Estudo da ativação e modulação da resposta imune contra a esporotricose experimental, a partir de vesículas extracelulares purificadas de células dendríticas / Study of the activation and modulation of the immune response against experimental sporotrichosis, using extracellular vesicles purified from dendritic cells

A esporotricose é uma zoonose micótica emergente e subcutânea, que afeta a pele, o sistema linfático e outros órgãos de humanos e animais. Assim como outras doenças infecciosas fúngicas, se torna ainda mais grave quando acomete pacientes imunossuprimidos. Essa infecção possui distribuição global e é endêmica em algumas regiões do Brasil e de outros países tropicais e subtropicais, sendo um problema de saúde pública importante em nosso país. A doença é causada por um complexo de pelo menos quatro espécies patogênicas, incluindo o Sporothrix brasiliensis (S. brasiliensis). A resposta imunológica contra estas espécies ainda não é completamente elucidada, mas estruturas como as vesículas extracelulares (VEs) poderiam transportar componentes importantes que podem contribuir na modulação e no controle desta importante infecção. Assim, o objetivo deste trabalho, é analisar a participação das VEs de células dendríticas (DCs) naive e VEs de DCs previamente primadas com leveduras de S. brasiliensis e primadas com VEs do fungo, na resposta imune contra a esporotricose experimental em modelos murinos. Para isso, as DCs obtidas da medula óssea de camundongos, foram cultivadas com leveduras de S. brasiliensis ou com VEs do fungo e posteriormente, VEs totais das DCs foram purificadas a partir de ultracentrifugação e analisadas quanto a sua participação na modulação da resposta imunológica. Essas VEs foram utilizadas em protocolo profilático em modelos murinos, previamente a infecção subcutânea experimental. Foi observado o diâmetro médio das lesões no decorrer de 35 dias de infecção e a carga fúngica da lesão na pele. Os resultados obtidos mostram que as VEs de DCs naive, e VEs de DCs previamente cultivadas com leveduras do fungo ou com VEs fúngicas, são capazes de modular a carga fúngica. Os grupos que receberam VEs de DCs de forma profilática, de modo geral apresentaram diminuição significativa da carga fúngica em relação ao grupo controle. Na análise comparativa apenas dos grupos que receberam a profilaxia, observa-se que o uso de VEs de DCs naive, resultam em uma carga fúngica maior que o uso de VEs de DCs previamente ativadas, e quando as DCs são ativadas com levedura, essa carga fúngica é a menor. Quando analisamos o perfil de citocinas na pele de camundongos tratados com as VEs previamente a infecção, observamos aumento de IFN-γ, TNF-α, IL-17 e IL-10 principalmente nos animais previamente tratados com VEs de DCs que foram ativadas com leveduras. Em relação às citocinas produzidas, podemos sugerir até o momento, uma resposta imunológica mista, mas que de alguma maneira, ainda não esclarecida, devem contribuir para melhor controle do processo infeccioso in vivo. Em relação a linfoproliferação, observa-se principalmente um aumento de linfócitos T CD4+ quando acrescentamos VEs de DCs que não foram previamente ativadas, mostrando uma ação de uma resposta mais inespecífica. Vale ressaltar que todos os protocolos profiláticos foram capazes de modular e minimizar o crescimento fúngico, quando comparados ao controle, ou seja, as VEs contribuíram com o controle da infecção e agiram a favor do hospedeiro, demonstrando um caráter protetivo

Sporotrichosis is an emerging subcutaneous mycotic zoonosis that affects the skin, lymphatic system, and other organs of humans and animals, and like other infectious fungal diseases, it becomes even more serious when it affects immunosuppressed patients. This infection has a global distribution and is endemic in some regions of Brazil and other tropicals and subtropicals countries, being an important public health problem in our country. The disease is caused by a complex of at least four pathogenic species, including Sporothrix brasiliensis (S. brasiliensis). The immunological response against these species has not yet been completely elucidated, but structures such as extracellular vesicles (EVs) could carry important components that can contribute to the modulation and control of this important infection. Thus, the objective of this work is to analyze the participation of EVs from naïve dendritic cells (DCs) and EVs from DCs previously primed with S. brasiliensis yeast and primed with EVs from the fungus, in the immune response against experimental sporotrichosis in murine models. For this, DCs obtained from the bone marrow of mice were cultivated with S. brasiliensis yeast or EVs from the fungus, and subsequently, total EVs from the DCs were purified through ultracentrifugation and analyzed for their participation in modulating the immune response. These EVs were used in a prophylactic protocol in murine models, before experimental subcutaneous infection. The average diameter of the lesions over 35 days of infection and the fungal load of the lesion on the skin were observed. The results obtained show that EVs from naïve DCs, and EVs from DCs previously cultured with yeast or fungal EVs, are capable of modulating the fungal load. The groups that received EVs from DCs prophylactically generally showed a significant decrease in fungal load compared to the control group. In the comparative analysis of only the groups that received prophylaxis, it was observed that the use of EVs from naïve DCs results in a higher fungal load than the use of EVs from previously activated DCs, and when the DCs are activated with yeast, this load fungal is smaller. When we analyzed the cytokine profile in the skin of mice treated with EVs before infection, we observed an increase in IFN-γ, TNF-α, IL-17, and IL-10, mainly in animals previously treated with EVs from DCs that were activated with yeast. About the cytokines produced, we can so far suggest a mixed immunological response, but in some way, not yet clear, they should contribute to better control of the infectious process in vivo. About lymphoproliferation, an increase in CD4+ T lymphocytes is mainly observed when we add EVs from DCs that were not previously activated, showing a more nonspecific response. It is worth highlighting that all prophylactic protocols were able to modulate and minimize fungal growth, when compared to the control, that is, EVs contributed to the control of the infection and acted in favor of the host, demonstrating a protective character

Extracellular vesicles in Alzheimer's disease / Vesículas extracelulares na doença de Alzheimer

Abstract Extracellular vesicles (EVs) are small vesicles released by cells that facilitate cell signaling. They are categorized based on their biogenesis and size. In the context of the central nervous system (CNS), EVs have been extensively studied for their role in both normal physiological functions and diseases like Alzheimer's disease (AD). AD is a neurodegenerative disorder characterized by cognitive decline and neuronal death. EVs have emerged as potential biomarkers for AD due to their involvement in disease progression. Specifically, EVs derived from neurons, astrocytes, and neuron precursor cells exhibit changes in quantity and composition in AD. Neuron-derived EVs have been found to contain key proteins associated with AD pathology, such as amyloid beta (Aß) and tau. Increased levels of Aß in neuron-derived EVs isolated from the plasma have been observed in individuals with AD and mild cognitive impairment, suggesting their potential as early biomarkers. However, the analysis of tau in neuron-derived EVs is still inconclusive. In addition to Aß and tau, neuron-derived EVs also carry other proteins linked to AD, including synaptic proteins. These findings indicate that EVs could serve as biomarkers for AD, particularly for early diagnosis and disease monitoring. However, further research is required to validate their use and explore potential therapeutic applications. To summarize, EVs are small vesicles involved in cell signaling within the CNS. They hold promise as biomarkers for AD, potentially enabling early diagnosis and monitoring of disease progression. Ongoing research aims to refine their use as biomarkers and uncover additional therapeutic applications.

Resumo As vesículas extracelulares (VEs) são pequenas estruturas liberadas pelas células que agem na sinalização celular. No sistema nervoso central (SNC), as VEs são estudadas em relação à doença de Alzheimer (DA), um distúrbio neurodegenerativo que cursa com declínio cognitivo e morte neuronal. As VEs podem ser biomarcadores potenciais para a DA devido ao seu papel na progressão da doença. As VEs derivadas de neurônios, astrócitos e células precursoras apresentam alterações na DA, contendo proteínas associadas à patologia da DA, como beta-amiloide (Aß) e tau. Níveis elevados de Aß foram observados nas VEs de neurônios de indivíduos com DA, sugerindo seu potencial como biomarcadores precoces. A análise de tau nas VEs de neurônios ainda é inconclusiva. Além disso, as VEs neurais carregam outras proteínas relacionadas à DA, incluindo proteínas sinápticas. As VEs podem ser promissoras como biomarcadores para o diagnóstico precoce e monitoramento da DA, porém mais pesquisas são necessárias para validar seu uso e explorar aplicações terapêuticas. Em resumo, as VEs são vesículas envolvidas na sinalização celular no SNC, com potencial como biomarcadores para a DA.

Estudo da ativação e modulação da resposta imune contra a esporotricose experimental, a partir de vesículas extracelulares purificadas de células dendríticas / Study of the activation and modulation of the immune response against experimental sporotrichosis, using extracellular vesicles purified from dendritic cells

A esporotricose é uma zoonose micótica emergente e subcutânea, que afeta a pele, o sistema linfático e outros órgãos de humanos e animais. Assim como outras doenças infecciosas fúngicas, se torna ainda mais grave quando acomete pacientes imunossuprimidos. Essa infecção possui distribuição global e é endêmica em algumas regiões do Brasil e de outros países tropicais e subtropicais, sendo um problema de saúde pública importante em nosso país. A doença é causada por um complexo de pelo menos quatro espécies patogênicas, incluindo o Sporothrix brasiliensis (S. brasiliensis). A resposta imunológica contra estas espécies ainda não é completamente elucidada, mas estruturas como as vesículas extracelulares (VEs) poderiam transportar componentes importantes que podem contribuir na modulação e no controle desta importante infecção. Assim, o objetivo deste trabalho, é analisar a participação das VEs de células dendríticas (DCs) naive e VEs de DCs previamente primadas com leveduras de S. brasiliensis e primadas com VEs do fungo, na resposta imune contra a esporotricose experimental em modelos murinos. Para isso, as DCs obtidas da medula óssea de camundongos, foram cultivadas com leveduras de S. brasiliensis ou com VEs do fungo e posteriormente, VEs totais das DCs foram purificadas a partir de ultracentrifugação e analisadas quanto a sua participação na modulação da resposta imunológica. Essas VEs foram utilizadas em protocolo profilático em modelos murinos, previamente a infecção subcutânea experimental. Foi observado o diâmetro médio das lesões no decorrer de 35 dias de infecção e a carga fúngica da lesão na pele. Os resultados obtidos mostram que as VEs de DCs naive, e VEs de DCs previamente cultivadas com leveduras do fungo ou com VEs fúngicas, são capazes de modular a carga fúngica. Os grupos que receberam VEs de DCs de forma profilática, de modo geral apresentaram diminuição significativa da carga fúngica em relação ao grupo controle. Na análise comparativa apenas dos grupos que receberam a profilaxia, observa-se que o uso de VEs de DCs naive, resultam em uma carga fúngica maior que o uso de VEs de DCs previamente ativadas, e quando as DCs são ativadas com levedura, essa carga fúngica é a menor. Quando analisamos o perfil de citocinas na pele de camundongos tratados com as VEs previamente a infecção, observamos aumento de IFN-γ, TNF-α, IL-17 e IL-10 principalmente nos animais previamente tratados com VEs de DCs que foram ativadas com leveduras. Em relação às citocinas produzidas, podemos sugerir até o momento, uma resposta imunológica mista, mas que de alguma maneira, ainda não esclarecida, devem contribuir para melhor controle do processo infeccioso in vivo. Em relação a linfoproliferação, observa-se principalmente um aumento de linfócitos T CD4+ quando acrescentamos VEs de DCs que não foram previamente ativadas, mostrando uma ação de uma resposta mais inespecífica. Vale ressaltar que todos os protocolos profiláticos foram capazes de modular e minimizar o crescimento fúngico, quando comparados ao controle, ou seja, as VEs contribuíram com o controle da infecção e agiram a favor do hospedeiro, demonstrando um caráter protetivo

Sporotrichosis is an emerging subcutaneous mycotic zoonosis that affects the skin, lymphatic system, and other organs of humans and animals, and like other infectious fungal diseases, it becomes even more serious when it affects immunosuppressed patients. This infection has a global distribution and is endemic in some regions of Brazil and other tropicals and subtropicals countries, being an important public health problem in our country. The disease is caused by a complex of at least four pathogenic species, including Sporothrix brasiliensis (S. brasiliensis). The immunological response against these species has not yet been completely elucidated, but structures such as extracellular vesicles (EVs) could carry important components that can contribute to the modulation and control of this important infection. Thus, the objective of this work is to analyze the participation of EVs from naïve dendritic cells (DCs) and EVs from DCs previously primed with S. brasiliensis yeast and primed with EVs from the fungus, in the immune response against experimental sporotrichosis in murine models. For this, DCs obtained from the bone marrow of mice were cultivated with S. brasiliensis yeast or EVs from the fungus, and subsequently, total EVs from the DCs were purified through ultracentrifugation and analyzed for their participation in modulating the immune response. These EVs were used in a prophylactic protocol in murine models, before experimental subcutaneous infection. The average diameter of the lesions over 35 days of infection and the fungal load of the lesion on the skin were observed. The results obtained show that EVs from naïve DCs, and EVs from DCs previously cultured with yeast or fungal EVs, are capable of modulating the fungal load. The groups that received EVs from DCs prophylactically generally showed a significant decrease in fungal load compared to the control group. In the comparative analysis of only the groups that received prophylaxis, it was observed that the use of EVs from naïve DCs results in a higher fungal load than the use of EVs from previously activated DCs, and when the DCs are activated with yeast, this load fungal is smaller. When we analyzed the cytokine profile in the skin of mice treated with EVs before infection, we observed an increase in IFN-γ, TNF-α, IL-17, and IL-10, mainly in animals previously treated with EVs from DCs that were activated with yeast. About the cytokines produced, we can so far suggest a mixed immunological response, but in some way, not yet clear, they should contribute to better control of the infectious process in vivo. About lymphoproliferation, an increase in CD4+ T lymphocytes is mainly observed when we add EVs from DCs that were not previously activated, showing a more nonspecific response. It is worth highlighting that all prophylactic protocols were able to modulate and minimize fungal growth, when compared to the control, that is, EVs contributed to the control of the infection and acted in favor of the host, demonstrating a protective character

Futuro de la terapia y el diagnóstico con vesículas extracelulares / Future of therapeutics and diagnostics with extracellular vesicles

Resumen Las vesículas extracelulares son nanoparticulas secretadas por células procariotas y eucariotas, con funciones variadas que van desde la comunicación intercelular hasta la modulación de la respuesta inmune. La investigación en este tema se enfocó inicialmente en el aislamiento, identificación y caracterización, para luego abarcar los mecanismos fisiológicos en los que se ven involucradas. Más recientemente, la investigación, particularmente centrada en exosomas, ha permitido abrir campo a novedosas hipótesis sobre su utilidad en inmunoterapia y como marcadores biológicos. Esta revisión explora aspectos básicos sobre la biogénesis y la composición de los exosomas, así como su uso en diagnóstico y tratamiento, a partir del conocimiento generado sobre su aislamiento y purificación, distribución de cargos específicos y su relación con la respuesta inmune. Los hallazgos sobre su aplicabilidad en procesos cancerosos son promisorios; sin embargo, existe toda una ventana de posibilidades para investigar esta plataforma molecular como potenciales vacunas acelulares y marcadores de pronóstico, diagnóstico y alerta, tanto en cáncer como en patologías causadas por agentes infecciosos.

Abstract Extracellular vesicles are nanoparticles released by prokaryotic and eukaryotic cells, with a variety of functional roles in intercellular communication and even in modulation of the immune response. Research in this topic was initially focused on isolation, identification and characterization of the vesicles, with subsequent understanding of the physiological mechanisms in which they are involved. Furthermore, recent studies, particularly with exosomes, have opened the field to novel hypotheses about their usefulness in immunotherapy and as biological markers. This review explores general aspects about the biogenesis and composition of exosomes, as well as their potential use in diagnosis and treatment, based on the knowledge generated about their isolation, production, cargoes, delivery engineering and relationship with the immune response. The findings on its applicability in cancerous processes are promising, but there is still a variety of investigation possibilities of this molecular platforms as cell-free vaccines and as prognostic, diagnostic and/or warning markers, both in cancer but also in infectious diseases.

Exosomes and cystic echinococcosis: systematic review / Exosomas y equinococosis quística: revisión sistemática

SUMMARY: Exosomes are small and single-membrane secreted organelles, up to 200 nm in diameter that have the same topology as the cell, but are enriched in proteins, nucleic acids, lipids, and glycoconjugates. It can be found in any type of body fluids such as plasma, urine, saliva, sperm, bile, etc. On the other hand, cystic Echinococcosis (CE) has been studied from different points of view, among others, from genomics and proteomics, and the presence of CE exosomes in humans and other intermediate hosts has been reported in very few articles. The aim of this review was to report the evidence available regarding exosomes and CE. Systematic review. Data sources: Trip Database, SciELO, WoS, MEDLINE, EMBASE and SCOPUS. Eligibility criteria: Studies related to CEin any type of host and state of the parasite, without language restriction, published between 1966-2021. Variables: Year of publication, geographical origin, species isolated, location of exosomes. Forty-two studies were initially identified. After scrutinizing titles and abstracts, checking duplications and in-depth analysis of the studies selected, 12 articles including human, bovine, sheep, dog samples were also included. All were case reports or case series. The highest proportion of articles was published between 2019 and 2021 (58.3 %). Publications were predominantly from China (58.3 %). Evidence about exosomes and CE is scarce and reduced range of articles and cases.

RESUMEN: Los exosomas son orgánulos pequeños y secretados por una sola membrana, de hasta 200 nm de diámetro que tienen la misma topología que la célula, pero están enriquecidos en proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y glicoconjugados. Se puede encontrar en cualquier tipo de fluidos corporales como plasma, orina, saliva, esperma, bilis, etc. Por otro lado, la equinococosis quística (CE) ha sido estudiada desde diferentes puntos de vista, entre otros, desde la genómica y proteómica, y la presencia de exosomas de CE en humanos y otros huéspedes intermediarios se ha informado en muy pocos artículos. El objetivo de esta revisión fue informar la evidencia disponible con respecto a los exosomas y la CE. Revisión sistemática. Fuentes de datos: Trip Database, SciELO, WoS, MEDLINE, EMBASE y SCOPUS. Criterios de elegibilidad: Estudios relacionados con la EC en cualquier tipo de hospedador y estado del parásito, sin restricción de idioma, publicados entre 1966-2021. Variables: año de publicación, origen geográfico, especie aislada, ubicación de exosomas. Se identificaron inicialmente 42 estudios. Después de examinar los títulos y resúmenes, verificar las duplicaciones y analizar en profundidad los estudios seleccionados, se incluyeron 12 artículos que incluían muestras de humanos, bovinos, ovinos y caninos. Todos fueron informes de casos o series de casos. La mayor proporción de artículos se publicó entre 2019 y 2021 (58,3 %). Las publicaciones fueron predominantemente de China (58,3 %). La evidencia sobre exosomas y CE es escasa y la gama de artículos y casos es reducida.

Retos y oportunidades en el estudio de vesículas extracelulares: contexto institucional a nivel mundial y situación actual en Colombia / Challenges and opportunities in the study of extracellular vesicles: Global institutional context and national state of the art

Resumen En la última década se ha incrementado el número de estudios y publicaciones sobre las vesículas extracelulares y los exosomas. En Colombia, ha habido interés y avances en su estudio, lo que se evidencia en el aumento de publicaciones y proyectos de investigación. Sin embargo, este es un campo de investigación aún en desarrollo, con desafíos analíticos y limitaciones técnicas, por lo cual, en el planteamiento de los proyectos de investigación y desarrollo, es necesario considerar cuál es el estado del campo científico a nivel mundial en cuanto a la nomenclatura y la clasificación de las vesículas extracelulares, las técnicas, recursos, requisitos y especificaciones de calidad y las instituciones que regulan el campo. La respuesta a esta pregunta permitirá desarrollar estudios que cumplan con los estándares internacionales, y las exigencias y recomendaciones institucionales. Sin embargo, la información científica disponible se encuentra dispersa y no todos los aspectos son tratados a cabalidad. En este actualización se condensa la información disponible y se presentan los términos oficiales para denominar las vesículas extracelulares y la nomenclatura aceptada actualmente, así como la evolución del campo, la homogenización de los parámetros experimentales, el establecimiento de autoridades científicas, instituciones y recursos, y las recomendaciones que se han generado a nivel mundial para el desarrollo de investigaciones en vesículas extracelulares, incluidos su aislamiento, caracterización y estudio funcional. Por último, se analiza el contexto nacional de una forma crítica, teniendo en cuenta las fortalezas institucionales, los errores usualmente cometidos, y las técnicas y tecnologías analíticas disponibles.

Abstract In the last decade, the number of studies and publications on extracellular vesicles (EV) and exosomes has boomed. Colombia has displayed interest and progress in their study as shown in the increase of research project publications and products. However, this research field is still developing and has its own analytical challenges and technical limitations. For planning research projects and developing EV studies it is necessary to consider what is the state of the scientific field worldwide concerning EV nomenclature and classification, available techniques, resources, requirements and quality specifications, and the institutions that regulate the field. Answering this question will elicit EV studies that comply with international standards and respond to institutional demands and recommendations. However, the scientific information available is scattered and not all the aspects are considered in full. In this update, the available information is condensed and the official terms and currently defined nomenclature is presented, as well as the evolution of the field, the homogenization of the experimental parameters, the establishment of scientific authorities, institutions, and resources, and the recommendations generated worldwide for their development and research including their isolation, characterization, and functional studies. Finally, I analyzed the national context in a critical way, considering institutional strengths, common mistakes, and available analytical techniques and technologies.

Bases inmunológicas de la enfermedad neumocócica y el candidato vacunal PVC7-TT / Immunological bases of pneumococcal disease and vaccine candidate PVC7-TT

Introducción: Las enfermedades infecciosas del tracto respiratorio se encuentran entre las primeras causas de entidades respiratorias en edades extremas de la vida. Objetivo: Describir las bases inmunológicas de la enfermedad y el nuevo candidato vacunal conjugado antineumocócico PCV7-TT desarrollado en Cuba. Métodos: Se realizó una búsqueda en las bases de datos Medline, Pubmed, SciELO, LILACS, Cochrane Library y Web of Science, de documentos publicados entre mayo del 2018 y marzo del 2020. Se seleccionaron los 64 artículos de mayor relevancia y novedad. Resultados: Streptococcus pneumoniae es el agente etiológico de la enfermedad neumocócica; se le atribuye alrededor de un millón de defunciones anuales, principalmente en países en vías de desarrollo. Es un coco Gram-positivo, anaerobio facultativo y encapsulado que se encuentra dividido en 48 serogrupos y 97 serotipos tipificados. Presenta varios factores de virulencia que garantizan su mecanismo de patogenicidad; uno de los más importantes es el polisacárido capsular que constituye la diana de las vacunas antineumocócicas conjugadas y no conjugadas existentes. En el presente artículo se consideró la proteína de superficie C del neumococo como un posible candidato en la investigación y desarrollo de vacunas preventivas. Asimismo, las vesículas extracelulares podría ser un posible candidato para adyuvante vacunal con fines preventivos y terapéuticos. Conclusiones: El neumococo es un problema de salud a nivel global y el uso de vacunas conjugadas antineumocócicas constituye la herramienta más eficaz para su prevención. El candidato vacunal PCV7-TT desarrollado en Cuba es seguro, bien tolerado, inmunogénico y no inferior a las vacunas actualmente registradas(AU)

Introduction: Infectious diseases of the respiratory tract are among the leading causes of respiratory conditions in patients at extreme ages. Objective: Describe the immunological bases of the disease and the new conjugate pneumococcal vaccine candidate PCV7-TT developed in Cuba. Methods: A search was conducted in the databases Medline, Pubmed, SciELO, LILACS, Cochrane Library and Web of Science for documents published from May 2018 to March 2020. The 64 most relevant and novel papers were selected. Results: Streptococcus pneumoniae is the causative agent of pneumococcal disease, a condition causing about one million deaths a year worldwide, mainly in developing countries. It is a Gram-positive facultative anaerobic encapsulated coccus divided into 48 serogroups and 97 typified serotypes. Several virulence factors ensure its pathogenicity mechanism. One of the most important of these is the capsular polysaccharide constituting the target of the existing conjugate and non-conjugate pneumococcal vaccines. The study considered pneumococcal surface protein C as a possible candidate for the research and development of preventive vaccines. On the other hand, extracellular vesicles could be a possible vaccine adjuvant candidate for preventive and therapeutic use. Conclusions: Pneumococcus is a global health problem, and the use of conjugate pneumococcal vaccines is the most effective tool for its prevention. The vaccine candidate PCV7-TT developed in Cuba is safe, well-tolerated, immunogenic and not inferior to the vaccines so far registered(AU)

Exosomas: terapia celular regenerativa libre de células / Exosomes: "cell-free" regenerative cell therapy

La terapia celular basada en células mesenquimales/estromales se aplica ampliamente en la medicina moderna, aun cuando no todos los mecanismos de supervivencia y diferenciación están identificados. Sin embargo, hace pocos años se comenzaron a encontrar elementos extracelulares que generan nuevos paradigmas. En el presente trabajo se explican las principales características y funciones atribuidas a los exosomas, nanopartículas constituidas por microvesículas secretadas por las células con efecto en la matriz extracelular, y su repercusión como alternativa hacia una medicina regenerativa libre de células. Estas estructuras participan de forma notoria y crucial en la comunicación intercelular, lo que ha supuesto un cambio en el concepto de las funciones y el papel que desempeñan estas vesículas en los organismos vivos, en particular en la restauración de tejidos dañados y la respuesta inflamatoria e inmunológica. Se comentan algunos ejemplos de la repercusión biotecnológica de los exosomas en empresas y el mercado biofarmaceútico(AU)

Mesenchymal/stromal cell ;based therapy is widely applied in modern medicine, even though not all survival and differentiation mechanisms are identified. However, a few years ago, extracellular elements began to be found that generate new paradigms. The present work explains the main characteristics and functions attributed to exosomes, nanoparticles made up of microvesicles secreted by with an effect on the extracellular matrix, and their impact as an alternative towards cell-free regenerative medicine. These structures participate, notoriously and critically, in intercellular communication, which has led to a change in the concept of the functions and role that these vesicles play within living organisms, particularly in the restoration of damaged tissues and the inflammatory and immunological response. Some examples of the exosomes' biotechnological impact on companies and the biopharmaceutical market are discussed(AU)

Purificação e expressão de vesículas extracelulares humanas e a correlação com a toxoplasmose / Purification and expression of human extracellular vesicles and the correlation with toxoplasmosis

O objetivo deste estudo foi isolar e caracterizar as vesículas extracelulares (EVs) humanas e compará-las entre grupos de indivíduos com ou sem toxoplasmose, uma zoonose de distribuição mundial e de importância na saúde pública por seu papel na gestação e na co-infecção com o vírus da imunodeficiência humana (HIV). Oitenta e três amostras clínicas foram divididas em: grupo I, 20 plasmas de indivíduos saudáveis e gestantes (soronegativos para toxoplasmose); grupo II, 21 plasmas de pacientes com toxoplasmose sintomática; grupo III, 26 amostras de líquido cefalorraquidiano (LCR) de pacientes com toxoplasmose cerebral e co-infecção por HIV (TC/aids); e grupo IV, 16 amostras de LCR de pacientes sem toxoplasmose, mas com aids e outras infecções oportunistas (OI/aids). Após a recuperação das EVs por ultracentrifugação as amostras seguiram para análise de tamanho e concentração por Análise de Rastreamento de Nanopartícupas (NTA); morfologia, por Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM); perfil proteico, por SDS-PAGE/Imunoblot e expressão gênica de microRNAs (miRNAs), por PCR em tempo real (qPCR). A concentração das EVs-plasma do grupo II (2,4x1010 EVs/mL) foi estatisticamente maior do que as do grupo I (5,9x109 EVs/mL). Já nas EVs-LCR a concentração foi semelhante nos dois grupos, TC/aids (2,9x109 EVs/mL) e OI/aids (4,8x109 EVs/mL). Apenas a concentração das EVs foi capaz de distinguir os pacientes com...(AU)

This study aimed to isolate and characterize EVs and compare them between groups of individuals with or without toxoplasmosis, a worldwide distribution zoonosis, that plays an important role during pregnancy and co-infection with the human immunodeficiency virus (HIV). Eighty-three samples was divided as: group I, 20 plasma of health individuals and pregnant women (negatives for toxoplasmosis); group II, 21 plasma of toxoplasmosis patients; group III, 26 samples of cerebrospinal fluid (CSF) of patients with cerebral toxoplasmosis/aids (TC/AIDS) e group IV, 16 samples of CSF of patients without toxoplasmosis, but with AIDS and others opportunistic infections (OI/AIDS). After EV isolation by ultracentrifugation, size and concentration of were measured by Nano Tracking Analisys (NTA). In addition, morphology by Transmission Electronic Microscopy (TEM), protein profile by SDS-PAGE/Imunoblot and miRNAs expression, by Real time PCR (qPCR) were performed. Concentration of plasma EVs from group II patients (2.4x1010 EVs/mL) was statistically higher than those from group I (5.9x109 EVs/mL). Concentration od CSF EVs was similar in both groups, TC/AIDS (2.9x109 EVs/mL) and OI/AIDS (4,8x109 EVs/mL). Therefore, only the concentration was able to distinguish patients with toxoplasmosis than health individuals. Exosomes were also confirmed by TEM and CD-63 and CD-9 tetraspanina detection by immunoblot. EVs-plasma from group II had higher expression of miR-125b (4.9 times) and miR-146a (4.1 times) from control group...(AU)

Vesículas extracelulares derivadas de macrófagos alteram o potencial de invasão, proliferação e migração de linhagens celulares do carcinoma de células escamosas de língua oral / Macrophage-derived extracellular vesicles alter the potential for invasion, proliferation, and migration of oral tongue squamous cell carcinoma cell lines

O câncer é composto pelas células malignas em proliferação associadas às diferentes células circunjacentes, formando o microambiente tumoral (TME), onde há uma constante troca de informações. Uma das formas de comunicação entre os diferentes tipos celulares do TME se dá por meio da liberação de vesículas extracelulares (EVs), um campo de estudo ainda pouco explorado. O presente estudo se propôs a avaliar os efeitos das EVs liberadas por macrófagos do TME, células altamente plásticas em seu fenótipo (M1 ­ perfil antitumoral; M2 ­ perfil pró-tumoral), em diferentes linhagens do carcinoma de células escamosas de língua oral (CCELO) no tocante à capacidade invasiva, proliferativa e migratória. Foi observado que as amostras de EVs extraídas dos macrófagos eram relativamente puras em EVs, porém subtipo inespecíficas. No ensaio de invasão em miomas, quando colocadas as células inflamatórias em cocultura com as células HSC-3, as células M1 inibiram a invasão e M2 aumentaram a capacidade invasiva das células malignas. Por outro lado, o tratamento com M1 EVs aumentou a capacidade invasiva das células HSC-3 e o tratamento com EVs de M2 inibiu a invasão dessas células, sendo observado um perfil semelhante nas células SCC-25 e SAS quando submetidas aos mesmos tratamentos. Na análise do marcador Ki-67 nos miomas, tanto as células HSC-3 quanto SCC-25 e SAS apresentaram o mesmo padrão de proliferação independentemente do tratamento utilizado, quando comparados com os respectivos controles negativos. Quando analisada a proliferação das células malignas no IncuCyte®, tratadas com EVs dos diferentes tipos de macrófagos em diferentes concentrações, foi identificado um aumento na capacidade proliferativa de células HSC-3 e SAS tratadas com M1 EVs em um padrão dose dependente. Um aumento da capacidade proliferativa seguindo um padrão dose dependente também ocorreu quando as células SAS foram tratadas com M2 EVs. Nos demais ensaios de proliferação no IncuCyte® também foram identificados efeitos na capacidade proliferativa, no entanto um padrão dose dependente não foi observado. No ensaio de migração no IncuCyte®, foram identificadas diferenças significativas na capacidade migratória de células SCC-25 e SAS tratadas com diferentes tipos de EVs nas diferentes concentrações, quando comparadas ao controle negativo. Os achados deste estudo sugerem que as EVs derivadas de macrófagos são fatores importantes na tumorigênese do CCELO, bem como abre discussões sobre os diferentes efeitos das células inflamatórias no TME a depender do tipo de comunicação celular executada (AU).

Cancer is an entity composed of proliferating malignant cells associated with the different types surrounding cells, forming the tumor microenvironment (TME), where there is a constant exchange of information. One of the ways of communicating between different types of TME cells is through the release of extracellular vesicles (EVs), a field of study that remains poorly understood. The aim of the present study was to evaluate the effects of EVs released from TME macrophages, which are cells highly plastic in their phenotype (M1 showing an anti-tumor profile and M2 exhibiting a pro-tumor profile) in different cell lines of tongue squamous cells carcinoma (TSCC) regarding to invasive, proliferative and migratory capacity. It was observed that EVs samples obtained from macrophages were relatively pure in EVs, although they were non-specific subtypes. In the myoma invasion assay, it was observed that when inflammatory cells were co-cultured with HSC-3 cells, M1 cells inhibited invasion and M2 increased the invasive ability of the malignant cells. On the other hand, treatment with M1 EVs increased the invasive capacity of HSC-3 cells, and treatment with M2 EVs inhibited the invasion of these malignant cells, and a similar profile was observed in SCC-25 and SAS cells when they were submitted to the same treatments. In the analysis of the Ki-67 marker in myomas, HSC-3, SCC-25 and SAS cells showed the same proliferation pattern regardless the type of the treatment used when compared to the respective negative controls. When it was analyzed the proliferation of malignant cells in IncuCyte® treated with EVs derived from different types of macrophages at different concentrations, an increase in the proliferative ability of HSC-3 and SAS cells treated with M1 EVs was observed in a dosedependent pattern. An increase in proliferative ability in dose-dependent profile was also observed when SAS cells were treated with M2 EVs. In the other proliferation assays performed in IncuCyte®, effects on proliferative capacity were also highlighted, however a dose-dependent pattern was not observed. In the IncuCyte® migration assay, significant differences were observed in the migration capacity of SCC-25 and SAS cells treated with different types of EVs at different concentrations when compared to the negative control. The findings of this study suggest that macrophages-derived EVs are pivotal factors in TSCC tumorigenesis, as well as permits discussions on the different effects of inflammatory cells on TME depending on the type of cell communication performed (AU).

Purificação e caracterização de vesículas extracelulares de taquizoítos de toxoplasma gondii / Purification and characterization of extracellular vesicles of taquizoítos of toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii, protozoário causador da toxoplasmose, é transmitido dos animais para os seres humanos pela ingestão de carne contaminada ou por oocistos liberados nas fezes de felinos no ambiente. Nos seres humanos, a infecção é normalmente assintomática, mas em casos em que a infecção primária ocorre durante a gravidez ou a reativação da infecção latente ocorre em pacientes imunosuprimidos pode ser grave. Nas últimas décadas tem se estudado pequenas estruturas secretadas pelas células procarióticas e eucarióticas denominadas de vesículas extracelulares (EVs). As EVs podem transportar biomarcadores de doenças, macromoléculas biorreativas contribuindo para a patogênese e sendo uma forma de diagnóstico não invasivo. Estas pequenas estruturas podem ser isoladas por ultracentrifugação, cromatografia e observadas por microscopia eletrônica. Elas participam na comunicação entre as células, na transferência de proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. Diante do exposto, o presente estudo teve como objetivo estabelecer um protocolo para isolar e caracterizar vesículas extracelulares produzidas e excretadas por taquizoítos da cepa RH de T. gondii. Taquizoítos provenientes de culturas de células VERO foram isolados dos sobrenadantes das culturas e centrifugados em cinco séries de lavagens. A seguir, foram incubados em meio de cultura por 24 horas para secreção das EVs. Em seguida, investigou-se o tamanho e concentração das EVs isoladas por análise de varredura de partículas (NTA) no equipamento NanoSight. Paralelamente, a morfologia e a liberação das EVs também foram investigadas por microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. Então, as EVs foram purificadas por cromatografia em gelexclusão em alíquotas de 1 mL (24-32 frações) e imuno-selecionadas por ELISA utilizando um "pool" de soros reagente para toxoplasmose. A seguir foi investigado a presença de miRNA nas EVs; e finalmente, foi avaliado o perfil proteico das EVs de T. gondii para verificar por testes sorológicos se estas partículas poderiam ser reconhecidas pelo sistema imune hospedeiro. As análises realizadas por NTA permitiram determinar que cerca de 1 x 106 taquizoítos secretaram de 4 a 8 x 108 EVs/mL num período de 24 horas de incubação em meio de cultura celular. Adicionalmente, estas vesículas apresentaram morfologia e tamanho de 165-175 nm de diâmetro, tamanho correspondente às microvesículas. Estes resultados também foram confirmados pela avaliação das imagens fornecidas pelas microscopias eletrônicas de transmissão e varredura. Tambem foi possível determinar a presenção de small RNAs e micro RNAs através de uma corrida eletroforética micro fluídica. As análises por SDS-PAGE mostram que as proteínas que compõem as EVs apresentaram um perfil eletroforético com espectro de 15 a 70 kDa. Soros de camundongos cronicamente infectados (com 2 diferentes cepas de T. gondii) e soros humanos reconheceram distintos padrões eletroforéticos no immunoblotting. As vesículas liberadas por T. gondii podem ser um mecanismo importante pelo qual os parasitas apresentam seus antígenos ao hospedeiro e, portanto, podem ter um papel importante na patogênese da toxoplasmose

Toxoplasma gondii, a protozoan that causes toxoplasmosis, is transmitted from animals to humans through ingestion of infected meat or oocysts released by felines into the environment. In humans, infection is usually asymptomatic, but in cases where primary infection occurs during pregnancy or the reactivation of latent infection occurs in immunosuppressed patients it can be serious. In the last decades, small structures secreted by prokaryotic and eukaryotic cells called extracellular vesicles (EVs) were studied. These small structures can be isolated by ultracentrifugation, chromatography and examined by electron microscopy. EVs participate in the communication between cells, transfer of proteins, lipids and nucleic acids. In addition, them can carry disease biomarkers, bioreactive macromolecules contributing to the pathogenesis of diseases. In view of the above, the present study aimed to establish a protocol to isolate and characterize extracellular vesicles produced and excreted by tachyzoites of T. gondii RH strain. To achieve this goal, tachyzoites from VERO cell cultures were isolated from the culture supernatants and centrifuged in five sets of washes. Next, they were incubated in culture medium for 24 hours for secretion of the EVs. The size and concentration of the isolated EVs by particle scan analysis (NTA) were investigated on the NanoSight (NTA) equipment. In parallel, the morphology and the release of the EVs were also investigated by transmission and scanning electron microscopy. Then, EVs were purified by gel-exclusion chromatography in 1 mL aliquots (24-32 fractions) and immuno-selected by ELISA using a pool of reagent sera for toxoplasmosis. Next, the presence of miRNA in the EVs was investigated; and finally, the protein profile of T. gondii EVs was evaluated and verify by serological tests if these particles could be recognized by the host immune system. The results showed that the protocol for recovery of T. gondii EVs was established from 1 to 1010 tachyzoites obtained from cultured cells. Analyzes performed by NTA allowed us to determine that about 1 x 106 tachyzoites secreted 4 to 8 x 108 EVs / mL within 24 hours of incubation in culture medium. Additionally, these vesicles presented morphology and size of 165-175 nm of diameter, corresponding microvesicles size. These results were also confirmed by the evaluation of images provided by transmission and scanning electron microscopy. The miRNA purifications from the EVs and subsequent microfluidic electrophoretic run confirmed the presence of smallRNA and miRNA in the vesicles. SDS-PAGE analyzes show that the proteins carried by the EVs showed an electrophoretic profile with a spectrum of 15 to 70 kDa. Sera from chronically infected mice (with 2 different strains of T. gondii) and humam serum recognized distinct electrophoretic patterns in immunoblotting

Challenges and perspectives to enhance cattle production via in vitro techniques: focus on epigenetics and cell-secreted vesicles / Desafios e perspectivas na produção in vitro de embriões bovinos: enfoque epigenético e em vesículas secretadas por células

This review aim to present some clinical problems found in IVP-derived animals focusing on NT procedures and to discuss the possible role of epigenetics in such process. Also, as cell-secreted vesicles have been reported as possible regulators of important physiological reproductive processes such as folliculogenesis and fertilization, it is also presented herein a new perspective of manipulating the pre-implantation period trough effector molecules contained in such vesicles.

Nesta revisão, apresentamos alguns problemas clínicos encontrados nos animais derivados de PIV, principalmente derivados de transferência de núcleo, e discutimos o possível papel da epigenética em tais processos. Além disso, uma vez que vesículas secretadas por células têm sido descritas como possíveis reguladores de processos reprodutivos fisiológicos importantes, tais como a foliculogênese e a fertilização, estas são aqui apresentadas como uma possível nova ferramenta para a manipulação do período embrionário pré-implantacional através de moléculas efetoras, contidas em tais vesículas.