinación de las tres drogas produjo una acción sinérgica. Conclusión. Los tres medicamentos usados como monoterapia contra Leishmania spp. fueron efectivos, pero el tratamiento combinado lo fue en mayor medida debido a los efectos aditivos o sinérgicos.

Evidence of autophagic vesicles in a patient with Lisch corneal dystrophy / Evidência de vesículas autofágicas em paciente com distrofia corneana de Lisch

ABSTRACT Lisch corneal dystrophy is a rare corneal disease characterized by the distinctive feature of highly vacuolated cells. Although this feature is important, the nature of these vacuoles within corneal cells remains unknown. Here, we sought to analyze corneal cells from a patient diagnosed with Lisch dystrophy to characterize the vacuoles within these cells. Analyses using histopathology examination, confocal microscopy, and transmission electron microscopy were all consistent with previous descriptions of Lisch cells. Importantly, the vacuoles within these cells appeared to be autophagosomes and autolysosomes, and could be stained with an anti-microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 (LC3) antibody. Taken together, these findings indicate that the vacuoles we observed within superficial corneal cells of a patient with Lisch corneal dystrophy constituted autophagosomes and autolysosomes; this finding has not been previously reported and suggests a need for further analyses to define the role of autophagy in this ocular disease.

RESUMO A distrofia corneana de Lisch é uma doença rara, caracterizada principalmente pela presença de células altamente vacuoladas. Embora esta característica seja importante, a natureza desses vacúolos dentro das células da córnea permanece des conhecida. Aqui, procuramos analisar as células da córnea de um paciente diagnosticado com distrofia de Lisch para caracte rizar os vacúolos dentro dessas células. Análises utilizando exame histopatológico, microscopia confocal e microscopia eletrônica de transmissão foram todas consistentes com descrições previas de células de Lisch. Importante, os vacúolos dentro dessas células pareciam ser autofagossomos e autolisossomos, e po deriam ser corados com um anticorpo proteico 1A/1B-cadeia leve 3 (LC3) da proteína anti-microtúbulo associado a microtúbulos. Em conjunto, esses achados indicam que os vacúolos observados nas células superficiais da córnea de um paciente com distrofia corneana de Lisch constituíram autofagossomos e autolisossomos. Esse achado não foi relatado anteriormente e sugere a necessidade de mais análises para definir o papel da autofagia nessa doença ocular.

Effects of ICI 182, 780, an ERα and ERß antagonist, and G-1, a GPER agonist, on autophagy in breast cancer cells / Efeitos do antagonista seletivo do REα e do REß ICI 182, 780 e do agonista de GPER G-1 no processo de autofagia em células de câncer de mama

ABSTRACT Objective To investigate if ICI 182,780 (fulvestrant), a selective estrogen receptor alpha/beta (ERα/ERβ) antagonist, and G-1, a selective G-protein-coupled receptor (GPER) agonist, can potentially induce autophagy in breast cancer cell lines MCF-7 and SKBr3, and how G-1 affects cell viability. Methods Cell viability in MCF-7 and SKBr3 cells was assessed by the MTT assay. To investigate the autophagy flux, MCF-7 cells were transfected with GFP-LC3, a marker of autophagosomes, and analyzed by real-time fluorescence microscopy. MCF-7 and SKBr3 cells were incubated with acridine orange for staining of acidic vesicular organelles and analyzed by flow cytometry as an indicator of autophagy. Results Regarding cell viability in MCF-7 cells, ICI 182,780 and rapamycin, after 48 hours, led to decreased cell proliferation whereas G-1 did not change viability over the same period. The data showed that neither ICI 182,780 nor G-1 led to increased GFP-LC3 puncta in MCF-7 cells over the 4-hour observation period. The cytometry assay showed that ICI 182,780 led to a higher number of acidic vesicular organelles in MCF-7 cells. G-1, in turn, did not have this effect in any of the cell lines. In contrast, ICI 182,780 and G-1 did not decrease cell viability of SKBr3 cells or induce formation of acidic vesicular organelles, which corresponds to the final step of the autophagy process in this cell line. Conclusion The effect of ICI 182,780 on increasing acidic vesicular organelles in estrogen receptor-positive breast cancer cells appears to be associated with its inhibitory effect on estrogen receptors, and GPER does notseem to be involved. Understanding these mechanisms may guide further investigations of these receptors' involvement in cellular processes of breast cancer resistance.

RESUMO Objetivo Avaliar o efeito dos compostos ICI 182,780 (fulvestranto), um antagonista seletivo dos receptores de estrógeno alfa/beta (REα/REβ), e do G-1, um agonista seletivo de receptores de estrógeno acoplados a proteínas-G (GPER), na possível indução de autofagia em linhagens de câncer de mama MCF-7 e SKBr3, bem como o efeito de G-1 na viabilidade celular. Métodos A viabilidade celular de células MCF-7 e SKBr3 foi avaliada pelo ensaio com MTT. Para investigar a indução da autofagia, células MCF-7 foram transfectadas com GFP-LC3, um marcador de autofagossomos, e analisadas por microscopia de fluorescência em tempo real. As células MCF-7 e SKBr3 foram incubadas com o indicador de compartimentos ácidos laranja de acridina e analisadas por citometria de fluxo como indicativo para autofagia. Resultados Em células MCF-7, o ICI 182,780 e rapamicina após 48 horas levaram à diminuição da viabilidade celular, enquanto o G-1 não alterou a viabilidade no mesmo período de tratamento. Nem o ICI 182,780 e nem o G-1 induziram aumento na pontuação de GFP-LC3 em células MCF-7 até 4 horas. Já os ensaios de citometria de fluxo demonstraram que ICI 182,780 levou ao aumento de compartimentos ácidos em células MCF-7. O G-1 não aumentou estes parâmetros em ambas as linhagens. Por outro lado, ICI 182,780 e G-1 não induziram à redução da viabilidade em células SKBr3 e nem à formação de compartimentos ácidos, como etapa final do processo autofágico. Conclusão O aumento de compartimentos ácidos pelo ICI 182,780 em células de câncer de mama positivas para receptores de estrógeno parece estar associado com seu efeito inibidor de receptores de estrógeno, mas sem o envolvimento de GPER. A compreensão desses mecanismos pode direcionar estudos sobre o envolvimento dos receptores nos processos celulares de resistência do câncer de mama.

Genes related to maintenance of autophagy and successful aging / Genes relacionados à manutenção da autofagia e envelhecimento bem-sucedido

ABSTRACT Considering aging as a phenomenon in which there is a decline in essential processes for cell survival, we investigated the autophagic and proteasome pathways in three different groups: young, older and oldest old male adults. The expression profile of autophagic pathway-related genes was carried out in peripheral blood, and the proteasome quantification was performed in plasma. No significant changes were found in plasma proteasome concentrations or in correlations between proteasome concentrations and ages. However, some autophagy- and/or apoptosis-related genes were differentially expressed. In addition, the network and enrichment analysis showed an interaction between four of the five differentially expressed genes and an association of these genes with the transcriptional process. Considering that the oldest old individuals maintained both the expression of genes linked to the autophagic machinery, and the proteasome levels, when compared with the older group, we concluded that these factors could be considered crucial for successful aging.

RESUMO Considerando o envelhecimento como um fenômeno em que há um declínio nos processos essenciais a sobrevivência celular, investigamos as vias autofágica e proteassômica em três grupos: jovens, idosos e longevos. O perfil de expressão dos genes relacionados à via autofágica foi analisado em sangue periférico, e a quantificação do proteassoma realizada em plasma. Não foram encontradas alterações significativas nas concentrações plasmáticas de proteassoma ou na correlação entre as concentrações de proteassoma e as idades. No entanto, alguns genes relacionados a autofagia e / ou apoptose foram expressos diferencialmente. Além disso, as análises de rede e de enriquecimento mostraram uma interação entre quatro dos cinco genes diferencialmente expressos e a associação desses ao processo transcricional. Considerando que os indivíduos longevos mantiveram tanto a expressão de genes ligados à maquinaria autofágica, quanto os níveis de proteassoma quando comparados aos idosos, concluímos que esses fatores poderiam ser considerados cruciais para o envelhecimento bem-sucedido.

LRBA in the endomembrane system / LRBA en el sistema de endomembranas

Abstract Bi-allelic mutations in LRBA (from Lipopolysaccharide-responsive and beige-like anchor protein) result in a primary immunodeficiency with clinical features ranging from hypogammaglobulinemia and lymphoproliferative syndrome to inflammatory bowel disease and heterogeneous autoimmune manifestations. LRBA deficiency has been shown to affect vesicular trafficking, autophagy and apoptosis, which may lead to alterations of several molecules and processes that play key roles for immunity. In this review, we will discuss the relationship of LRBA with the endovesicular system in the context of receptor trafficking, autophagy and apoptosis. Since these mechanisms of homeostasis are inherent to all living cells and not only limited to the immune system and also, because they are involved in physiological as well as pathological processes such as embryogenesis or tumoral transformation, we envisage advancing in the identification of potential pharmacological agents to manipulate these processes.

Resumen Las mutaciones bi-alélicas en LRBA (del inglés, Lipopolysaccharide-responsive and beige-like anchor protein) conllevan a una inmunodeficiencia primaria con características clínicas que abarcan desde hipogamaglubulinemia y síndrome linfoproliferativo hasta una enfermedad inflamatoria intestinal y manifestaciones autoinmunes heterogéneas. Se ha demostrado que la deficiencia de LRBA afecta el tráfico vesicular, la autofagia y la apoptosis pudiendo generar alteraciones en la regulación de varios procesos importantes para la inmunidad. En esta revisión discutiremos la relación de LRBA con el sistema endovesicular en el contexto del tráfico de receptores, la autofagia y la apoptosis. Estos mecanismos de homeostasis son inherentes a todas las células y no están limitados a las células del sistema inmune, están involucrados en procesos fisiológicos y patológicos, como la embriogénesis o la transformación tumoral. El entendimiento de la función de LRBA permitirá avanzar en la identificación de los posibles blancos farmacológicos para manipular estos procesos.

Evaluation of programmed cell death processes on the lens epithelium of older dogs with diabetic and hypermature cataracts / Avaliação dos processos de morte celular programada no epitélio da lente de cães idosos com catarata diabética e hipermadura

It is well known that posterior capsule opacification (PCO), one of the most common late postoperative complications of cataract surgery, is mainly caused by proliferation and differentiation of remaining lens epithelial cells (LECs) on the posterior lens capsule. Many authors suggest that alterations induced by the pathophysiology of cataracts, its metabolism and the use of 0.1% trypan blue (TB) must cause some degree of cellular damage on these cells, wicht would help to prevent and/or reduce the incidence of PCO after cataract surgery in humans. Therefore, the aim of this study was to evaluate the expression of cell death markers on LECs of older dogs with diabetic and hypermature cataracts, after capsulorhexis, both using 0.1% TB. Twenty samples collected from 13 dogs of different breeds, with ages varying from 8 to 12 years-old, with diabetic and hypermature cataracts, which had been subjected to phacoemulsification surgery (Phaco) using 0.1% TB for staining were studied. Animals were classified as dogs with diabetic (DC) and hypermature cataracts (HC), and expression of molecular markers for apoptosis and autophagy (caspase-3 and beclin-1) on LECs were obtained by immunofluorescence technique. The expression of caspase-3 and beclin-1 was observed in every studied sample and did not differ between groups. In conclusion, our findings suggest that apoptosis and autophagy processes occur to LECs in older dogs presenting diabetic and hypermature cataracts after Phaco utilizing 0.1% TB. Our results may be helpful to future studies of PCO in post-phacoemulsification surgery patients.(AU)

A opacificação da cápsula posterior da lente do globo ocular é a complicação mais observada após a remoção da lente. Essa patologia é causada principalmente pela proliferação e diferenciação das células do epitélio anterior da lente em sua cápsula posterior. Muitos autores sugerem que alterações induzidas pelo metabolismo e/ou patofisiologia da catarata e o uso do corante de azul de tripan a 0,1% devam causar algum dano a essas células, o que supostamente ajudaria a prevenir e reduzir a incidência de tal complicação em humanos. Este trabalho avaliou a expressão de marcadores de morte celular no epitélio anterior da lente de cães idosos com catarata diabética e hipermadura, após capsulorrexe realizada com o emprego do azul de tripan a 0,1%. Foram estudadas vinte amostras colhidas de treze cães de diferentes raças, com idades variando de oito a doze anos, que apresentavam catarata diabética ou hipermadura e que foram submetidos à facoemulsificação utilizando corante de azul de tripan a 0,1%. Foram designados dois grupos: com catarata diabética (DC) e com catarata hipermadura (HC). A expressão molecular dos marcadores de morte celular por apoptose a autofagia (caspase-3 e beclina-1) no epitélio anterior da lente foi avaliada pela técnica de imunofluorescência. Observou-se que a expressão de caspase-3 e beclina-1 ocorreu em todas as amostras e não foi diferente entre os grupos. Os achados deste estudo sugerem que o processo de morte celular por apoptose e autofagia ocorre no epitélio anterior da lente de cães idosos com catarata diabética e hipermadura submetidos à facoemulsificação com o corante de azul de tripan a 0,1%. Este resultado pode ser útil para estudos futuros da opacidade da cápsula posterior da lente em cães submetidos à facoemulsificação.(AU)

Estudo da contribuição da autofagia para a susceptibilidade por L. Amazonensis ou resistência por L. Major na infecção de macrófagos murinos da linhagem CBA / Study of the contribution of autophagy to susceptibility by L. Amazonensis or resistance by L. Major in the infection of murine macrophages of the CBA

INTRODUÇÃO: Macrófagos de camundongos CBA controlam a infecção por Leishmania major, no entanto, são permissivos à infecção por Leishmania amazonensis. Os estudos conduzidos, até o momento, sobre o papel desempenhado pela autofagia na infecção por Leishmania levaram a dados controversos. OBJETIVO: No presente trabalho, avaliamos se a resposta autofágica de macrófagos infectados pode ser responsável pela diferença no curso da infecção por essas duas espécies de Leishmania. MATERIAL e MÉTODOS e RESULTADOS: Inicialmente, demonstramos por qPCR e por análise de dados de microarranjos públicos que um número maior de genes relacionados à autofagia é modulado positivamente em células infectadas por L. amazonensis em comparação às infectadas L. major. Ingenuity Pathway Analysis (IPA) demonstrou modulação oposta dos genes relacionados à autofagia entre os macrófagos infectados com L. amazonensis daqueles infectados com L. major. Após 24 h de infecção, a relação LC3-II/Act é aumentada tanto em macrófagos infectados por L. amazonensis quanto nos infectados por L. major em comparação com controles não infectados, mas menos do que em células tratadas com cloroquina. Embora, os vacúolos parasitóforos induzidos por L. major tenham apresentado maior positividade para o marcador degradativo, DQBSA, o recrutamento de LC3 foi maior nos vacúolos parasitóforos induzidos por L. amazonensis. Interessantemente, tanto a indução farmacológica quanto a fisiológica da autofagia aumentaram a viabilidade intracelular de L. amazonensis e L. major, enquanto a inibição da autofagia não teve efeito sobre a viabilidade intracelular desses parasitas. Também demonstramos que a indução da autofagia reduziu a produção de NO por macrófagos infectados por L. amazonensis ou L. major, mas não alterou a atividade da arginase, A análise de componentes principais e agrupamento hierárquico de clusters discriminaram completamente os macrófagos infectados por L. major de células infectadas por L. amazonensis de acordo com a intensidade da infecção e características autofágicas dos vacúolos induzidos por essas duas cepas. CONCLUSÃO: Em conclusão, a infecção por L. amazonensis ou L. major, apesar de ativar similarmente o fluxo autofágico em macrófagos infectados e os parasitos terem sua viabilidade favorecida pela indução da autofagia, promove expressão diferenciada de genes relacionados à autofagia e interação distinta dos vacúolos parasitóforos com compartimentos autofágicos. Essas diferenças são capazes de separar completamente os macrófagos infectados por L. amazonensis daqueles por L. major

INTRODUCTION: CBA mouse macrophages (MΦ) control Leishmania major infection yet are permissive to Leishmania amazonensis. The role played by autophagy in Leishmania infection needs further investigation. OBJECTIVE: Thus, we assessed whether activation of autophagic pathway may account for differences in the response of infected MΦ to these two parasite strains. MATERIAL and METHODS and RESULTS: First, we demonstrated by qPCR and by analysis of publicly available microarray data that a greater number of autophagy-related genes (Atg) are positively modulated in cells infected by L. amazonensis compared to those infected by L. major. Ingenuity Pathway Analyses (IPA) demonstrated opposite modulation in genes in L. amazonensisand L. major-infected MΦ. After 24 h of infection, the autophagic flux measured by LC3-II/Act ratio was similarly increased in either L. amazonensis- or L. majorinfected MΦ compared to uninfected cells. Although L. major-induced parasitophorous vacuoles exhibited greater positivity for the degradative marker, DQ-BSA, LC3 recruitment was increased in L. amazonensis-induced parasitophorous vacuoles. Interestingly, autophagy induction enhanced intracellular L. amazonensis and L. major viability, although autophagy inhibition caused no effect on infection profile. We also demonstrated that autophagy induction reduced NO production by Leishmania-infected MΦ, yet did not alter arginase activity. Moreover, principal component analysis completely discriminated L. major-infected MΦ from L. amazonensis-infected cells regarding infection intensity and autophagic features of parasite-induced PV. CONCLUSION: In conclusion, infection by L. amazonensis or L. major, although similarly activates the autophagic flux in infected MΦ and the parasites have their viability favored by autophagy induction, these Leishmania species cause differentiated expression of Atg and distinct interaction of their parasitophorous vacuoles with autophagic vacuoles. These differences are capable to discriminate MΦ infected by L. amazonensis from those infected by L. major

A participação da autofagia na regulação da célula-tronco hemopoética em camundongos knockouts para Atg7 e transglutaminase 2 / The participation of autophagy in hemopoietic stem cell regulation in mice Knockouts for Atg7 and transglutaminase 2

A desnutrição é um dos principais problemas de saúde pública do mundo, que contribui significativamente para o aumento da morbidade e mortalidade. Estima-se um total de 815 milhões de pessoas subnutridas no mundo, e apesar da melhoria dos recursos alimentares o número de pessoas desnutridas ainda é alarmante. Estudos de nosso laboratório tem demonstrado, em modelo murino de desnutrição proteica, hipoplasia medular com evidências histológicas de alterações na matriz extracelular (MEC) e permanência da célula-tronco hemopoética (CTH) na fase G0/G1 do ciclo celular em camundongos desnutridos. Dados deste trabalho evidenciaram alterações nas proteínas Akt /mTOR, que podem contribuir para o aumento da expressão autofágica nas CTHs e CTPHs (célula-tronco progenitora). A literatura demonstra que desequilíbrios nutricionais e metabólicos podem induzir ativação autofágica. Autofagia é um processo catabólico que participa da manutenção da homeostase celular, da MEC e na regulação das CTHs, dados deste trabalho demonstram diminuição da quantidade de CTH e CTPH em camundongos desnutridos sem a presença do gene Atg7, proteína participativa no processo autofágico. Já camundongos com deleção da transglutaminase 2 (TG2) e submetidos a privação de nutrientes por 24 horas , apresentou diminuição da quantidade de CTH e aumento da diferenciação da CTPH. A TG2 tem participação na impulsão e formação do fagóforo (processo inicial autofágico). Considerando que a desnutrição proteica leva a comprometimento da hemopoese, alterações no ciclo celular das CTHs e hipoplasia medular com pancitopenia periférica e que privação e ou jejum prolongado de nutrientes pode aumentar a atividade autofágica, concluímos nesse projeto que autofagia é importante para regulação da CTH e diferenciação da CTPH, entretanto a desnutrição proteica e privação de nutrientes estimula de maneira diversa o mecanismo de diferenciação da CTH

Malnutrition is one of the world's major public health problems, which contributes significantly to increased morbidity and mortality. An estimated 815 million people are undernourished in the world, and despite the improvement in food resources the number of undernourished people is still alarming. Studies of our laboratory have demonstrated in murine model of protein malnutrition, medullary hypoplasia with histological evidence of extracellular matrix (ECM) changes and hemopoietic stem cell (HSC) stay in the G0/ G1 phase of the cell cycle in malnourished mice. Data from this work showed alterations in Akt / mTOR proteins, which may contribute to the increase of autophagic expression in HSC and HPC (progenitor stem cell). The literature demonstrates that nutritional and metabolic imbalances can induce autophagic activation. Autophagy is a catabolic process that participates in the maintenance of cellular homeostasis, ECM and in the regulation of HSC, data from this work demonstrate a decrease in the amount of HSC and HPC in malnourished mice without the presence of the Atg7 gene, a participatory protein in the autophagic process. Mice with transglutaminase 2 deletion (TG2) and submitted to nutrient deprivation for 24 hours showed a decrease in the amount of HSC and an increase in the differentiation of HPC. TG2 plays a role in the uptake and formation of phagophore (autophagic initial process). Considering that protein malnutrition leads to hemopoiesis, alterations in the cell cycle of HSC and spinal cord hypoplasia with peripheral pancytopenia, and that prolonged nutrient starvation or fasting may increase the autophagic activity, we conclude in this project that autophagy is important for regulation of HSC and differentiation of HPC, however, protein malnutrition and nutrient deprivation stimulate in a different way the mechanism of differentiation of HSC

Avaliação do papel de HSPB1 na modulação da autofagia induzida por PRL em células-beta / Unveiling the role of HSPB1 in PRL-induced autophagy modulation in beta-cells

O diabetes mellitus tipo 1 é uma doença metabólica, caracterizada pela desregulação glicêmica, que ocorre devido a um ataque autoimune. A insulinoterapia é o tratamento clássico para o DM1. Contudo, alguns pacientes que apresentam essa doença não respondem de forma eficiente a este tratamento e apresentam episódios frequentes de hipoglicemia severa e despercebida (pacientes hiperlábeis). Essas complicações comprometem de forma significativa a qualidade de vida dessas pessoas. O transplante de ilhotas é uma importante alternativa para o tratamento de pacientes hiperlábeis com DM1. No entanto, essa terapia apresenta restrições como a necessidade de mais de um doador por transplante e significativa morte das ilhotas devido ao estresse provocado pelo procedimento de isolamento, além da morte promovida pelo sistema imune do paciente nos primeiros momentos pós-transplante. A autofagia é um mecanismo de reciclagem de componentes citoplasmáticos que é fundamental para a homeostase celular. Em condições de estresse, este mecanismo é ativado acima do seu nível basal, promovendo a degradação de agregados proteicos e organelas defeituosas, evitando assim, danos celulares que comprometam a viabilidade da célula. Trabalhos realizados por nosso grupo têm mostrado a citoproteção que PRL promove em células-beta, reduzindo a apoptose induzida por citocinas pró-inflamatórias. Também demonstramos o papel essencial de HSPB1 na inibição de apoptose induzida por PRL após o tratamento com citocinas. Além disso, resultados recentes de nosso laboratório mostraram um aumento nos níveis de autofagia em células-beta após sua exposição a citocinas, bem como uma restauração a níveis normais na presença de PRL. Visando um melhor entendimento do papel da PRL na modulação da autofagia em células-beta, o objetivo desse projeto foi estudar se HSPB1 também é essencial no mecanismo de regulação da autofagia induzido por PRL.Para tal, fizemos experimentos em modelos de células-beta MIN6, MIN6 silenciadas para HSPB1 (MIN6-shHSPB1) e MIN6 com sequencia short hairpin aleatória (MIN6- SsC), medindo a morte celular através de ensaios de viabilidade, e ensaios de western blot para avaliar os níveis de marcadores de autofagia e fluxo autofágico (degradação de autofagossomos), tratando as células com citocinas, prolactina e indutores ou inibidores de autofagia. Os resultados mostraram que a modulação da autofagia ocasionada pela prolactina em células-beta se dá, em parte, através de HSPB1. O tratamento com prolactina foi capaz de inibir a morte celular induzida por citocinas, mesmo na presença de cloroquina, um bloqueador de autofagia, o que nos levou a concluir que a autofagia não é uma via envolvida na citoproteção de células beta induzida por PRL. Os resultados gerados nesse estudo contribuíram para uma melhor compreensão dos eventos moleculares induzidos por PRL em células-beta, e poderão permitir a inferência de novas abordagens que melhorem a citoproteção, cultura e transplante dessas células em pacientes com diabetes tipo 1

Type 1 diabetes mellitus is a metabolic disease characterized by glycemic dysregulation, which occurs due to an autoimmune destruction of beta-cells. Insulin therapy is the gold standard treatment for DM1. However, some DM1 patients do not respond efficiently to this treatment and suffer frequent episodes of severe hypoglycemia unawareness. Since this complication jeopardizes the quality of life of these people, Islet transplantation is a therapeutic alternative indicated to treat these patients. However, besides the lack of enough organ donors, the loss of beta cells during both the isolation as well as the infusion of islets into the recipient induce a great estresse and thus a significant cell death is one of the drawbacks of this procedure. Autophagy is a mechanism of recycling cytoplasmic components and is essential for cellular homeostasis. Under estresse conditions, this mechanism is activated above basal levels, promoting the degradation of protein aggregates and defective organelles, thus avoiding cell damage that could compromise cell viability. Studies carried out by our group have shown not only that PRL promotes cytoprotection in beta-cells, reducing pro-inflammatory cytokines-induced apoptosis, but also that HSPB1 plays an essential role in this inhibition of apoptosis mediated by PRL after treatment with cytokines. Moreover, recent results from our laboratory showed an increase in autophagy levels in beta-cells after exposure to cytokines, as well as a restauration to normal levels in the presence of PRL. In order to better understand the role of PRL in the modulation of autophagy in these cells, the aim of this project is to study whether HSPB1 is also essential in the mechanism of autophagy regulation induced by PRL. Using MIN6 beta cell models where HSPB1 was silenced (MIN6-shHSPB1) or not (MIN6-SsC), we studied cell death by viability assays. Moreover, western blot assays were performed in order to assess levels of autophagy and autophagic flux markers in the cells.Our results showed that HSPB1 in one of the mediators of PRL-induced modulation of autophagy. Nevertheless, since hormonal treatment was still able to inhibit cytokinesinduced cell death even in the presence of chloroquin, an autophagy blocker, we conclude that autophagy is not a signaling pathway involved in PRl-induced beta-cell cytoprotection. Altogether, the results shown in this study may help to increase the knowledge of the molecular events induced by PRL in beta-cells, and may allow to infer new approaches to improve cytoprotection, culture and transplantation of these cells into type 1 diabetic patients