Análise proteômica da saliva de usuários de cigarro eletrônico / Proteomic analysis of electronic cigarette users' saliva

O cigarro eletrônico, também conhecido como e-cig, tem sido amplamente utilizado nos últimos anos, principalmente pela população mais jovem. Substâncias citotóxicas e carcinogênicas podem estar presentes em sua composição, no entanto, pouco se sabe sobre os riscos do seu uso. O objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil proteico da saliva de usuários de cigarro eletrônico por meio de estudo proteômico e as possíveis alterações salivares desses indivíduos. Para tanto, os participantes foram divididos em dois grupos: Grupo Cigarro Eletrônico (GCE), composto por 25 vaporizadores regulares e exclusivos de e-cig, e Grupo Controle (GCO), constituído por 25 indivíduos não fumantes e não vaporizadores de e-cig, pareados por sexo e idade ao GCE. Todos os participantes foram submetidos a exame clínico e coleta de saliva não estimulada para verificação da sialometria e avaliação do proteoma salivar. As amostras foram aliquotadas e submetidas às seguintes análises: viscosidade salivar, pH, capacidade tampão e mensuração da cotinina salivar realizada por meio do teste imunoenzimático (ELISA) utilizando Cotinine Enzyme Immunoassay Kit (Salimetrics). O perfil etílico dos pacientes foi avaliado por meio do teste AUDIT (Alcohol Use Disorders Identification Test) e por perguntas referentes ao consumo de álcool. Já o perfil de consumo do e-cig foi traçado por meio de perguntas referentes ao uso dos dispositivos e teste de concentração de monóxido de carbono no ar expirado. A análise proteômica foi realizada utilizando a metodologia shotgun e cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS). Os resultados obtidos, uma vez que não possuíam distribuição normal, foram submetidos ao teste de Mann Whitney. Foi observada maior concentração de CO exalado, maior concentração salivar de cotinina, maior pontuação no AUDIT, menor viscosidade salivar e resultado desfavorável na oximetria. Em relação ao proteoma salivar, 48 proteínas foram específicas do GCE, sendo que 3 das proteínas desse conjunto estão diferencialmente expressas nesse grupo. Conclui-se que os usuários de cigarro eletrônico apresentam maiores índices de consumo de bebida alcoólica e uma menor viscosidade salivar, alterações importantes na capacidade respiratória demonstrada pelo aumento da concentração de CO no ar expirado e diminuição da oximetria e altos níveis de cotinina presentes na saliva. Além disso, a maior abundância de proteínas, como Glutationa S-transferase P, Cadeia J de imunoglobulina e Acetína desidrogenase, sugerem uma resposta do organismo ao aumento do estresse oxidativo, presença de componentes inflamatórios e alterações microbiológicas salivares que podem favorecer o desenvolvimento de condições patológicas futuras.(AU)

The electronic cigarette, also known as e-cig, has been widely used in recent years, especially by younger populations. Cytotoxic and carcinogenic substances may be present in its composition; however, little is known about the risks of its use. The aim of this study was to evaluate the protein profile of saliva from electronic cigarette users through proteomic analysis and the possible salivary alterations in these individuals. For this purpose, participants were divided into two groups: the Electronic Cigarette Group (ECG), composed of 25 regular and exclusive e-cig users, and the Control Group (CG), consisting of 25 non-smokers and non-e-cig users, matched by sex and age to the ECG. All participants underwent clinical examination and unstimulated saliva collection for salivary flow rate measurement and evaluation of salivary proteome. The samples were aliquoted and subjected to the following analyses: salivary viscosity, pH, buffer capacity, and measurement of salivary cotinine performed using the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) Cotinine Enzyme Immunoassay Kit (Salimetrics). The participants' alcohol consumption profile was assessed using the Alcohol Use Disorders Identification Test (AUDIT) and questions related to alcohol consumption. The e-cig consumption profile was traced through questions related to device usage and testing for carbon monoxide concentration in expired air. Proteomic analysis was performed using shotgun methodology and liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS). Since the obtained results did not follow a normal distribution, they were subjected to the Mann-Whitney test. A higher concentration of exhaled CO was observed, along with a higher salivary concentration of cotinine, higher scores on the AUDIT, lower salivary viscosity, and an unfavorable result on oximetry. Regarding the salivary proteome, 48 proteins were specific to GCE, with 3 of these proteins being differentially expressed in this group. It is concluded that electronic cigarette users have higher rates of alcohol consumption and lower salivary viscosity, important alterations in respiratory capacity demonstrated by increased CO concentration in expired air and decreased oximetry, and high levels cotinine present in saliva. Furthermore, the higher abundance of proteins such as Glutathione S-transferase P, Immunoglobulin J chain, and Acetyl-CoA dehydrogenase, suggest an organism response to increased oxidative stress, presence of inflammatory components, and salivary microbiological alterations that may favor the development of future pathological conditions (AU)

Genome-Based Reclassification of Strain KIST612, Previously Classified as Eubacterium limosum, into a New Strain of Eubacterium callanderi.

The strain KIST612, initially identified as E. limosum, was a suspected member of E. callanderi due to differences in phenotype, genotype, and average nucleotide identity (ANI). Here, we found that E. limosum ATCC 8486T and KIST612 are genetically different in their central metabolic pathways, such as that of carbon metabolism. Although 16S rDNA sequencing of KIST612 revealed high identity with E. limosum ATCC 8486T (99.2%) and E. callanderi DSM 3662T (99.8%), phylogenetic analysis of housekeeping genes and genome metrics clearly indicated that KIST612 belongs to E. callanderi. The phylogenies showed that KIST612 is closer to E. callanderi DSM 3662T than to E. limosum ATCC 8486T. The ANI between KIST612 and E. callanderi DSM 3662T was 99.8%, which was above the species cut-off of 96%, Meanwhile, the ANI value with E. limosum ATCC 8486T was not significant, showing only 94.6%. The digital DNA-DNA hybridization (dDDH) results also supported the ANI values. The dDDH between KIST612 and E. callanderi DSM 3662T was 98.4%, whereas between KIST612 and E. limosum ATCC 8486T, it was 57.8%, which is lower than the species cut-off of 70%. Based on these findings, we propose the reclassification of E. limosum KIST612 as E. callanderi KIST612.

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

Cultura celular de linhagens celulares tumorais e análise proteômica baseada em espectrometria de massas: análise do efeito de veneno da serpente Bothrops jararaca

As técnicas de cultura celular são utilizadas desde o começo do século XX e vêm ganhando espaço em diferentes áreas de pesquisa. Um exemplo é na farmacodinâmica, em estudos cujo objetivo é observar o efeito de drogas, biofarmacos e compostos tóxicos, como venenos de serpentes. O veneno de serpentes é composto por uma mistura complexa de proteínas, peptídeos, aminoácidos, nucleotídeos, lipídeos e carboidratos que apresentam uma gama de ações isoladas ou em conjunto. Diversos estudos têm sido realizados a fim de analisar o potencial uso de venenos para o tratamento de doenças tais como o câncer utilizando diferentes metodologias, sendo duas delas: a cultura celular utilizando linhagens celulares tumorais e a proteômica. Proteômica consiste na análise dos conjuntos de proteínas e suas isoformas expressas em uma amostra biológica, podendo ser um organismo, tecido ou célula. A análise proteômica baseada em espectrometria de massas é uma técnica que separa e identifica proteínas por meio da medição de sua massa, medida com base na relação massa/carga de íons em fase gasosa. O presente trabalho busca analisar e caracterizar o perfil morfológico e proteômico das linhagens celulares tumorais sob efeito do veneno da serpente Bothrops jararaca a partir da cultura de células tumorais MCF-7 e MDA-MB-231. Foram observadas diferentes morfologias entre as diferentes linhagens celulares após tratamento com baixa (0,63 mg/mL) e alta dose sub-citotóxica (2,5 mg/mL) de veneno. A análise por espectrometria de massas permitiu a identificação de diferentes proteínas em cada uma das amostras e a presença de proteínas comuns entre amostras controle e tratadas com as diferentes doses de veneno. Trabalhos subsequentes utilizando doses diferentes de veneno e tempo de tratamento permitirão melhor caracterizar o perfil proteômico das diferentes linhagens tumorais sob efeito do veneno de B. jararaca.

Proteoma urinario en la enfermedad renal diabética. Estado del arte

La enfermedad renal diabética (ERD) es la principal complicación microvascular de los pacientes con diabetes mellitus; esta es una entidad que genera un aumento significativo en la mortalidad de origen cardiovascular de este grupo de pacientes, aunque su diagnóstico temprano impacta de forma significativa en la evolución a enfermedad renal terminal y, por lo tanto, en la mortalidad. La detección de albuminuria en la orina y el deterioro de la tasa de filtración glomerular estimada son las principales técnicas diagnósticas que se utilizan en la práctica clínica para establecer la presencia de ERD; sin embargo, estas tienen limitaciones y por lo tanto es importante resaltar que el daño renal suele ser irreversible una vez están presentes. Durante los últimos años, numerosos estudios se han enfocado en detectar nuevos biomarcadores para detectar ERD y es aquí donde aparece como nueva herramienta la proteómica urinaria, una tecnología emergente que permite identificar en una muestra de orina proteínas que sugieren la presencia de esta enfermedad de manera temprana. Asimismo, el descubrimiento de biomarcadores basados en proteómicos representa una estrategia novedosa para mejorar el diagnóstico, pronóstico y tratamiento de la nefropatía diabética; sin embargo, los enfoques basados en la proteómica aún no están disponibles en la mayoría de los laboratorios de química clínica.

Diabetic kidney disease (DKD) is the main microvascular complication in patients with diabetes mellitus; it is an entity that generates a significant increase in mortality of cardiovascular origin in this group of patients, although its early diagnosis has a significant impact on the evolution to end-stage kidney disease and, therefore, on mortality. The detection of albuminuria in urine and the deterioration of the estimated glomerular filtration rate are the main diagnostic techniques that are used in clinical practice to establish the presence of DKD; however, they have limitations and therefore it is important to note that kidney damage is usually irreversible once they are present. Over the last few years, numerous studies have focused on the discovery of new biomarkers to detect DKD and this is where the urinary proteomics appears as a new tool, an emerging technology that allows the identification of proteins in a urine sample that strongly suggest the early presence of this disease. Likewise, the discovery of proteomic-based biomarkers represents a novel strategy to improve the diagnosis, prognosis and treatment of diabetic nephropathy; however, proteomics-based approaches are not yet available in the majority of clinical chemistry laboratories.

Genome-based reclassification of Azospirillum brasilense Sp245 as the type strain of Azospirillum baldaniorum sp. nov.

Azospirillum sp. strain Sp245T, originally identified as belonging to Azospirillum brasilense, is recognized as a plant-growth-promoting rhizobacterium due to its ability to fix atmospheric nitrogen and to produce plant-beneficial compounds. Azospirillum sp. Sp245T and other related strains were isolated from the root surfaces of different plants in Brazil. Cells are Gram-negative, curved or slightly curved rods, and motile with polar and lateral flagella. Their growth temperature varies between 20 to 38 °C and their carbon source utilization is similar to other Azospirillum species. A preliminary 16S rRNA sequence analysis showed that the new species is closely related to A. brasilense Sp7T and A. formosense CC-Nfb-7T. Housekeeping genes revealed that Azospirillum sp. Sp245T, BR 12001 and Vi22 form a separate cluster from strain A. formosense CC-Nfb-7T, and a group of strains closely related to A. brasilense Sp7T. Overall genome relatedness index (OGRI) analyses estimated based on average nucleotide identity (ANI) and digital DNA-DNA hybridization (dDDH) between Azospirillum sp. Sp245T and its close relatives to other Azospirillum species type strains, such as A. brasilense Sp7T and A. formosense CC-Nfb-7T , revealed values lower than the limit of species circumscription. Moreover, core-proteome phylogeny including 1079 common shared proteins showed the independent clusterization of A. brasilense Sp7T, A. formosense CC-Nfb-7T and Azospirillum sp. Sp245T, a finding that was corroborated by the genome clustering of OGRI values and housekeeping phylogenies. The DNA G+C content of the cluster of Sp245T was 68.4-68.6 %. Based on the phylogenetic, genomic, phenotypical and physiological analysis, we propose that strain Sp245T together with the strains Vi22 and BR12001 represent a novel species of the genus Azospirillum, for which the name Azospirillum baldaniorum sp. nov. is proposed. The type strain is Sp245T (=BR 11005T=IBPPM 219T) (GCF_007827915.1, GCF_000237365.1, and GCF_003119195.2).

Genome-based reclassification of Paenibacillus panacisoli DSM 21345T as Paenibacillus massiliensis subsp. panacisoli subsp. nov. and description of Paenibacillus massiliensis subsp. massiliensis subsp. nov.

Bacteria of the genus Paenibacillus are relevant to humans, animals and plants. The species Paenibacillus massiliensis and Paenibacillus panacisoli are Gram-stain-positive and endospore-forming bacilli isolated from a blood culture of a leukemia patient and from soil of a ginseng field, respectively. Comparative analyses of their 16S rRNA genes revealed that the two Paenibacillus species could be synonyms (99.3% sequence identity). In the present study we performed different genomic analyses in order to evaluate the phylogenetic relationship of these micro-organisms. Paenibacillus massiliensis DSM 16942T and P. panacisoli DSM 21345T presented a difference in their G+C content lower than 1 mol%, overall genome relatedness index values higher than the species circumscription thresholds (average nucleotide identity, 95.57 %; genome-wide ANI, =96.51 %; and orthologous ANI, 96.25 %), and a monophyletic grouping pattern in the phylogenies of the 16S rRNA gene and the proteome core. Considering that these strains present differential biochemical capabilities and that their computed digital DNA-DNA hybridization value is lower than the cut-off for bacterial subspecies circumscription, we suggest that each of them form different subspecies of P. massiliensis, Paenibacillus massiliensis subsp. panacisoli subsp. nov. (type strain DSM 21345T) and Paenibacillus massiliensis subsp. massiliensis subsp. nov. (type strain DSM 16942T).

Análise proteômica de tecidos cerebrais de camundongos da linhagem Swiss sob efeito da peçonha de Crotalus durissus terrificus / Proteomic analysis of brain tissues of mice of the Swiss strain under the effect of Crotalus durissus terrificus venom

About 2.7 million people are bitten annually by venomous snakes worldwide. Among them, there are more than 130,000 deaths and 490,000 amputations and other serious health problems caused by this type of accident. In Brazil, among the different snakes distributed throughout the country, the snakes of the Crotalus genus known popularly as rattlesnakes is the second largest responsible for accidents in the country only behind the Bothrops genus of snakes known as jararacas. Crotalus snakes venoms are known to be neurotoxic and myotoxic and although there is a wide description of the clinical and biochemical aspects of the effects of Crotalus envenoming, there are few works describing the molecular events in an organism due to its envenomation. Thus, in this study we evaluated the effect of Crotalus durissus terrificus snake venom on cerebellum of Swiss mice after 1, 6, 12 and 24 h after venom injection and evaluated their proteomic effects using high resolution mass spectrometry. Several bioinformatics tools were used to obtain an overview of the variation of over 3,600 identified proteins, different terms and biological functions of the effects of envenomation over the time up to 24 h. We were able to observe a reduction in terms involving inhibitory synapse signaling, oxidative stress, maintenance of neuronal cells, and an increase in terms involving tissue damage and apoptosis factors. This analysis allowed us to reveal possible molecular targets of the venom. These data may suggest new therapeutic approaches (i.e. directed to protein targets initially affected by the envenomation) for the treatment of envenomation by C. d. terrificus venom.

Anualmente, cerca de 2,7 milhões de pessoas sofrem acidentes por serpentes peçonhentas em todo o mundo. Dentre elas, existem relatos de que ocorrem mais de 130.000 mortes e 490.000 amputações e outros problemas graves de saúde causados por este tipo de acidente. No Brasil, dentre as diferentes serpentes distribuídas pelo país, as serpentes do gênero Crotalus, mais conhecida como Cascavel é a segunda maior responsável dos acidentes no país ficando atrás apenas das Bothrops, conhecidas como jararacas. As peçonhas das Crotalus são conhecidamente neurotóxicas e miotóxicas e apesar de existirem uma vasta descrição dos aspectos clínicos e bioquímicos dos efeitos do envenenamento, existem poucos registros descrevendo o envenenamento em um organismo a nível proteômico. Dessa forma, neste estudo avaliamos o efeito da peçonha da serpente Crotalus durissus terrificus em cerebelos de camundongos de linhagem Swiss após 1, 6, 12 e 24 h depois da injeção da peçonha e avaliamos seus efeitos proteômicos usando espectrometria de massas de alta resolução. Diversas ferramentas de bioinformática foram utilizadas para obter uma visualização geral da variação de algumas das 3600 proteínas identificadas, dos diferentes termos e funções biológicas dos efeitos do envenenamento ao longo do tempo até 24 h. Observamos a redução de termos envolvendo sinalização de sinapses inibitórias, stress oxidativo, manutenção de células neuronais e um aumento em termos envolvendo dano tecidual e fatores ligados a apoptose. Essa análise permitiu revelar a nível molecular, possíveis alvos moleculares específicos da peçonha. Esses dados poderão sugerir novas abordagens terapêuticas (i.e. dirigidas aos alvos proteicos inicialmente afetados pelo envenenamento) para o tratamento do envenenamento pela peçonha da C. d. terrificus.

Variações proteômicas do efeito da peçonha de Bothrops jararaca em linhagens celulares tumorais de mama. / Proteomic variations of the effect of Bothrops jararaca snake venom on breast tumor cells

Cancer is characterized by unnatural cell growth that can result from genetic mutations escaping the apoptosis process. Cancer cells invade adjacent or distant tissues and, added to the process of angiogenesis and metastasis, they clump together to form the tumor. There are currently some papers describing the antitumorigenic biochemical characteristics of snake venom that claim that this type of venom is capable of inhibiting cell proliferation and promoting cell death by different means. However, there is no work characterizing the proteomic molecular effect of the tumor cell lines treatment with snake venom. In this work, we characterized the comparative, functional and quantitative differential proteome of the MCF-7 and MDA-MB231 tumor cell lines treated with Bothrops jararaca venom at different concentrations. Based on data obtained from the cytotoxic assays of B. jararaca venom treatment in these cells we subjected these lineages to low (0.63 μg / mL) and high / subcitotoxicity (2.5 μg / mL) doses of venom for 24 h. The cells were subjected to ice-cold 8M urea cell lysis, reduction and alkylation, trypsin digestion and desalination for analysis by high resolution liquid chromatography coupled to mass spectrometry (nLC-MS / MS). In order to identify, quantify, characterize and compare the functional and biochemical proteins profile in which abundance changed significantly after venom treatment, we used MaxQuant, Perseus and PantherDB, Reactome and String software for data analysis. These analyzes show the differential expression of various proteins, such as histone H3, SNX3, HEL-S-156an, MCC2 and GSTM3. Several of these proteins play important cancer-related roles, such as cell proliferation, invasion, metastasis, apoptosis and stress response. Therefore, these data show that the venom or some of its components have a potential use for cancer therapy and may induce a homeostatic imbalance in cancer cells.

O câncer é caracterizado pelo crescimento não natural de células que podem resultar de mutações genéticas escapando do processo de apoptose. Células cancerosas invadem tecidos adjacentes ou distantes e, somado ao processo de angiogênese e metástase, elas se aglomeram umas sobre as outras formando o tumor. Atualmente, existem alguns trabalhos descrevendo as características bioquímicas anti-tumorigênicas de peçonha de serpentes que afirmam que este tipo de peçonha é capaz de inibir a proliferação celular e promover a morte celular por diferentes meios. Porém, não existe nenhum trabalho caracterizando o efeito molecular proteômico do tratamento de linhagens celulares tumorais com peçonha de serpentes. Neste trabalho, caracterizamos o proteoma diferencial comparativo, funcional e quantitativo das linhagens celulares tumorais MCF-7 e MDA-MB231, tratadas com peçonha de Bothrops jararaca em diferentes concentrações. Baseado nos dados obtidos dos ensaios citotóxicos do tratamento com a peçonha de B. jararaca nestas células, submetemos essas linhagens a doses baixas (0,63 μg/mL) e altas / sub-citotóxica (2,5 μg/mL) da peçonha por 24 h. As células foram submetidas à lise celular com ureia 8M gelada, redução e alquilação, digestão com tripsina e dessalinização para análise por nano-cromatografia líquida de alta resolução acoplada à espectrometria de massas (nLC-MS/MS). De modo a identificar, quantificar, caracterizar e comparar o perfil funcional e bioquímico das proteínas em que a abundância mudou significativamente após o tratamento com a peçonha, foram utilizados os softwares MaxQuant, Perseus e as ferramentas PantherDB, Reactome e String para análise dos dados. Essas análises mostram a expressão diferencial de diversas proteínas, tais como a histona H3, SNX3, HEL-S-156an, MCC2 e GSTM3. Várias dessas proteínas desempenham papéis importantes relacionados ao câncer, como proliferação celular, invasão, metástase, apoptose e resposta ao estresse. Portanto, esses dados mostram que a peçonha ou alguns de seus componentes possuem um potencial de uso para a terapia do câncer, podendo induzir um desequilíbrio homeostático nas células cancerosas.

Differential expression of proteome in aqueous humor in patients with and without glaucoma. / Expresión diferencial del proteoma en humor acuoso de pacientes con y sin glaucoma.

OBJECTIVE: To determine quantitative and qualitative differences of aqueous humor proteome in patients with and without glaucoma. METHOD: Observational, descriptive and cross-sectional study of 12 patients (8 men; 4 women) with and without glaucoma. There are 3 groups of minority proteins with serum equimolar contribution of each of the patients. Specimens were obtained during cataract surgery from patients without glaucoma (performed with retrobulbar anaesthesia [cataract retrobulbar patient -CRP-;n=4] or topical [cataract topical patient -CTP-; n=4]), or from patients with glaucoma (performed with retrobulbar anaesthesia [glaucoma retrobulbar patient -GRP-; n=4]). The humor proteome samples were frozen at -80°C until processing by trypsin digestion to obtain tryptic peptides, and then performing liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) to obtain the proteome and its differential expression between groups. Statistical analysis was performed using the SPSS v.17 program. RESULTS: The study included 12 patients, aged (mean±standard deviation) 74.50±9.53 years. Concentrations obtained: 0.48±0.25µg/µl for CRP, 0.28±0.04µg/µl for CTP, and 0.35±0.16µg/µl for GRP. A total of 309 proteins were identified, of which 205, 210, and 182 were in CRP, CTP, and GRP, respectively. A total of 114 proteins were common to all three groups, 50 were exclusive to CRP, 58 to CTP, and 27 to GRP. CONCLUSIONS: In this pilot study, a quantitative difference was found in the protein expression of humor among patients with glaucoma, there being 27 proteins unique to patients with glaucomatous disease.

Caracterización molecular de bacterias patógenas de las vías respiratorias de pacientes peruanos con fibrosis quística / Molecular characterization of pathogenic bacteria of the respiratory tract in peruvian patients with cystic fibrosis

RESUMEN Objetivos. Caracterizar a nivel molecular las bacterias patógenas de las vías respiratorias de pacientes peruanos con fibrosis quística (FQ). Materiales y métodos. Se caracterizaron las comunidades bacterianas cultivables a partir de muestras de esputo de pacientes pediátricos y adultos con FQ registrados en el Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins y el Instituto Nacional de Salud del Niño (INSN). Para el cultivo bacteriano se utilizaron técnicas microbiológicas estándares, y para la caracterización molecular la secuenciación del gen ARNr 16S y espectrometría de masas de tipo desorción/ionización con láser asistido por matriz con tiempo de vuelo (MALDI TOF) y MALDI TOF/TOF. Resultados. Por secuenciación del ARNr 16S se identificaron 127 cepas, encontrando las bacterias patógenas Pseudomonas aeruginosa (31,5%), Staphylococcus aureus (12,6%), Pseudomonas spp. (11,8%), Klebsiella oxytoca (3,1%), otras especies mostraron baja prevalencia. El análisis por MALDI TOF permitió obtener una serie de espectros representativos de cada especie aislada, mientras que el análisis por MALDI TOF/TOF reveló péptidos y proteínas de las especies más comunes con informaciones complementarias que revelarían datos sobre su patogenicidad o sensibilidad a antibióticos. Conclusiones. Los principales microorganismos patógenos encontrados en las vías respiratorias son similares a los reportados en otros países. Estos son los primeros hallazgos en Perú que muestran la caracterización bacteriana por secuenciación del ARNr 16S, por MALDI TOF y MALDI TOF TOF. Los hallazgos permiten la identificación bacteriana de microorganismos nativos relacionados con la FQ basada en el análisis de su proteoma.

ABSTRACT Objectives. To molecularly characterize the pathogenic bacteria of the respiratory tract isolated from patients with cystic fibrosis (CF) in Peru. Materials and methods. Bacterial communities cultured from sputum samples of pediatric and adult patients with CF admitted to the Edgardo Rebagliati Martins National Hospital and the National Institute of Child Health were characterized. Standard microbiological techniques were used for bacterial culture, and gene sequencing of 16S rRNA and matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry and tandem MALDI-TOF mass spectrometry (MALDI TOF/TOF) were used for molecular characterization. Results. Seventeen bacterial strains were characterized by 16S rRNA sequencing, and the identified pathogenic bacteria were Pseudomonas aeruginosa (31.5%), Staphylococcus aureus (12.6%), Pseudomonas spp. (11.8%), and Klebsiella oxytoca (3.1%). MALDI-TOF analysis generated a series of spectra representative of each isolated bacterial species, whereas MALDI TOF/TOF analysis identified the peptides and proteins of the most common strains and provided data on pathogenicity and sensitivity to antibiotics. Conclusions. The primary pathogenic microorganisms found in the respiratory tract of patients with CF in Peru were the same as those found in other countries. This study is the first to perform 16S rRNA sequencing as well as MALDI-TOF and MALDI-TOF/TOF analysis of the bacterial pathogens circulating in Peru. The inclusion of proteomic analysis further allowed for the identification of native microorganisms involved in CF.

Mitochondrial proteomic profile of complex IV deficiency fibroblasts: rearrangement of oxidative phosphorylation complex/supercomplex and other metabolic pathways / Perfil proteómico mitocondrial de los fibroblastos con deficiencia del complejo IV: reordenamiento del complejo/supercomplejo de la fosforilación oxidativa y otras vías metabólicas

Abstract: Background: Mitochondriopathies are multisystem diseases affecting the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. Skin fibroblasts are a good model for the study of these diseases. Fibroblasts with a complex IV mitochondriopathy were used to determine the molecular mechanism and the main affected functions in this disease. Methods: Skin fibroblast were grown to assure disease phenotype. Mitochondria were isolated from these cells and their proteome extracted for protein identification. Identified proteins were validated with the MitoMiner database. Results: Disease phenotype was corroborated on skin fibroblasts, which presented a complex IV defect. The mitochondrial proteome of these cells showed that the most affected proteins belonged to the OXPHOS system, mainly to the complexes that form supercomplexes or respirosomes (I, III, IV, and V). Defects in complex IV seemed to be due to assembly issues, which might prevent supercomplexes formation and efficient substrate channeling. It was also found that this mitochondriopathy affects other processes that are related to DNA genetic information flow (replication, transcription, and translation) as well as beta oxidation and tricarboxylic acid cycle. Conclusions: These data, as a whole, could be used for the better stratification of these diseases, as well as to optimize management and treatment options.

Resumen: Introducción: Las mitocondriopatías son enfermedades multisistémicas que afectan el funcionamiento de la fosforilación oxidativa (OXPHOS). Un buen modelo de estudio para estas enfermedades es el cultivo primario de fibroblastos. En este trabajo se utilizaron fibroblastos con mitocondriopatía del complejo IV para determinar cuáles son las principales funciones afectadas en esta enfermedad. Métodos: Se realizaron cultivos primarios de fibroblastos para corroborar el fenotipo de la enfermedad. Las mitocondrias se aislaron de estas células y se extrajo su proteoma para su identificación. Las proteínas identificadas se validaron con la base de datos de MitoMiner. Resultados: Los fibroblastos conservaron el fenotipo de la enfermedad que incluye un defecto del complejo IV. El proteoma mitocondrial de estas células mostró que las proteínas más afectadas pertenecen al sistema de OXPHOS, principalmente los complejos que forman supercomplejos o respirosomas (I, III, IV y V). El defecto en el complejo IV al parecer se debió a problemas de ensamblaje que pueden evitar la formación de los supercomplejos y la eficiente canalización de sustratos. También se observó que esta mitocondriopatía afecta otros procesos relacionados con el flujo de información genética del DNA (replicación, transcripción y traducción), así como con la beta oxidación y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA). Conclusiones: En conjunto, estos datos podrían utilizarse para una mejor clasificación de estas enfermedades, así como para la optimización de las opciones de manejo y tratamiento.

Proteomic analysis of saffron (Crocus sativus L. ) grown under conditions of cadmium toxicity / Análise proteômica do açafrão (Crocus sativus L. ) cultivado sob condições de toxicidade por cádmio

Cd is a highly detrimental global environmental pollutant. Plants have evolved complex defense mechanisms as an adaptation to against Cd toxicity. In this study, a pot experiment was performed to evaluate the protein profile of saffron in response to Cd stress. Fifteen proteins were found to be up-regulated in the leaves of plants under Cd stress and were primarily related to metabolism, signal transduction, stress and defense response and energy. Eleven proteins were found to be down-regulated following Cd treatment, including ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), ferredoxin-NADP reductase, a 70 kDa heat shock-related protein and three protein synthesis-associated proteins. The results provide valuable insights regarding the molecular mechanism of saffron in response to Cd toxicity and the possible utilization of genetic resources in developing Cd tolerant/low-accumulation saffron.

O cádmio (Cd) é um poluente ambiental global altamente prejudicial. As plantas desenvolveram mecanismos de defesa complexos como uma adaptação contra a toxicidade por Cd. Neste estudo, realizou-se um experimento em vaso para avaliar o perfil proteico do açafrão em resposta ao estresse por Cd. Foi descoberto que quinze proteínas foram supra-reguladas (up-regulated) nas folhas de plantas sob estresse por Cd e foram principalmente relacionados ao metabolismo, transdução de sinal, estresse e resposta de defesa e energia. Foi descoberto ainda que onze proteínas foram infra-reguladas (down-regulated) após tratamento com Cd, incluindo ribulose bifosfato carboxilase oxigenase (RuBisCO), ferredoxina-NADP redutase, uma proteína relacionada com o choque térmico de 70 kDa e três proteínas associadas à síntese de proteínas. Os resultados fornecem informações valiosas sobre o mecanismo molecular do açafrão em resposta à toxicidade do Cd e a possível utilização de recursos genéticos no desenvolvimento de açafrão tolerante ao Cd e de baixa acumulação.

Mitochondrial proteomic profile of complex IV deficiency fibroblasts: rearrangement of oxidative phosphorylation complex/supercomplex and other metabolic pathways.

BACKGROUND: Mitochondriopathies are multisystem diseases affecting the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. Skin fibroblasts are a good model for the study of these diseases. Fibroblasts with a complex IV mitochondriopathy were used to determine the molecular mechanism and the main affected functions in this disease. METHODS: Skin fibroblast were grown to assure disease phenotype. Mitochondria were isolated from these cells and their proteome extracted for protein identification. Identified proteins were validated with the MitoMiner database. RESULTS: Disease phenotype was corroborated on skin fibroblasts, which presented a complex IV defect. The mitochondrial proteome of these cells showed that the most affected proteins belonged to the OXPHOS system, mainly to the complexes that form supercomplexes or respirosomes (I, III, IV, and V). Defects in complex IV seemed to be due to assembly issues, which might prevent supercomplexes formation and efficient substrate channeling. It was also found that this mitochondriopathy affects other processes that are related to DNA genetic information flow (replication, transcription, and translation) as well as beta oxidation and tricarboxylic acid cycle. CONCLUSIONS: These data, as a whole, could be used for the better stratification of these diseases, as well as to optimize management and treatment options.

Caracterização do perfil proteômico salivar de cães / Characterization of proteomic profile of dogs' saliva

A doença periodontal é a doença bucal mais comum que ocorre em cães. Apesar da etiologia multifatorial, é considerado como fator determinante para a sua ocorrência, o resultado de uma resposta imuno-inflamatória induzida pela presença do biofilme dentário bacteriano que se acumula na região cervical dos dentes dos cães, tal qual ocorre em humanos. Este biofilme dentário pode também ser encontrado em sua forma calcificada, o cálculo dentário. A precipitação do cálcio no biofilme dentário é facilitada pelo pH alcalino da saliva dos cães. Além de componentes envolvidos na formação do cálculo dentário, a saliva é um fluido com uma mistura complexa de constituintes orgânicos e inorgânicos. Os componentes orgânicos são predominantemente proteínas salivares. Assim, o conhecimento da composição proteica da saliva é extremamente importante para identificar a presença de proteínas que possam estar envolvidas em mecanismos fisiológicos e patológicos da cavidade bucal de cães. O presente estudo teve por objetivo caracterizar o perfil proteômico salivar de cães. Para tal, foram coletadas amostras de saliva de 20 cães a partir de 3 meses de idade das raças Shih tzu e Lhasa apso por meio do kit Saliva Collection Device (Oasis Diagnostics® Corporation - Vancouver, WA, EUA). Previamente a coleta, foi realizado um exame clínico visual dos cães, 8 (40%) não apresentaram sinais de cálculo dentário e 12 (60%) apresentaram algum grau de cálculo dentário. O grupo total dos participantes apresentou em média 4,025 (DP = 2,84) anos, sendo 7 machos e 13 fêmeas. Após a coleta, as amostras foram submetidas à quantificação das proteínas (mBCA), em seguida, foi realizada a separação proteica utilizando a técnica de eletroforese em gel de poliacrilamida contendo dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) a 12%, seguido de análise por nLC-ESI-em espectrometria de massas (MS/MS). Os dados obtidos de MS/MS foram confrontados com o banco de dados de proteínas (UniProt). Foram identificadas 758 proteínas únicas, sendo 257 específicas de cães sem cálculo dentário e 338 específicas de cães com cálculo dentário. Dentre as 758 proteínas únicas, as mais abundantes encontradas foram: Albumina sérica, Hemoglobina subunidade ß, Apolipoproteína A-I, Hemoglobina subunidade α, Proteína S100, Haptoglobina e diversas proteínas não caracterizadas. Essas proteínas foram relacionadas às funções biológicas como de transporte de substâncias, resposta imune, estrutural, regulador enzimático e metabolismo. Este estudo é pioneiro em analisar a saliva de cães saudáveis para uma identificação das proteínas salivares, assim como estabelecer a variação e funções fisiológicas. (AU)

Periodontal disease is the most common oral disease that occurs in dogs. In spite of the multifactorial etiology, the result of an immunoinflammatory response induced by the presence of the dental biofilm that accumulates in the cervical region of the teeth of the dogs, as it occurs in humans, is considered a determinant factor for its occurrence. This dental biofilm can also be found in its calcified form, the dental calculus. Calcium precipitation in the dental biofilm is facilitated by the alkaline salivary pH of dogs. In addition to components involved in dental calculus formation, saliva is a fluid with a complex mixture of organic and inorganic constituents. The organic components are predominantly salivary proteins. Thus, knowledge of the protein composition of saliva is extremely important to identify the presence of proteins that may be involved in physiological and pathological mechanisms of the oral cavity of dogs. The present study aimed to characterize the salivary proteomic profile of dogs. For this, saliva samples were collected from 20 dogs from 3 months of age of the Shih tzu and Lhasa apso breeds by means of the Saliva Collection Device (Oasis Diagnostics® Corporation - Vancouver, WA, EUA). Prior to the collection, a visual clinical examination was performed and 8 (40%) did not present any signs of dental calculus and 12 (60%) presented some degree of dental calculus. The total group of participants presented an average of 4.025 (SD = 2.84) years, being 7 males and 13 females. After collection, the samples were submitted to protein quantification (mBCA), then protein separation was performed using the 12% sodium dodecyl sulfate-containing polyacrylamide gel electrophoresis technique (SDSPAGE), followed by analysis by nLC-ESI-MS/MS. Data obtained from MS/MS were compared with the protein database (UniProt). A total of 758 unique proteins were identified, of which 257 specific in dogs without dental calculus and 338 in dogs with dental calculus. Among the 758 single proteins, the most abundant were: serum albumin, hemoglobin subunit ß, apolipoprotein A-I, hemoglobin subunit α, protein S100, haptoglobin and several noncharacterized proteins. These proteins were related to biological functions such as transport of substances, immune response, structural, enzymatic regulator and metabolism. This study is pioneer in analyzing the saliva of healthy dogs for an identification of the salivary proteins, besides establishing the variation and physiological functions. (AU)

Salmonella Typhimurium infection primes a nutriprive mechanism in piglets.

Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) is an important cause of acute food- borne zoonoses worldwide, typically carried by pigs. It is well known that Salmonella has evolved a wide array of strategies enabling it to invade the host, but little information is available on the specific host responses to Salmonella infections. In the present study, we used an in vivo approach (involving piglets infected with a virulent or an attenuated S. Typhimurium strain) coupled to histological and proteomic analysis of the cecum mucosa, to highlight the host pathways activated during S. Typhimurium infection. We confirm the complex host-pathogen interaction. Our data showed that the metabolic and the cytoskeleton organization functions were the most significantly altered. In particular, the modifications of energy metabolic pathway could suggest a "nutriprive" mechanism, in which the host reduce its metabolic and energetic status to limit Salmonella infection. This study could represent a preliminary approach, providing information useful to better understand the host-Salmonella interaction.

A influência da biodiversidade no entorno do cultivo sobre a expressão de protéinas de bananas produzidas no Vale do Ribeira / Influence of biodiversity surrounding the banana crop on protein expression of banana fruits produced on Vale do Ribeira, Brazil

As interações entre as plantas cultivadas e os outros organismos do agroecossistema podem afetar as características dos alimentos, trazendo implicações que abrangem desde as condições socioeconômicas dos produtores até a qualidade nutricional e sensorial dos produtos agrícolas. No caso de agroecossistemas equilibrados, a conservação da biodiversidade na propriedade contribui para diminuir a dependência de insumos externos, principalmente para o controle de pragas e doenças. Nesse sentido a produção de bananas no Vale do Ribeira constitui um mosaico de agroecossistemas, que pressionam os maiores e mais conservados remanescentes florestais de Mata Atlântica. A banana é um fruto climatérico típico, que mostrou grande potencial para o presente estudo, primeiro por ter boa parte de seus processos bioquímicos parcialmente elucidados, segundo, por apresentar seu genoma sequenciado e, terceiro, por ser um cultivo que permeia as áreas de Mata Atlântica do Vale do Ribeira. A perspectiva de análise do Proteoma label-free do fruto foi escolhida por sua ampla capacidade de compreensão de respostas biológicas, especialmente em delineamentos experimentais inéditos como esse, onde não é possível fazer grandes especulações acerca da resposta esperada. Dessa forma, inserido a um projeto de objetivo mais amplo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da biodiversidade atlântica no entorno do agroecossistema sobre a expressão de proteínas das bananas, considerando os aspectos físico-químicos, fisiológicos e bioquímicos, de modo a estimar as vias metabólicas influenciadas por esta condição ambiental. O projeto foi desenvolvido a partir da comparação de duas áreas comerciais de bananicultura que possuem idade e tratos culturais idênticos, sendo que a única diferença é que uma delas encontra-se cercada exclusivamente pelo monocultivo de bananeiras (parcela Controle) e a outra possui 60% do perímetro adjacente a um fragmento de Mata Atlântica (parcela Biodiversidade). Foi utilizada uma estratégia holística, contemplando diversos fatores do ambiente (fertilidade do solo e aspectos climáticos), da fisiologia da bananeira (diagnose foliar e infestação por doenças) e da banana (aspectos de qualidade, comportamento pós-colheita e proteoma da polpa). Os resultados mostram que as plantas da parcela biodiversidade apresentaram menor Índice de Severidade de Sigatoka Negra e produziram frutos com maior vida verde. Em relação ao Proteoma, as vias do Ciclo do ácido cítrico, do Metabolismo do piruvato e da Alanina, aspartato e glutamato foram as mais alteradas entre os frutos das duas parcelas, sinalizando uma maior tendência na síntese de ácidos graxos nos frutos da parcela Biodiversidade, que parece ter sido desviada para a síntese de aminoácidos nos frutos da parcela Controle. Algumas evidências reunidas sugerem que a presença da biodiversidade da Mata Atlântica no entorno do agroecossistema favorece o restabelecimento da homeostase vegetal, trazendo efeitos benéficos para o cultivo e para o fruto

Food quality is affected by crop and other agroecosystem organism interaction. These are a broad and diverse field of study, with unclear central issues, implying since socioeconomic condition of the producer, up to food quality, in terms of nutritional and sensorial issues. In this sense, banana production on Vale do Ribeira represents an agroecosystem mosaic, among the hugest and most conserved remaining Atlantic forest. Banana is a climacteric fruit with great potential for this study, firstly because its biochemical processes has been partially clarified, secondly, because its genome is already sequenced and, finally, because its cultivation area is surrounded by Atlantic forest areas from Vale do Ribeira. Proteomic label-free has been chosen, because of its great capability to understand biological response, especially in unprecedented experimental approaches, in which expectations cannot be done. Thereby, inserted on a broader project, the aim of this work was to evaluate the influence of Atlantic forest biodiversity surrounding the agroecosystem on protein expression of banana fruit, considering physic-chemical, physiological and biochemical aspects, in order to highlight metabolic pathways influenced by this environmental condition. The development of this project is based on the comparison of two banana commercial plots, with similar age and cultural practices, being the only difference between plots the presence of an Atlantic forest remanant on 60% of the Biodiversity plot, while the Control plot is exclusively surrounded by banana crop. It has been adopted an holistic approach, including several environmental factors (soil fertility and climatic factors), crop physiology factors (foliar diagnosis and disease severity) and banana fruit (quality attributes, post-harvest behavior and pulp proteome). Results revealed a reduction on disease severity and a longer fruit greenlife, which represents the time available to transport and marketing, for plants of the Biodiversity plot. The Proteome has shown alterations on metabolic pathways, as Citric acid cycle, Piruvate metabolism and Alanine, aspartate and glutamate metabolism, suggesting a greater tendency on fatty acid biosynthesis on fruits from Biodiversity plots, whereas fruits from Control plot seems to enhance amino acid biosynthesis. Some evidence suggest that the Atlantic forest surrounding the agroecosystem can be helpful to plant homeostasis, with benefits to the crop and fruit

Análise proteômica em cérebro de ratos submetidos a tratamento subcrônico com chumbo: influência da suplementação com ferro / Proteomic analysis of brain in rats submitted to subchronic treatment with lead: influence of iron supplementation

O chumbo (Pb) é um metal pesado que pode ocasionar alterações em todos os sistemas. Porém os maiores danos à saúde ocorrem quando este acomete o sistema nervoso central (SNC). Muitos estudos demonstram as alterações clinicas/comportamentais causadas pela ação do Pb no SNC. Entretanto, ainda são necessários estudos que demonstrem as alterações bioquímicas causadas pelo Pb neste sistema. Por outro lado, tem sido relatado que o ferro (Fe) parece ter um efeito protetor na toxicidade cerebral causada pelo Pb. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar a concentração de Pb no tecido cerebral, bem como realizar análise proteômica em cérebro de ratos intoxicados por Pb, submetidos à suplementação com Fe ou não. O experimento foi realizado com 30 ratos recém-desmamados (Rattus norvegicus, variedade Wistar) divididos em 6 grupos (n=5/grupo), de acordo com o tratamento recebido por 6 semanas, a saber: Controle (não exposto ao Pb ou Fe), Controle Fe (exposto à administração de 20 mg/Kg p.c. de FeSO4 a cada 2 dias, por gavagem gástrica), Pb 100 (exposto à água contendo 100 mg/L de Pb), Pb 400 (exposto à água contendo 400 mg/L de Pb) Pb100 + Fe (exposto à água contendo 100 mg/L de Pb e à gavagem com FeSO4) e Pb400 + Fe (exposto à água contendo 400 mg/L de Pb e à gavagem com FeSO4). Decorrido o período experimental, os animais foram eutanasiados e o cérebro dos animais foi removido, sendo descartados o cerebelo e o tronco encefálico. O restante foi submetido à concentração de Pb e à análise proteômica. Foi observada uma dose-resposta em relação à concentração de Pb no cérebro. A administração de FeSO4 reduziu os níveis de Pb no cérebro, embora sem significância estatística. A análise dos géis com os spots proteicos demonstrou uma redução na quantidade destes de acordo com o tratamento recebido pelos grupos. O grupo controle mostrou a maior quantidade de spots, ao passo que os grupos que receberam a maior concentração de Pb (400 mg/L) apresentaram as menores quantidade de...

Lead (Pb) is a heavy metal that may yield changes in all body systems, yet the greatest health damages occur when it affects the central nervous system (CNS). Many studies demonstrate the clinical/behavioral changes caused by the action of Pb on the CNS. However, studies are necessary to demonstrate the biochemical changes caused by Pb in this system. Conversely, it has been reported that iron (Fe) seems to play a protective role on the brain toxicity caused by Pb. Therefore, this study analyzed the concentration of Pb in the brain tissue, and conducted proteomic analysis in the brain of rats intoxicated by Pb, submitted or not to Fe supplementation. The study was conducted on 30 weaning rats (Rattus norvegicus, Wistar type) divided in 6 groups (n=5/group), according to the treatment established for 6 weeks, as follows: Control (not exposed to Pb or Fe), Control Fe (exposed to administration of 20 mg/Kg p.c. of FeSO4 at every 2 days, by gastric gavage), Pb 100 exposed to water containing 100 mg/L of Pb), Pb 400 (exposed to water containing 400 mg/L of Pb) Pb100 + Fe (exposed to water containing 100 mg/L of Pb and gavage with FeSO4) and Pb400 + Fe (exposed to water containing 400 mg/L of Pb and gavage with FeSO4). After the experimental period, the animals were killed and the brains of animals were removed, discarding the cerebellum and brainstem. The remaining structure was submitted to analysis of Pb concentration and proteomic analysis. A dose-response relationship was observed in Pb concentration in the brain. The administration of FeSO4 reduced the levels of Pb in the brain, though without statistical significance. The analysis of gels with proteic spots demonstrated reduction in their quantity according to the treatment performed in the groups. The control group exhibited greater concentration of spots, while groups receiving higher Pb concentration (400 mg/L) presented the lowest quantity of spots...

Análise proteômica em cérebro de ratos submetidos a tratamento subcrônico com chumbo: influência da suplementação com ferro / Proteomic analysis of brain in rats submitted to subchronic treatment with lead: influence of iron supplementation

O chumbo (Pb) é um metal pesado que pode ocasionar alterações em todos os sistemas. Porém os maiores danos à saúde ocorrem quando este acomete o sistema nervoso central (SNC). Muitos estudos demonstram as alterações clinicas/comportamentais causadas pela ação do Pb no SNC. Entretanto, ainda são necessários estudos que demonstrem as alterações bioquímicas causadas pelo Pb neste sistema. Por outro lado, tem sido relatado que o ferro (Fe) parece ter um efeito protetor na toxicidade cerebral causada pelo Pb. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar a concentração de Pb no tecido cerebral, bem como realizar análise proteômica em cérebro de ratos intoxicados por Pb, submetidos à suplementação com Fe ou não. O experimento foi realizado com 30 ratos recém-desmamados (Rattus norvegicus, variedade Wistar) divididos em 6 grupos (n=5/grupo), de acordo com o tratamento recebido por 6 semanas, a saber: Controle (não exposto ao Pb ou Fe), Controle Fe (exposto à administração de 20 mg/Kg p.c. de FeSO4 a cada 2 dias, por gavagem gástrica), Pb 100 (exposto à água contendo 100 mg/L de Pb), Pb 400 (exposto à água contendo 400 mg/L de Pb) Pb100 + Fe (exposto à água contendo 100 mg/L de Pb e à gavagem com FeSO4) e Pb400 + Fe (exposto à água contendo 400 mg/L de Pb e à gavagem com FeSO4). Decorrido o período experimental, os animais foram eutanasiados e o cérebro dos animais foi removido, sendo descartados o cerebelo e o tronco encefálico. O restante foi submetido à concentração de Pb e à análise proteômica. Foi observada uma dose-resposta em relação à concentração de Pb no cérebro. A administração de FeSO4 reduziu os níveis de Pb no cérebro, embora sem significância estatística. A análise dos géis com os spots proteicos demonstrou uma redução na quantidade destes de acordo com o tratamento recebido pelos grupos. O grupo controle mostrou a maior quantidade de spots, ao passo que os grupos que receberam a maior concentração de Pb (400 mg/L) apresentaram as menores quantidade de...

Lead (Pb) is a heavy metal that may yield changes in all body systems, yet the greatest health damages occur when it affects the central nervous system (CNS). Many studies demonstrate the clinical/behavioral changes caused by the action of Pb on the CNS. However, studies are necessary to demonstrate the biochemical changes caused by Pb in this system. Conversely, it has been reported that iron (Fe) seems to play a protective role on the brain toxicity caused by Pb. Therefore, this study analyzed the concentration of Pb in the brain tissue, and conducted proteomic analysis in the brain of rats intoxicated by Pb, submitted or not to Fe supplementation. The study was conducted on 30 weaning rats (Rattus norvegicus, Wistar type) divided in 6 groups (n=5/group), according to the treatment established for 6 weeks, as follows: Control (not exposed to Pb or Fe), Control Fe (exposed to administration of 20 mg/Kg p.c. of FeSO4 at every 2 days, by gastric gavage), Pb 100 exposed to water containing 100 mg/L of Pb), Pb 400 (exposed to water containing 400 mg/L of Pb) Pb100 + Fe (exposed to water containing 100 mg/L of Pb and gavage with FeSO4) and Pb400 + Fe (exposed to water containing 400 mg/L of Pb and gavage with FeSO4). After the experimental period, the animals were killed and the brains of animals were removed, discarding the cerebellum and brainstem. The remaining structure was submitted to analysis of Pb concentration and proteomic analysis. A dose-response relationship was observed in Pb concentration in the brain. The administration of FeSO4 reduced the levels of Pb in the brain, though without statistical significance. The analysis of gels with proteic spots demonstrated reduction in their quantity according to the treatment performed in the groups. The control group exhibited greater concentration of spots, while groups receiving higher Pb concentration (400 mg/L) presented the lowest quantity of spots...

Partial characterization of Plasmodium falciparum trophozoite proteome under treatment with quinine, mefloquine and the natural antiplasmodial diosgenone / Caracterización parcial del proteoma del trofozoíto de Plasmodium falciparum bajo tratamiento con quinina, mefloquina y el compuesto natural diosgenona

Introduction: Despite efforts to control malaria, around 10% of the world population is at risk of acquiring this disease. Plasmodium falciparum accounts for the majority of severe cases and deaths. Malaria control programs have failed due to the therapeutic failure of first-line antimalarials and to parasite resistance. Thus, new and better therapeutic alternatives are required. Proteomic analysis allows determination of protein expression levels under drug pressure, leading to the identification of new therapeutic drug targets and their mechanisms of action. Objective: The aim of this study was to analyze qualitatively the expression of P.falciparum trophozoite proteins (strain ITG2), after exposure to antimalarial drugs, through a proteomic approach. Materials and methods: In vitro cultured synchronized parasites were treated with quinine, mefloquine and the natural antiplasmodial diosgenone. Protein extracts were prepared and analyzed by two-dimensional electrophoresis. The differentially expressed proteins were selected and identified by MALDI-TOF mass spectrometry. Results: The following proteins were identified among those differentially expressed in the parasite in the presence of the drugs tested: enolase (PF10_0155), calcium-binding protein (PF11_0098), chaperonin (PFL0740c), the host cell invasion protein (PF10_0268) and proteins related to redox processes (MAL8P1.17). These findings are consistent with results of previous studies where the parasite was submitted to pressure with other antimalarial drugs. Conclusion: The observed changes in the P. falciparum trophozoite protein profile induced by antimalarial drugs involved proteins mainly related to the general stress response.

Introducción. A pesar de los esfuerzos para controlar la malaria, esta sigue siendo un problema de salud pública. Plasmodium falciparum es responsable de la mayoría de los casos graves y de las muertes. Los programas de control de la malaria han sido cuestionados debido al fracaso del tratamiento y a la resistencia del parásito a los antipalúdicos de primera línea, por lo que se requieren nuevas y mejores alternativas. El análisis proteómico permite identificar y determinar los niveles de expresión de las proteínas bajo la presión de los medicamentos, lo que posibilita la identificación de nuevos blancos terapéuticos y mecanismos de acción. Objetivo. Analizar cualitativamente la expresión diferencial de proteínas del citosol del trofozoíto de P. falciparum bajo tratamiento con quinina, mefloquina y el compuesto natural diosgenona mediante una aproximación proteómica. Materiales y métodos. Se trataron trofozoítos sincronizados y cultivados in vitro de P. falciparum (cepa ITG2) con quinina, mefloquina y el compuesto natural diosgenona. Los extractos proteicos se prepararon y analizaron por electroforesis bidimensional. Las proteínas con aparente expresión diferencial se seleccionaron e identificaron mediante espectrometría de masas MALDI-TOF. Resultados. Se encontraron las siguientes proteínas diferencialmente expresadas en el trofozoíto: la enolasa (PF10_0155), la proteína de unión a calcio (PF11_0098), la chaperonina (PFL0740c), la proteína de invasión a la célula del huésped (PF10_0268) y la proteína relacionada con procesos de reducción y oxidación (redox) (MAL8P1.17). Estos hallazgos son congruentes con resultados previos de estudios en los que el parásito fue presionado con otros medicamentos antipalúdicos. Conclusión. Los cambios observados en el perfil de proteínas del trofozoíto de P. falciparum tratado con antipalúdicos involucraron preferencialmente proteínas relacionadas con la respuesta al estrés general.