Alterações sistêmicas na assinatura do ciclo celular de pacientes com COVID-19 / Systemic changes in the cell cycle signature of patients with COVID-19

Com base nas perturbações fosfoproteômicas de moléculas associadas ao ciclo celular em células infectadas pelo coronavírus causador da síndrome respiratória aguda grave (SARSCoV)-2, a hipótese de inibidores do ciclo celular como uma terapia potencial para a doença de coronavírus 2019 (COVID-19) foi proposta. No entanto, o cenário das alterações do ciclo celular em COVID-19 permanece inexplorado. Aqui, realizamos uma análise integrativa de sistemas imunológicos de proteoma publicamente disponível (espectrometria de massa) e dados de transcriptoma (sequenciamento de RNA em massa e de célula única [scRNAseq]), com o objetivo de caracterizar mudanças globais na assinatura do ciclo celular de pacientes com COVID-19. Além de módulos de co-expressão de genes significativos enriquecidos associados ao ciclo celular, encontramos uma rede interconectada de proteínas diferencialmente expressas associadas ao ciclo celular (DEPs) e genes (DEGs) integrando dados moleculares de 1.480 indivíduos (974 pacientes infectados por SARS-CoV-2 e 506 controles [controles saudáveis ou indivíduos com outras doenças respiratórias]). Entre esses DEPs e DEGs estão várias ciclinas (CCNs), ciclo de divisão celular (CDCs), quinases dependentes de ciclinas (CDKs) e proteínas de manutenção de minicromossomos (MCMs). Embora os pacientes com COVID-19 compartilhem parcialmente o padrão de expressão de algumas moléculas associadas ao ciclo celular com outras doenças respiratórias, eles exibiram uma expressão significativamente maior de moléculas associadas ao ciclo celular relacionadas à gravidade da doença. Notavelmente, a assinatura do ciclo celular predominou nos leucócitos do sangue dos pacientes, mas não nas vias aéreas superiores. Os dados de scRNAseq de 229 indivíduos (159 pacientes com COVID- 19 e 70 controles) revelaram que as alterações das assinaturas do ciclo celular predominam nas células B, T e NK. Esses resultados fornecem uma compreensão global única das alterações nas moléculas associadas ao ciclo celular em pacientes com COVID-19, sugerindo novas vias putativas para intervenção terapêutica

Based on phosphoproteomics perturbations of cell cycle-associated molecules in severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV)-2-infected cells, the hypothesis of cell cycle inhibitors as a potential therapy for Coronavirus disease 2019 (COVID-19) has been proposed. However, the landscape of cell cycle alterations in COVID-19 remains mostly unexplored. Here, we performed an integrative systems immunology analysis of publicly available proteome (mass spectrometry) and transcriptome data (bulk and single-cell RNA sequencing [scRNAseq]), aiming to characterize global changes in the cell cycle signature of COVID-19 patients. Beyond significant enriched cell cycle-associated gene co-expression modules, we found an interconnected network of cell cycle-associated differentially expressed proteins (DEPs) and genes (DEGs) by integrating molecular data of 1,480 individuals (974 SARS-CoV- 2 infected patients and 506 controls [either healthy controls or individuals with other respiratory illness]). Among these DEPs and DEGs are several cyclins (CCNs), cell division cycle (CDCs), cyclin-dependent kinases (CDKs), and mini-chromosome maintenance proteins (MCMs). Although COVID-19 patients partially shared the expression pattern of some cell cycleassociated molecules with other respiratory illnesses, they exhibited a significantly higher expression of cell cycle-associated molecules associated with disease severity. Notably, the cell cycle signature predominated in the patients blood leukocytes but not in the upper airways. The scRNAseq data from 229 individuals (159 COVID-19 patients and 70 controls) revealed that the alterations of cell cycle signatures predominate in B, T, and NK cells. These results provide a unique global comprehension of the alterations in cell cycle-associated molecules in COVID-19 patients, suggesting new putative pathways for therapeutic intervention

Regorafenib Suppresses Migration of and Induces Cell Cycle Arrest and Apoptosis in MCF-7 Cells

This study investigated the mechanism underlying the suppression of estrogen receptor-positive MCF-7 cell growth by regorafenib. MCF-7 cells were treated with regorafenib, and the effect of regorafenib on multiple cancer-associated pathways was evaluated. Although regorafenib effectively inhibited the proliferation of MCF-7 cells, it had no effect on the proliferation of the normal breast epithelial cell line MCF10A. Regorafenib suppressed MCF-7 cell migration, probably by regulating the homeostatic expression of matrix metalloproteinases and the tissue inhibitor of MMPs. Furthermore, it upregulated p21 expression, downregulated cyclin B1 and cyclin D1 expresssions, and caused cell cycle arrest. In addition, regorafenib induced apoptosis in MCF-7 cells by reducing Mcl-1 expression and activating caspase signaling. These results demonstrate that regorafenib has the potential to be an effective drug for treating breast cancer

Influência do antígeno solúvel de ovos de Schistosoma mansoni sobre a ativação e progressão do ciclo celular de linfócitos T de indivíduos infectados e não infectados porSchistosoma mansoni e/ou Necator americanus / Influence of soluble antigen of Schistosoma mansoni eggs on activation and cell cycle progression of T lymphocytes from individuals infected and uninfected porSchistosoma mansoni and / or Necator americanus

A infecção pelo S. mansoni é muito freqüente em regiões com condições precárias de saneamento básico, resultando em elevadas prevalências de esquistossomose nas populações entre 10 e 20 anos de idade. A patologia desta infecção é caracterizada pela formação de granulomas em torno dos ovos liberados pelos vermes adultos, no interior do sistema portahepático. Sabe-se que, os pacientes portadores da infecção crônica apresentam uma modulação da capacidade proliferativa em resposta ao antígeno solúvel de ovos de S. mansoni (SEA) e, este estado parece ser benéfico para o hospedeiro e tem sido considerada fundamental para o equilíbrio hospedeiro-parasito. Em contrapartida, indivíduos não infectados residentes em área endêmica para esquistossomose apresentam uma elevada reatividade celular em resposta a estes antígenos. Neste trabalho, comparamos a influência do SEA na progressão do ciclo celular de linfócitos T do sangue periférico de pacientes portadores de infecção crônica pelo S. mansoni(XTO), de indivíduos não infectados residentes em área endêmica (NEG) e de indivíduos não infectados, porém não residentes em área endêmica, denominados por DS. Nossos resultados mostraram que pacientes XTO apresentam uma modulação da resposta ao SEA e, sugerem que esta imunossupressão pode ser devido a participação das células T reguladoras, que secretam IL-10 em resposta ao SEA. A citocina IL-10 pode atuar inibindo a ativação celular de linfócitos T CD4+ e CD8+, por meio do bloqueio destas células nas fases G0/G1 do ciclo celular, promovendo a anergia nestas células.

Este bloqueio da progressão do ciclo celular se dá por inibição da expressão da ciclina D1,2,3 nos linfócitos T. Por outro lado, nas culturas celulares dos indivíduos NEG estimuladas com SEA, foram detectados níveis elevados de TNF-α, ativação celular dos linfócitos T CD4+ e CD8+ e um aumento da expressão da ciclina D1,2,3, promovendo a progressão através do ciclo celular em resposta ao SEA. Em áreas endêmicas, existe uma alta prevalência de ancilostomídeos co-infectando pacientes portadores de S. mansoni. Neste contexto, avaliamos também a influência da presença da co-infecção pelo N. americanus na resposta imunológica ao SEA de pacientes infectados por S. mansoni. Nossos resultados mostraram que tanto as PBMC de pacientes mono-infectados (MONO) quanto as de co-infectados (CO) apresentaram anergia celular em resposta ao SEA, sugerindo que a presença da infecção por N. americanus não influencia na resposta imune ao SEA

Influência do antígeno solúvel de ovos de Schistosoma mansoni sobre a ativação e progressão do ciclo celular de linfócitos T de indivíduos infectados e não infectados porSchistosoma mansoni e/ou Necator americanus

A infecção pelo S. mansoni é muito freqüente em regiões com condições precárias de saneamento básico, resultando em elevadas prevalências de esquistossomose nas populações entre 10 e 20 anos de idade. A patologia desta infecção é caracterizada pela formação de granulomas em torno dos ovos liberados pelos vermes adultos, no interior do sistema portahepático. Sabe-se que, os pacientes portadores da infecção crônica apresentam uma modulação da capacidade proliferativa em resposta ao antígeno solúvel de ovos de S. mansoni (SEA) e, este estado parece ser benéfico para o hospedeiro e tem sido considerada fundamental para o equilíbrio hospedeiro-parasito. Em contrapartida, indivíduos não infectados residentes em área endêmica para esquistossomose apresentam uma elevada reatividade celular em resposta a estes antígenos. Neste trabalho, comparamos a influência do SEA na progressão do ciclo celular de linfócitos T do sangue periférico de pacientes portadores de infecção crônica pelo S. mansoni(XTO), de indivíduos não infectados residentes em área endêmica (NEG) e de indivíduos não infectados, porém não residentes em área endêmica, denominados por DS. Nossos resultados mostraram que pacientes XTO apresentam uma modulação da resposta ao SEA e, sugerem que esta imunossupressão pode ser devido a participação das células T reguladoras, que secretam IL-10 em resposta ao SEA. A citocina IL-10 pode atuar inibindo a ativação celular de linfócitos T CD4+ e CD8+, por meio do bloqueio destas células nas fases G0/G1 do ciclo celular, promovendo a anergia nestas células.

Este bloqueio da progressão do ciclo celular se dá por inibição da expressão da ciclina D1,2,3 nos linfócitos T. Por outro lado, nas culturas celulares dos indivíduos NEG estimuladas com SEA, foram detectados níveis elevados de TNF-α, ativação celular dos linfócitos T CD4+ e CD8+ e um aumento da expressão da ciclina D1,2,3, promovendo a progressão através do ciclo celular em resposta ao SEA. Em áreas endêmicas, existe uma alta prevalência de ancilostomídeos co-infectando pacientes portadores de S. mansoni. Neste contexto, avaliamos também a influência da presença da co-infecção pelo N. americanus na resposta imunológica ao SEA de pacientes infectados por S. mansoni. Nossos resultados mostraram que tanto as PBMC de pacientes mono-infectados (MONO) quanto as de co-infectados (CO) apresentaram anergia celular em resposta ao SEA, sugerindo que a presença da infecção por N. americanus não influencia na resposta imune ao SEA

Marcadores da proliferaçåo celular / Proliferative-cell markers

A capacidade proliferativa aumentada é uma das principais características das células tumorais. A detecçåo e a quantificaçåo das células em proliferaçåo constituem-se parâmetros importantes no prognóstico de diferentes tumores, uma vez que a capacidade proliferativa tem sido considerada marcadora de alguns tumores e até mesmo associada ao grau de malignidade de outros. Frente aos recentes avanços no conhecimento dos mecanismos envolvidos na divisåo celular e dos diferentes fatores controladores das diversas fases do ciclo celular, novos métodos tém sido desenvolvidos para detectar e quantificar as taxas de crescimento tecidual e/ou neoplástico. Neste trabalho såo revisados diferentes métodos de quantificaçåo celular, procurando-se salientar a importância do desenvolvimento de anticorpos monoclonais contra proteínas marcadoras do ciclo celular e seu emprego na detecçåo imunocitoquímica de células em proliferaçåo

Molecular basis of Trypanosoma cruzi-induced immunosuppression. Altered expression by activated human lymphocytes of molecules which regulate antigen recognition and progression through the cell cycle

The mechanisms by which Trypanosoma cruzi causes dysfunction in normal human lymphocytes was studied by using an in vitro system in which purified parasites and normal peripheral blood mononuclear cells are co-cultured in the presence or absence of mitogens. Our results have shown that T. cruzi impairs the expression of receptors for interleukin-2 (IL-2R) and transferrin, activated lymphocyte membrane molecules which play key roles in controlling progression through the cell cycle. T. cruzi also downregulates the expression of constitutive lymphocyte molecules (e.g., CD4, and CD8) involved in the interactions between antigen-presenting cells and T lymphocytes as well as the expression of T cell receptor (TCR) and CD3 molecules. The latter molecular structures are physically associated and are responsible for signaling and transducing activation events resulting from antigen binding. Stimulated B lymphocytes also display reduced IL-2R expression in the presence of T. cruzi. In contrast, neither the expression of EA-1 molecules by T lymphocytes nor that of CD19 and CD20 molecules by B lymphocytes is affected by this parasite. Thus, the T. cruzi effects are selective, not indiscriminate. The activated T cell populations affected by T. cruzi show concomitant reductions in the levels of expression of IL-2R and CD4, IL-2R and CD8, IL-2R and CD3 or IL-2R and TCR as well as in their capacity to proliferate; 3H-thymidine uptake decreases and there is a massive arrest of cells at the G0/G1a phase of the cell cycle. The immunosuppressive effects of T. cruzi are reproduced by a protein molecule(s) released spontaneously by the parasite termed TIF (for trypanosomal immunosuppressive factor). We report herein that TIF does not compete with IL-2 for binding to IL-2R and that shedding of IL-2R is decreased in the presence of T. cruzi. Moreover, the intracellular level of IL-2R was found to be lower than that found in control cells cultured in the absence of parasites. These results suggest that suppressed IL-2R reflects a modification induced by T. cruzi at a time coinciding with or preceding IL-2R mRNA translation. Studies are underway to identify the earliest process targeted by T. cruzi