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Percorrer FCB1-Teses por Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) "03:Saúde de Qualidade"
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- Análise Bioinformática da Via Hedgehog em Cancros Humanos: Expressão, Metilação e Impacto Prognóstico no KIRC e LGGPublication . Aguiar, Diogo Gonçalo Ribeiro Paulo e Soares; Tavares, ÁlvaroO cancro é um dos maiores desafios da saúde global, resultando de alterações genéticas, epigenéticas e da desregulação de vias de sinalização. Esta tese centrou-se na via Hedgehog (HH), conservada evolutivamente e crucial no desenvolvimento embrionário, frequentemente desregulada em vários tipos de neoplasias. O objetivo principal foi analisar a expressão diferencial dos genes da via HH e associados em diversos cancros, com foco no carcinoma renal de células claras (KIRC) e no glioma de baixo grau (LGG), avaliando também o seu impacto prognóstico e potenciais mecanismos regulatórios. Utilizando abordagens bioinformáticas e bases de dados públicas (TCGA, GTEx, GEPIA2, cBioPortal, MethSurv, STRING, TIMER2.0, UCSC Xena Browser e UALCAN), foram analisados dados de expressão génica, metilação de DNA, mutações, infiltração imune e interações moleculares. Verificaram-se diferenças relevantes na expressão de CDON e LRP2 (KIRC) e de KIF7, BOC, CSNK1A1, CSNK1G3, PTCH1, GAS1, SMO e SUFU (LGG) entre tecidos tumorais e normais. A expressão elevada de LRP2 e CDON associou-se a melhor sobrevivência em KIRC, enquanto SUFU e PTCH1 mostraram efeito protetor em LGG. Por outro lado, SMO e GAS1 foram associados a pior prognóstico em LGG. Foi ainda observada hipermetilação dos promotores de CDON e LRP2 em KIRC, sugerindo regulação epigenética, enquanto em LGG a desregulação parece ocorrer por mecanismos não mutacionais. As redes de coexpressão revelaram interações com vias como Wnt e PI3K/AKT. Conclui-se que a via HH tem impacto distinto consoante o subtipo tumoral, e alguns genes, como LRP2 e CSNK1A1, podem constituir biomarcadores ou alvos terapêuticos promissores, reforçando a importância de análises multi-ómicas aplicadas à oncologia de precisão.
- Analysis of mutational allelic imbalances’ Influence on drug treatment responsePublication . Fontes, Melissa Ferreira; Maia, Ana-Teresa; Ferreira, Bibiana I.Breast cancer exhibits significant heterogeneity across various dimensions concerning histological and molecular classification, as well as mutational profile and clinical outcome. Defining treatment courses is likewise a complex task, as patients share similar features but different clinical prognoses. Nowadays, prognostic assessment tries to capture the morphologic and genetic variation within breast tumours, employing a variety of multigene molecular tests focusing on measuring gene expression of a specific gene panel, to predict patient outcome. In current clinical practice, the assessment of the PIK3CA mutational status is a routine procedure for hormone-receptor positive, HER2 negative metastatic breast cancers. Evaluation of gain-of-function mutations in the PIK3CA gene within this patient cohort helps to identify individuals who may benefit from systemic treatment with alpelisib, a PI3Kα-specific inhibitor. Previous studies have demonstrated that widespread allelic imbalances in the expression of somatic mutations in PIK3CA are associated with prognosis in breast cancer. Particularly, preferential expression of PIK3CA’s mutated allele is associated with poorer prognosis. Here, we hypothesise that differential allelic expression of PIK3CA mutations influences protein levels in breast cancer cells, thereby potentially affecting drug treatment response. We aimed to create an inducible PIK3CA breast cell-based tool capable of inducing different levels of PIK3CA mutational expressions as a platform to evaluate the impact of mutational expression levels on the response to PI3K-targeted therapies. Our goal was to create a cell-based system to precisely identify patients eligible for PI3K-α inhibitor therapies by modelling PIK3CA mutant expression dosages and assessing cell drug response. Our results show that we successfully generated a plasmid capable of constitutively expressing the wild-type isoform of the PIK3CA gene and also three inducible plasmids that can express three different levels of each PIK3CA mutant in a controlled manner. These plasmids constitute the tools required to transfect breast cell lines and generate the PIK3CA inducible system. Once the system is not yet created, our hypothesis is still subject to proof.
- Assessing the importance of deltaC mRNA 3’utr for zebrafish somitogenesisPublication . Rodrigues, Leonardo Abraão da Silva; Andrade, Raquel P.; Carraco, GilSomitogenesis is a critical process in early vertebrate development, leading to the periodic formation of somites from the presomitic mesoderm (PSM) along the rostral-caudal axis during body elongation. These somites, which serve as embryonic precursors to the axial skeleton, are crucial for the proper development of vertebrae and other segmented structures. While the periodicity of somite formation can vary significantly between species, it remains highly constant within each species. This periodicity is driven by the embryo clock (EC), an intrinsic mechanism in PSM cells that relies on oscillations of gene expression, regulated through negative feedback loops, requiring short-lived mRNA transcripts. The stability of these transcripts is influenced by regulatory regions (RR) within the mRNA 3’ Untranslated Region (3’UTR). Proper somite formation requires synchronization between PSM cells, facilitated by Notch-Delta signaling, which coordinates cellular division and differentiation. This work investigated the role of the 3’UTR of the zebrafish deltaC clock gene in somite formation periodicity. Various zebrafish mutant lines were generated using CRISPR/Cas9. A previously generated mutant line (RR2) was characterized, assessing somite number, size, periodicity of formation, as well as the expression of EC genes. The comparison between the RR2 mutant and wildtype embryos showed no differences in somite size or number. Also, deltaC and her7 clock gene expression were unaltered. However, the RR2 mutant showed a slight decrease in the periodicity of somite formation. In conclusion, this work describes new animal model systems to study the embryo clock and provided new data on the importance of deltaC mRNA 3’UTR for somite formation.
- Associação entre o infiltrado linfoide e expressão de KI-67 com diversos fatores clínico-patológicos em cancro da mama luminalPublication . Almeida, Érica Filipa Pinto de; Borralho, Paula; Tavares, ÁlvaroAtualmente o cancro da mama continua a ter uma grande importância a nível mundial, particularmente no que respeita à sua incidência e mortalidade. Neste contexto, o diagnóstico correto e precoce apresentam um valor imensurável, contribuindo assim para a cura deste tumor. Muitos são os estudos realizados que procuram encontrar fatores preditivos e de prognóstico, de modo a auxiliar a tarefa árdua de diagnosticar, orientar a terapêutica e avaliar o prognóstico do cancro da mama. No entanto, atualmente este tema ainda carece de respostas para muitas questões. Com o intuito de encontrar algumas respostas, no presente estudo foram analisadas correlações entre várias variáveis clínicas, histológicas e biológicas, a fim de validar determinados biomarcadores, como fatores preditivos e de prognóstico. Neste projeto, foi nosso objetivo comparar duas coortes de carcinoma da mama de tipos histológicos diferentes (carcinoma lobular invasivo e carcinoma sem tipo especial), mas com grau de diferenciação e estádios clínicos e patológicos sobreponíveis. Foram selecionados 60 casos de carcinoma da mama, dos quais 30 carcinomas lobulares e 30 carcinomas de tipo NST e foram recolhidas as características específicas de cada tipo de tumor, bem como os dados clínicos relevantes. Foram comparadas variáveis clínicas (idade, a presença ou ausência de metástases, recidiva e por fim, seguimento) e variáveis histológicas e biológicas (expressão de recetores hormonais, amplificação de HER2, expressão de Ki-67 e densidade da infiltração linfocitária) entre as duas coortes e correlacionadas estas variáveis entre si e com os dados de seguimento. Um total de 8 correlações foram identificadas, em ambos os carcinomas, entre os vários parâmetros de interesse. Evidencia-se a correlação da expressão de Ki-67 com a infiltração linfocitária peritumoral e intratumoral, que revelaram relações ligeiramente superiores às restantes correlações efetuadas.
- Caracterização da expressão do gene ZFP36L1 associado a mecanismos de patogénese da osteoartrose e osteoporosePublication . Lázaro, Mafalda Guela; Simão, MárcioO organelo sem membrana, designado como grânulo TIS, é caracterizado pela interação da proteína ZFP36 ring finger protein like 1 (ZFP36L1), também conhecida como TIS11B, com mRNAs que codificam proteínas membranares. ZFP36L1 promove o enriquecimento ou exclusão de transcritos, dependendo do tamanho dos seus 3'UTR e número de elementos ricos em adeninas (A) e uracilos (U) (AREs). A associação de grânulos TIS à superfície do retículo endoplasmático cria um microambiente que favorece a tradução e localização de proteínas específicas na superfície da membrana das células. ZFP36L1 também é conhecido por regular a estabilidade e degradação de transcritos de vários genes alvo, como é o caso de vários intermediários inflamatórios, o que sugere um papel duplo para o ZFP36L1, favorecendo a transcrição de proteínas membranares e destabilizando outros alvos. Para além dos marcadores de inflamação, também regula os intermediários da via de sinalização das BMPs e está envolvido em mecanismos de senescência o impacto do ZFP36L1 nas células precursoras de osteoblastos e de condrócitos e na sua diferenciação terminal é praticamente desconhecido. Recentemente, o ZFP36L1 tem sido implicado na promoção da diferenciação de osteoblastos e a sua expressão foi identificada como sendo diminuída em ratinhos mais idosos, resultando numa diferenciação preferencial das células mesenquimais para a linhagem adipocitária. Também foi publicado que o aumento da expressão de ZFP36L1 está associado aos mecanismos de progressão da osteoartrose. Este projeto tem como objetivo a identificação, compilação e discussão de estudos publicados que descrevem a expressão de ZFP36L1 em contextos patológicos associados ao desenvolvimento de osteoporose e osteoartrose, focando a discussão dos resultados obtidos no impacto que ZFP36L1 pode ter no metabolismo do osso e da cartilagem. Através da pesquisa da base de dados Gene Expression Omnibus (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geoprofiles) e bibliografia associada vai-se procurar compilar e comparar dados relativos à expressão de ZFP36L1 em experiências usando tecidos de humano e de ratinho. Com base nesses resultados vai-se procurar contextualizar a expressão desta proteína nos mecanismos associados ao desenvolvimento de osteoartrose e osteoporose. Serão igualmente estudadas (i) as relações filogenéticas destes genes nas principais espécies utilizadas como modelos biológicos em ciências biomédicas, e (ii) a presença de polimorfismos no gene que codifica para a ZFP36L1 e possam ser associados a patologias no sistema musculoesquelético e contextualizar os resultados relativamente às funções das proteínas codificadas.
- Characterization of the role of H2S in neuronal differentiation in Trisomy 21Publication . Marques, Vera; Araújo, Inês; Simão, SóniaDown syndrome (DS) is caused by trisomy of chromosome 21 and is one of the most prevalent aneuploidies compatible with life. The characteristics of DS include congenital heart defects, craniofacial abnormalities, gastrointestinal anomalies, leukemia, seizures, early onset of Alzheimer´s disease, and cognitive impairment among others. Disturbances in the neurological signal processing during critical stages of neurogenesis can affect proliferation, migration, and differentiation of stem cells which may be responsible for the mental impairment of these individuals. These features are important to understanding how DS's brain development is affected. The gene coding for cystathionine-beta-synthase (CBS) is present in chromosome 21 with an extra copy in individuals with DS. CBS is one of the enzymes responsible for the cellular production of hydrogen sulfide (H2S). This is a ubiquitous small gaseous signaling molecule that plays an important role in many physiological processes. However, the contribution of H2S to the abnormal neurodevelopment of DS individuals has not been addressed and is currently under investigation under the Araújo lab. In this study, we aimed to evaluate the contribution of H2S in DS fibroblasts prior to reprogramming these cells into induced pluripotent stem cells (iPSC) to be used in the future as a human cellular model to address the role of H2S in neuronal differentiation in DS. To accomplish this objective, fibroblasts collected from Down Syndrome patients and healthy donors were obtained and H2S production was assessed by time-lapse imaging using a fluorescent probe selective for H2S. The fibroblasts were afterward reprogrammed into iPS cells. The levels of intracellular H2S were higher in the DS cell line when compared to the healthy donor cell line. iPS cells from the DS individuals and the healthy donor fibroblasts were reprogrammed with success and both cell lines expressed the main pluripotency markers Sox2, Nanog, and Oct4 observed by immunocytochemistry and flow cytometry analysis. The data obtained in this work and the iPS lines developed will allow in the future the establishment of an important cellular model to study how H2S affects neurodevelopment in DS.
- Characterization of TYK2 role in IL-7/IL-7R signaling in T-cell Acute Lymphoblastic LeukemiaPublication . Cavaco, Joana Margarida Bartolomeu; Fragoso, Ana Rita; Tavares, ÁlvaroA leucemia linfoblástica aguda (LLA) é uma neoplasia hematológica que pode ser subdividida de acordo com o tipo de linfócitos afetados. Assim sendo, denomina-se leucemia linfoblástica aguda de células T (LLA-T), quando existe a expansão e proliferação de linfócitos T imaturos, e leucemia linfoblástica aguda de células B (LLA-B), quando associada à proliferação de linfócitos B imaturos. A LLA é o cancro pediátrico mais comum, sendo que dentro destes casos, aproximadamente 15% são de LLA-T. Após tratamento, 85% das crianças com LLA-T atingem remissão. No entanto, nos adultos esta percentagem é mais reduzida, ficando entre os 20-40%. O tratamento da LLA-T consiste num programa intenso de quimioterapia, que está associado a vários efeitos secundários. Para além disso, apesar destes doentes terem um prognóstico favorável à data do diagnóstico, a taxa de recidiva é elevada e está associada a um pior prognóstico, uma vez que a doença persistente é geralmente resistente à quimioterapia. Como tal, os efeitos secundários associados à quimioterapia e a falta de tratamento alternativos após recidiva realça a necessidade urgente da descoberta de novas abordagens terapêuticas. Este tipo de leucemia (LLA-T) está associada a diversas alterações genéticas, que resultam na desregulação do processo de desenvolvimento de células T, e por sua vez, levam à proliferação não controlada de células imaturas. A via de sinalização da interleucina-7 (IL-7) desempenha um papel muito importante no processo de diferenciação das células T. Estudos realizados demonstram que a eliminação desta via resulta no bloqueio do desenvolvimento de linfócitos T e B, e consequentemente na produção de linfócitos T não funcionais e numa população de linfócitos B reduzida. A ativação desta via requer a participação da IL-7 e do seu recetor, o IL-7R. O recetor da IL-7 é composto por duas subunidades, nomeadamente a cadeia a (IL-7Ra) e a cadeia g comum. Estas subunidades não possuem atividade catalítica intrínseca e como tal, para poderem fosforilar substratos e darem início à transdução de sinal necessitam da ação de outras proteínas, como as cinases Janus (JAK) JAK1 e JAK3, que se ligam à cadeia IL-7Ra e à cadeia g comum, respetivamente. Quando a interleucina se liga ao recetor, JAK1 e JAK3 fosforilam-se mutuamente, causando a sua ativação, o que resulta na fosforilação de tirosinas presentes nas cadeias do recetor, criando locais de ancoragem para a proteína STAT5. Esta proteína, ao ser ativada por JAK1 e JAK3, sofre dimerização e é transportada para o núcleo onde, atuando como um fator de transcrição, dá início à transcrição de genes envolvidos na proliferação, diferenciação e apoptose. (...)
- Complement gene expression in the fetal brain after maternal immune activation in a rodent modelPublication . Correia, Édi Pedro; Hoffmann, CarolinThe developmental stage consists of a wide variety of fine-tuned biological processes. Disruptions in these mechanisms may induce alterations in the fetus, compromising its viability or causing malformations and/or deficits. Pathogens such as bacteria and viruses that cross the placenta have been well established as some of these disruptors with some of these being able to directly harm neurodevelopment. However, the immune system cells themselves have also been described as having a key role in the development of the brain being relevant in processes such as the cortical plate formation and neurogenesis. It is also well known that the mother’s health habits and even diseases are likely to be mirrored on the fetus’ development, since it relies on the mother’s organism for survival. Recent studies have dwelled on the maternal immune system and its effects on development being more specifically focused on its activation by inflammatory signals. Maternal Immune Activation (MIA) during development has been described as having a causative relation to neurodevelopmental disorders, such as schizophrenia, autism specter disorder (ASD), anxiety and depression. Experimental models of MIA can reproduce disease biomolecular alterations and behavioral phenotypes in rodent models. Alongside these findings, the complement system – a group of proteins that play a role in the innate immune response – has also been discovered as having a key role in neurodevelopment, mainly in neuron progenitor cells (NPC) proliferation, migration and differentiation. With both MIA and the complement system having roles in neurodevelopment, this project sets out to evaluate the complement gene expression in fetal brain after MIA in the rodent model using bioinformatics to assess differential gene expression, co-expressed genes and the biological processes in which these are involved. Differential gene expression results of this project proved to be consistent with literature while gene ontology enrichment analysis of co-expressed genes resulted in significant neurodevelopmental biological processes.
- Contribuição para o conhecimento do parasitismo em raposas (Vulpes vulpes) no AlentejoPublication . Monteiro, Nathalie Belle Santiago; Cortes, Helder Carola Espiguinha; Pallero, Francisco Ángel BuenoEste trabalho consistiu no levantamento parasitário de 33 cadáveres de raposas provenientes da atividade cinegética, em herdades no Alentejo. Cada raposa foi submetida a necrópsia parasitológica, método de sedimentação natural, técnicas coprológicas, técnica de Baermann, técnica de coloração de esfregaços com Giemsa, técnica de coloração de cestodes carmim alcoólico clorídrico, método de digestão muscular com pepsina, técnica de homogeneização muscular e técnicas moleculares. Revelou-se que a fauna parasitária das raposas desta região é constituída por 5 géneros de ectoparasitas (Ixodes spp., Rhipicephalus spp., Felicola (suricatoecus) vulpis, Ctenocephalides felis e Pulex irritans), uma espécie de trematode (Alaria alata), 3 espécies de cestodes (Taenia spp., Mesocestoides lineatus e Joyeuxiella echinorhynchoides), 3 géneros de protozoários (Eimeria spp., Isospora spp. e Sarcocystis spp.), 8 espécies de nematodes (Angiostrongylus vasorum, Toxocara spp., Capillaria aerophila, Capillaria plica, Crenosoma vulpis, Rictularia affinis, Toxocara canis e Uncinaria stenocephala) e uma espécie de bactéria transmitida por vetores (Coxiella burnetii). Todos os indivíduos apresentavam 2 a 8 parasitas distintos, sendo os mais prevalentes, Uncinaria stenocephala (96,96%), Otodectes cynotis (75,75%), Alaria alata (54,54%) e Capillaria aerophila (51,51%). Contrariamente aos endoparasitas e O. cynotis, os demais ectoparasitas foram analisados somente nas 8 raposas que não tiveram a pele retirada pelos caçadores, das quais 6 tinham algum tipo de ectoparasita. Destes, os mais abundantes foram, Pulex irritans (5/8) e Rhipicephalus spp. (5/8). Felicola (Suricatoecus) vulpis, foi neste estudo, pela primeira vez observado em uma raposa (1/8) em Portugal, assim como a bactéria Coxiella burnetii (2/33 – 6,06%). Os resultados obtidos mostraram que raposas no Alentejo albergam uma fauna parasitaria diversa de agentes patogénicos de interesse para a abordagem One Health. Isto, indica a necessidade de melhor compreensão do papel deste animal na disseminação de infeções ao homem e animais domésticos, visando a implementação de estratégias de vigilância para mitigar possíveis impactos.
- Demonstrating a role of paxillin in adherens junction strengthening and in premalignant to malignant progressionPublication . Rodrigues, Vanessa; Janody, Florence; Carvalhal, SaraBreast cancer poses a substantial threat to women worldwide, often preceded by premalignant lesions that hold potential for progression to invasive cancer. However, accurately predicting which premalignant lesions will progress remains a significant challenge. This study addresses this issue by unravelling the intricate interplay between adherens junctions (AJs) and focal adhesions (FAs) in the progression of premalignant breast cells to invasive cancer. Both AJs and FAs are complex, multifunctional protein assemblies linked to the actin cytoskeleton. Recent advancements in mass spectrometry and adhesion-specific enrichment techniques have elucidated hundreds of proteins constituting integrin and cadherin adhesomes. Nevertheless, these adhesomes compositions are highly variable across cell types and experimental conditions. Despite their traditional distinction, AJs and FAs share numerous signalling molecules, including Paxillin, and are mechanosensitive structures, capable of transducing mechanical cues into transcriptional regulation of cellular processes. Utilizing a human mammary epithelial cell line with conditional Src protooncogene activation, which recapitulates molecular processes in breast cancer progression, the CRC group demonstrated that before undergoing Epithelial to Mesenchymal transition, premalignant MCF10A-ER-Src cells experience a transient state characterized by actomyosin stress fiber accumulation associated with larger FAs, exclusively to cells with E-cadherin/P-cadherin-positive adherens junctions. This mechanical stiffening promotes cell proliferation and amplifies Src activation, propelling cells toward a fully transformed state. In this project we aimed to investigate the influence of Src activation on FA dynamics in premalignant MCF10A-ER-Src cells connected through AJs and to investigate the role of FA component Paxillin, in the progression from premalignant to malignant. The findings obtained are directly aligned with our previous research as the measurements performed on FAs unveils that Src activation triggers the assembly of larger FAs associated with polarized stress fibers in premalignant MCF10A-ER-Src cells connected through AJs. Alongside, we showed that knocking down Paxillin could be an effective tool to weaken FAs strengthening.