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Tipo do documento: Tese
Título: Estudo das células endoteliais humanas frente a estímulos inflamatórios: urease de Helicobacter pylori e o tecido adiposo na obesidade
Título(s) alternativo(s): Study of human endothelial cells in response to inflammatory stimuli: Helicobacter pylori urease and obese adipose tissue
Autor: Souza, Mariele de Jesus 
Primeiro orientador: Barja-Fidalgo, Thereza Christina
Primeiro coorientador: Moraes, João Alfredo de
Primeiro membro da banca: Ferreira, Prescilla Emy Nagao
Segundo membro da banca: Martins, Patricia Machado Rodrigues e Silva
Terceiro membro da banca: Nasciutti, Luiz Eurico
Quarto membro da banca: Martins, Mariana Renovato
Resumo: Alterações funcionais nas células endoteliais (CEs) têm um importante papel na patogênese de diferentes doenças, incluindo doenças infecciosas e metabólicas, como a obesidade. Em ambos os casos, o endotélio é ativado por mediadores pró-inflamatórios, contribuindo para a persistência da inflamação e a progressão da enfermidade. Neste trabalho, avaliamos em células endoteliais humanas (HMEC1), in vitro: (1) os efeitos induzidos pela urease produzida pela bactéria Helicobacter pylori (HPU), um importante fator de virulência que apresenta comprovadas propriedades pró-inflamatórias; e (2) os efeitos induzidos pelas moléculas produzidas e liberadas pelo tecido adiposo (TA) de indivíduos obesos ou eutróficos. Na primeira parte deste estudo, mostramos que o tratamento de HMEC1 com HPU promoveu aumento na permeabilidade paracelular e reduziu a resistência transendotelial. Estes efeitos foram decorrentes da ruptura do contato célula-célula, devido à fosforilação da VE-caderina e sua dissociação do complexo membranar. Além disso, a HPU induziu alterações no rearranjo do citoesqueleto da actina e aumento da fosforilação da FAK. O tratamento com a HPU também estimulou a produção de NO e ROS e a ativação de NF-kB em HMEC1, levando ao aumento na expressão de COX-2, HO-1, pró-IL-1β e da expressão de ICAM-1 e E-selectina, induzindo a adesão de neutrófilos à monocamada endotelial, confirmando assim as propriedades pró-inflamatórias desta urease. Esses efeitos parecem ser modulados através da ativação da sinalização associada à integrinas e por metabólitos da via das lipoxigenases, uma vez que os efeitos foram inibidos por inibidores dessas vias, o tripeptídeo-RGD e a esculetina, respectivamente. A HPU também promoveu a diferenciação de CEs, induzindo a tubulogênese e aumentando a expressão de VEGFR-2. Os dados apresentados suportam o papel da HPU como um fator de virulência que contribui para a inflamação crônica induzida pela bactéria. Na segunda parte do trabalho, mostramos que o tratamento de CEs com o meio condicionado da cultura de explantes de TA de indivíduos obesos, ou com as micropartículas isoladas destes meios, induziram aumento na permeabilidade, o que foi precedido pela fosforilação da VE-caderina e rearranjo do citoesqueleto de actina nas CEs, quando comparado ao grupo eutrófico. Além disso, observamos tanto o meio condicionado como as micropartículas isoladas do TA de pacientes obesos estimularam a proliferação e a migração/ invasão das HMEC1, estimulando a diferenciação dessas células, contribuindo para o aumento da tubulogênese. As CEs estimuladas pelo microambiente adiposo obeso também apresentaram aumento na produção de NO e de ROS, levando ao aumento da expressão da HO-1. Esses resultados indicam que fatores solúveis e as micropartícula liberadas pelo TA de indivíduos obesos cooperam para a disfunção endotelial, frequentemente observada na obesidade. Em conjunto, nossos dados contribuem para o melhor entendimento do papel de diferentes fatores nas disfunções endoteliais que são detectadas em diferentes doenças. Estas alterações funcionais nas CEs, por sua vez, auxiliam no processo inflamatório instalado, contribuindo assim para a persistência e progressão de doenças.
Abstract: Alterations in endothelial cells (ECs) play a central role in the pathogenesis of a broad human pathologies, such as obesity and infections. During the onset of many diseases, the continuous activation of endothelium by pro-inflammatory stimuli favors the persistence of inflammation, becoming a chronic process. Our group has been studying the mechanisms that lead to changes in ECs functions induced by pathogenic factors produced or released during chronic inflammation, caused by bacterial infections or chronic degenerative diseases. In this study, human endothelial cell cultures (HMEC1) were used in an in vitro model to evaluate: (1) the effect of Helicobacter pylori urease (HPU), a key virulence factor with proinflammatory properties, essential for colonization gastric mucosa, and (2) the effect of the conditioned media and microparticles isolated from cultures explants adipose tissue (AT) obtained from obese and non-obese subjects. In the first part of this study, we have shown that HPU, independenly of its ureolytic activity, enhanced permeability in HMEC1 and reduced trasendothelial resistance, causing disruption of cell–cell contact, with dissociation of cadherin from adherens junctions and VE-cadherin phosphorylation, accompanied by alterations in actin cytoskeleton dynamics and increased FAK phosphorylation. HPU also stimulated NO and ROS production by ECs and induced NF-kB activation, enhancing the expression of COX-2, HO-1, pro-IL-1β and adhesion molecules. Higher expression of ICAM-1 and E-selectin allowed an increased adhesion of human neutrophils to HMEC1 monolayer, confirming the pro-inflammatory properties of HPU. Cells treated with HPU also presented increasing expression of VEGFR-2, and underwent differentiation and tubulogenesis. The effects induced by HPU in HMECs are, at least in part, modulated by integrin signaling activation and dependent on redox metabolism and lipoxygenase pathway activation, being attenuated by RGD peptides and esculetin, respectively. The data support the role of HPU as a pro-inflammatory virulence factor that contributes to chronic inflammation induced by the bacteria. In the second part, we have shown that the conditioned media and microparticles, obtained from obese AT explants cultures, increased endothelial permeability, which was associated to VE-cadherin phosphorylation and actin cytoskeleton rearrangement in CEs. Additionally, these stimuli also enhanced invasion and the proliferative capacity of these cells, allowing the increase of tubulogenesis. ECs stimulated by obese adipose microenvironment also showed an increase in NO and ROS production, which resulted in an up-regulated expression of HO-1. The data indicate that obese AT, contrasting with the AT from lean subjects, release soluble pro-inflammatory and pro-angiogenic mediators that may modulate endothelial dysfunction and differentiation. Together, our data contribute to a better understanding of the role of different factors, either derived from microorganisms (HPU) or produced by AT during obesity, able to induce ECs modifications and contribute to the onset inflammatory process and also to the persistence and progression of diseases.
Palavras-chave: Células endoteliais – Fisiologia
Permeabilidade
Urease de H. pylori
Obesidade
Tecido Adiposo
Micropartículas
Endothelial cells
Permeability
Helicobacter pylori urease
Obesity
Adipose tissue
Microparticles
Infecções por Helicobacter – Fisiopatologia
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA::CITOLOGIA E BIOLOGIA CELULAR
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biociências
Citação: SOUZA, Mariele de Jesus. Estudo das células endoteliais humanas frente a estímulos inflamatórios: urease de Helicobacter pylori e o tecido adiposo na obesidade. 2019. 197 f. Tese (Doutorado em Biociências) - Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24079
Data de defesa: 27-Mar-2019
Aparece nas coleções:Doutorado em Biociências



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