Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os transtornos psiquiátricos são um problema de saúde pública, ocupando cinco das dez principais causas de incapacitação no mundo. O transtorno bipolar (TB) é um transtorno de humor, segundo o DSM-IV (manual diagnóstico e estatístico de doenças mentais), o qual afeta cerca de 1% da população mundial. O TB do tipo I (TBI) é o mais frequente entre os TBs e é caracterizado pela presença de episódios maníacos ou mistos acompanhados por episódios depressivos. Assim como outros transtornos psiquiátricos, como a depressão, ansiedade e esquizofrenia, o TB representa um importante fator de risco cardiovascular, e pacientes com este transtorno apresentam mortalidade cardiovascular duas vezes maior que a população em geral. No entanto, os exatos mecanismos envolvidos nesta relação permanecem desconhecidos. Estudos sugerem o envolvimento da via L-arginina-óxido nitrico (NO) na patofisiologia do TB. O NO é responsável por diversas funções fisiológicas, incluindo a inibição da função plaquetária. A L-arginina, sua precursora, é transportada em plaquetas pelo carreador y+L, ativando a enzima NO sintase (NOS), a qual produz NO e e L-citrulina. Uma vez produzido, o NO ativa a enzima guanilato ciclase (GC), levando ao aumento dos níveis de guanosina monofosfato cíclica (GMPc). Adicionalmente, a L-arginina não é exclusivamente utilizada pela NOS, ela também pode ser metabolizada pela arginase e produzir L-ornitina e uréia. A biodisponibilidade do NO depende tanto de sua síntese como de sua degradação pelo estresse oxidativo ou pela inflamação. O objetivo deste estudo foi investigar detalhadamente a via L-arginina-NO-GMPc em plaquetas de pacientes com TBI, a expressão da arginase e outros marcadores de estresse oxidativo e inflamação. Vinte e oito pacientes com TB e dez indivíduos saudáveis foram incluídos no estudo. Nossos estudos mostraram uma redução da atividade da NOS em todos os grupos de pacientes bipolares (fases de eutimia, depressão e mania), quando comparados aos controles. Isto ocorreu na presença de concentrações normais do substrato e de seu transporte, e da expressão inalterada das isoformas eNOS e iNOS. A expressão da arginase II não diferiu entre os grupos estudados, indicando que a disponibilidade da L-arginina não está sendo desviada para o ciclo de uréia em plaquetas. A produção reduzida de GMPc foi observada mesmo com a expressão inalterada da GC. A atividade e marcadores de estresse oxidativo, avaliada através da quantificação da oxidação de proteínas e atividade da catalase, não foram modificadas em plaquetas de pacientes com TB, enquanto que a atividade da SOD estava aumentada em todas as fases. Os níveis séricos da proteína C-reativa (PCR), um marcador inflamatório, estão aumentados em pacientes maníacos, comparados aos controles. A reduzida produção de NO observada em plaquetas de pacientes bipolares pode ser um elo entre esta complexa associação entre TB e a doença cardiovascular. / Psychiatric disorders are public health problems, ocuppying five of ten major causes of incapacitation in the world. Bipolar disorder (BD) is a mood disorder, according to DMS-IV (Diagnostic and Statistic Manual of Mental Disease), which affects about 1% of world population. Bipolar I disorder (BDI) is the most frequent among the BDs and is characterized by the presence of manic or mixed episodes accompanied by depressive episodes. Similarly to other psychiatric disorders, such as depression, anxiety and schizophrenia, BD represents an important cardiovascular risk factor, and patients with this disorder have twice the cardiovascular mortality expected from general population. However, the exact mechanisms underlying this relationship remain unknown. Studies suggest the involvement of L-arginine-nitric oxide (NO) pathway on the pathogenesis of BD. NO is responsible for several physiological functions, including platelet function inhibition. L-arginine, its precursor, is transported into platelets by y+L carrier, and activates the enzyme NO synthase (NOS), which produces NO and L-citrulline. Once produced, NO activates the enzyme guanilyl cyclase (GC), increasing cyclic guanosine monophosphate (cGMP) levels. Additionally, L-arginine is not exclusively used by NOS, it can also be metabolized by arginase and produce L-ornithine and urea. NO bioavailability depends on both its synthesis and its degradation by oxidative stress and inflammation. The aim of this study was to investigate in detail L-arginine-NO-cGMP pathway in platelets of BDI patients, arginase expression and other markers that can affect NO bioavailability, such as oxidative stress and inflammation. Twenty eight patients with BD and ten healthy volunteers were included in this study. Our results showed decreased NOS activity in all groups of BDI patients (euthymic, depressive and manic episodes), when compared with controls. This occurred in the presence of normal substrate concentrations and unchanged expressions of eNOS and iNOS isoforms. Arginase II expression was not different between studied groups, indicating that L-arginine availability is not shifted to urea cycle in platelets. Decreased GMPc production was observed even in inalthered expression of GC. Activity and oxidative stress markers, evaluated through protein oxidation quantification and SOD and catalase activity, were not modified in platelets of BD patients while SOD activity was increased in all groups. Serum C-reactive protein (CRP) levels, an inflammatory marker, were higher in manic patients, compared with controls. The reduced production of NO observed in platelets of bipolar patients can be a link in this complex association between BD and cardiovascular disease.

O Mycobacterium tuberculosis infecta um terço da população mundial. Cerca de 7 a 8 milhões de novos casos e 1,7 milhão de mortes ocorrem por ano no mundo. A disseminação de isolados clínicos de M. tuberculosis mostra grande dispersão destas cepas mundialmente, influenciando na transmissão e possivelmente o desenvolvimento de quadros clínicos distintos. O presente estudo teve como objetivo a avaliação da relação clonal, da sensibilidade aos agentes antimicrobianos específicos e da resistência ao Nitrito de Sódio de 19 isolados clínicos de M. tuberculosis, obtidos de estudo epidemiológico para averiguação da transmissão em contatos domiciliares. Foi observado que 36,8% (n=7) dos isolados foram resistentes aos radicais de nitrogênio em que o percentual de viabilidade ao NaNO2 variou de 17,1 a 114%. O teste de sensibilidade aos agentes antimicrobianos demonstrou que 42,1% (n=8) das cepas se mostraram resistentes a pelo menos uma das drogas testadas. Cinco cepas (26,3%) apresentaram resistência a uma droga, 15,7% (n=3) se mostraram resistentes a três ou mais drogas antimicobacterianas, demonstrando a circulação do fenótipo XDR. A maioria das cepas (57,8%) foram sensíveis as 6 drogas testadas. Quanto ao perfil molecular, avaliado através das técnicas de MIRU e Spoligotyping, foi demonstrado a inexistência de clones entre as amostras estudadas. No entanto, apesar de alguns isolados pertencerem a famílias previamente descritas como circulantes no território nacional (LAM, LAM 3, LAM 6, LAM 9, Haarlem - H, Haarlem 1 - H1, Haarlem 3 - H3), alguns deles pertenceram a famílias ainda não descritas como circulantes no país (T1 e U), demonstrando a dispersão e emergência de clones distintos na cidade do Rio de Janeiro. / Mycobacterium tuberculosis infects one third of the population of the world. Almost 7 to 8 million of new cases are diagnosed, and 1.7 million of deaths are reported by year. The dissemination of clinical isolates demonstrates a great dispersion of clones, and may influence the transmission and possibly, the development of distinct clinical outcomes. This study aimed to evaluate the clonal relationship among the isolates, the susceptibility to antimicrobial agents, and the resistance to sodium nitrite of M. tuberculosis clinical strains from a previous epidemiological study to evaluate the transmission within close contacts. It was found that 36.8% (n=7) were resistant to nitrogen reactive species (percentage of viability varied from 17.1 to 114%). The susceptibility to six antimicrobials demonstrated that 42.1% (n=8) of isolates were resistant to at least one of the drugs and 15.7% (n=3) presented resistance to two or more drugs, demonstrating the circulation of extensive drug resistant phenotype (XDR). Most of the clinical strains (57.9%) was sensitive to 6 tested drugs. In relation to the molecular profile evaluated by MIRU and Spoligotyping, it was observed the inexistence of clones among the isolates. Although some strains were related to families already described as circulating in our country (LAM, LAM 3, LAM 6, LAM 9, Haarlem - H, Haarlem 1 - H1, Haarlem 3 - H3), some isolates were characterized within families never previously described in Brazil or Latin America (T1 e U), showing the dispersion and the emergency of distinct clones in Rio de Janeiro.

Major depressive disorder (MDD) is an independent cardiovascular risk factor that presents high morbimortality. Recent evidence suggests the involvement of nitric oxide (NO), a potent vasodilator and anti-aggregating effect, in the pathogenesis of cardiovascular and psychiatric diseases. Nitric oxide (NO) is synthesized through conversion of the amino acid L-arginine into L-citrulline and NO by the enzyme NO synthase (NOS). This thesis addresses the role of the L-arginine-NO pathway in platelets from patients with MDD and its association with platelet function and oxidative stress. For a behavioural analysis of depression in an animal model, we used the single maternal separation (SMS) model, where the offspring was separated from its mother for eight minutes. The animals were divided into four groups for the study: Sedentary Control Group (SCG), Exercise Control Group (ECG), SMS Sedentary Group (SSMS) and SMS Exercise Group (ESMS). Physical training (PT) of the animals took 8 weeks, with a duration of 30 minutes and a training speed established by the maximum test (ET) of 14m/min. For the human study, there were ten MDD patients with Hamilton score: 20 1 (mean age: 38 4 years) and 10 healthy subjects (mean age: 38 3 years). The human and animal studies were approved by the Ethics Committee: 1436 - CEP/HUPE and CEUA/047/2010 respectively. The following were measured in human and animal models: L-arginine transport, NOS and superoxide dismutase (SOD) activities, cGMP concentration and analysis of systemic cortisol. Experiments performed only in humans: NOS, arginase and guanylate cyclase expression evaluated by Western Blotting. Platelet aggregation was induced by collagen, and C-reactive protein, fibrinogen, and L-arginine were systemically analyzed. For statistical treatment, three statistical tests were used to evaluate the differences in survival curves: Kaplan-Meier, and the Tarone-Ware and Peto-Prentice tests. In humans, there was a reduction in L-arginine transport, NOS and SOD activities, cGMP concentration and plasma concentrations of L-arginine in MDD group compared with the control group. On the other hand, an increase in plasmatic levels of fibrinogen was observed in TD. These results show an impairment of L-arginine-NO-cGMP and the anti-oxidant enzyme SOD in patients with MDD without affecting platelet function. Regarding the PT, for the animal model were found initials changes on the running distance and duration of execution of ET between control groups and groups SMSs, the latter displaying lower values for the ET. After 8 weeks of PT, there was an enhancement of L-arginine transport in ESMS which was activated by exercise. The differences observed for time and distance in the initial ET between control groups and SMU groups was reversed after 8 weeks of PT, demonstrating the beneficial effect of exercise training on cardiorespiratory capacity in models of depression. / O transtorno depressivo (TD) é um fator de risco cardiovascular independente que apresenta elevada morbi-mortalidade. Recentes evidências sugerem a participação do óxido nítrico (NO), potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, na patogênese de doenças cardiovasculares e psiquiátricas. A síntese do NO ocorre através da conversão do aminoácido L-arginina em L-citrulina e NO, pela ação da enzima NO sintase (NOS). Esta tese aborda o papel da via L-arginina-NO em plaquetas de pacientes com TD e sua associação com a função plaquetária e estresse oxidativo. Para análise comportamental da depressão em modelo animal, foi utilizado o modelo de estresse pós-natal de separação única (SMU). Os animais foram divididos em quatro grupos para a realização do estudo: Grupo Controle Sedentário (GCS), Grupo Controle Exercício (GCE), Grupo SMU Sedentário (SMUS) e Grupo SMU Exercício (SMUE). O treinamento físico (TF) dos animais englobou 8 semanas, com duração de 30 minutos e uma velocidade de treinamento estabelecida pelo teste máximo (TE). Para o estudo em humanos, 10 pacientes com TD com score Hamilton: 201, (média de idade: 384anos), foram pareados com 10 indivíduos saudáveis (média de idade: 383anos). Os estudos em humanos e animais foram aprovados pelos Comitês de Ética: 1436 - CEP/HUPE e CEUA/047/2010, respectivamente. Foi mensurado em humanos e em animais: transporte de L-arginina, concentração GMPc, atividade das enzimas NOS e superóxido dismutase (SOD) em plaquetas e cortisol sistêmico. Experimentos realizados somente em humanos: expressão das enzimas NOS, arginase e guanilato ciclase através de Western Blotting. A agregação plaquetária foi induzida por colágeno e foi realizada análise sistêmica de proteína C-reativa, fibrinogênio e L-arginina. Para o tratamento estatístico utilizou-se três testes estatísticos para avaliar as diferenças das curvas de sobrevida: Kaplan-Meier, e os testes de Tarone-Ware e Peto-Prentice. Em humanos, houve uma redução do transporte de L-arginina, da atividade das enzimas NOS e SOD, e da concentração de GMPc em plaquetas, e nas concentrações plasmáticas de L-arginina no grupo com TD em relação ao grupo controle. Foi observado um aumento dos níveis plasmáticos de fibrinogênio no TD. Esses resultados demonstram uma inibição da via L-arginina-NO-GMPc e da enzima anti-oxidante SOD em pacientes com TD sem afetar a função plaquetária. Em relação ao TF, para o modelo animal, foram encontradas alterações iniciais quanto à distância percorrida e tempo de execução do TE entre os grupos controles e o grupos SMUs, apresentando estes últimos menores valores para o TE. Após 8 semanas de TF, verificou-se um maior influxo no transporte de L-arginina para o SMUE em comparação ao grupo SMUS. As diferenças observadas para o tempo e a distância percorrida no TE inicial entre os grupos controle e no modelo de estresse foram revertidas após as 8 semanas de TF, demonstrando o efeito benéfico do exercício físico na capacidade cardiorespiratória em modelos de depressão.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1253693 bytes, checksum: 473208aa372beaf58b2dc01deecdc9be (MD5) Previous issue date: 2010-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organic nitrates are nitric oxide (NO) donors used in the treatment of cardiovascular diseases mimicking the role of endogenous NO. This study evaluated organic nitrates newly synthesized from glycerin, which cardiovascular actions had not yet been investigated. Therefore, the cardiovascular effects produced by organic nitrates derived from glycerin: 2-nitrate-1,3-dimethoxypropan (NDMP), 2-nitrate-1,3-diethoxypropan (NDEP), 2-nitrate-1 ,3-dipropoxypropan (NDPP) and 2-nitrate-1,3-dibutoxypropan (NDBP) in rats were investigated using in vitro and in vivo approaches. For in vitro studies, animals were euthanized and the superior mesenteric artery was isolated. Artery rings were kept in tanks with Tyrode at 37 ° C aerated with carbogen, then were attached to a force transducer (Fort 10, WPI, Sarasota, USA) coupled to a data acquisition system data (Miobath-4, WPI, Sarasota, USA) under a tension of 0.75 g for 1 hour. After this period, preparations were pre-contracted with phenylephrine (FEN) 10 μM or KCl 80 mM and then increasing concentrations of organic nitrates were cumulatively added. The nitrate with the most promising effects was selected for further studies and concentration-response curves of the compound selected in the presence of HDX, a hijacker of NO; ODQ, inhibitor of soluble guanylyl cyclase, KCl 20 mM, a modulator of potassium efflux, and blockers for calcium-sensitive potassium channel (TEA, 1 mM), blockers for ATP-sensitive potassium channel (GLIB, 1 M) and blockers for voltage-operated potassium channel (4-AP, 1 mM) were obtained. All compounds showed vasorelaxant activity endothelium-independent in superior mesenteric artery rings, being the NDBP was the most potent agent with Emax = 105.4 ± 2.7% in rings pre-contracted with FEN and Emax = 82, 7 ± 7.9% in KCl 80 mM induced contraction. The vasorelaxation was significantly attenuated in the presence of HDX and ODQ with Emax = 62.8 ± 14.9% and Emax = 15.2 ± 9.2%, respectively. In the presence of KCl 20 mM the vasorelaxat response was also reduced [Emax = 70.6 ± 15.02%] as well as in the presence of TEA [Emax = 87.97 ± 5.78%]; GLIB [Emax = 78, 2 ± 6.5%] and 4-AP, a lesser extent [Emax = 94.65 ± 6.6%]. For in vivo studies, we investigated the changes in blood pressure (BP) and heart rate (HR) in conscious rats treated acutely with NDBP. Intravenous administration of NDBP (2, 5, 10, 15 and 20 mg/kg, randomly) produced hypotension (-6 ± 1.7, -22 ± 6.8, -58 ± 3.7, -70 ± 5.5, -77 ± 5.4 mmHg) and bradycardia (-12 ± 5, -40 ± 19.7, -133 ± 18.6, -179 ± 23.5, and -266 ± 12.4 bpm) in a dose-dependent manner. Thus, the vasorrelaxant response produced by NDBP possibly involves the NO release and subsequent activation of the CGs/GMPc/PKG pathway and BKCa, KATP and KV channels. These mechanism of action may be contributing to hypotension and bradycardia showed in non-anesthetized normotensive rats. / Os nitratos orgânicos são doadores de óxido nítrico (NO) utilizados no tratamento de doenças cardiovasculares mimetizando o papel do NO endógeno. Neste estudo foram avaliados nitratos orgânicos recém-sintetizados a partir da glicerina cujas ações cardiovasculares ainda não haviam sido investigadas. Portanto, os efeitos cardiovasculares do 2-nitrato-1,3-dimetoxipropano (NDMP), 2-nitrato-1,3-dietoxipropano (NDEP), 2-nitrato-1,3-dipropoxipropano (NDPP) e 2-nitrato-1,3-dibutoxipropano (NDBP) em ratos normotensos foram observados, utilizando técnicas in vitro e in vivo. Para os estudos in vitro, os animais foram eutanasiados e a artéria mesentérica superior foi isolada. Anéis de artéria mesentérica superior isolada de rato foram mantidos em cubas contendo Tyrode a 37 ºC gaseificado com carbogênio, em seguida foram fixados a um transdutor de força (FORT 10, WPI, Sarasota, EUA), acoplado a um sistema de aquisição de dados (Miobath-4, WPI, Sarasota, EUA) sob tensão de 0,75 g, durante 1 hora. Após este período, as preparações foram pré-contraídas com fenilefrina (FEN) 10 μM ou KCl 80 mM e, em seguida, concentrações crescentes dos nitratos orgânicos, foram adicionadas cumulativamente. O nitrato com efeito mais promissor foi selecionado para estudos subsequentes e foram obtidas curvas concentração-resposta do composto na presença de HDX, sequestrador de NO; ODQ, inibidor da ciclase de guanilil solúvel; KCl 20 mM, modulador do efluxo de potássio; e bloqueadores de canais para K+ sensíveis ao cálcio (TEA, 1 mM), ao ATP (GLIB, 1 M) e operados por voltagem (4-AP, 1 mM). Todos os compostos apresentaram atividade vasorrelaxante em anéis de artéria mesentérica superior isolada de rato independente do endotélio funcional, sendo o NDBP o mais potente com Emáx = 105,4 ± 2,7 % em anéis pré-contraídos com FEN e Emáx = 82,7 ± 7,9 % na contração induzida por KCL 80 mM. O vasorrelaxamento foi significativamente atenuado na presença de HDX e ODQ, com Emáx = 62,8 ± 14,9 % e Emáx = 15,2 ± 9,2 %, respectivamente. Na presença de KCl 20 mM a resposta vasorrelaxante também foi reduzida [Emáx = 70,6 ± 15,02 %], bem como na presença do TEA [Emáx = 87,97 ± 5,78 %]; GLIB [Emáx = 78,2 ± 6,5 %] e 4-AP, em menor proporção [Emáx = 94,65 ± 6,6 %]. Para os estudos in vivo, foram investigadas as alterações na pressão arterial (PA) e frequência cardíaca (FC) em ratos não-anestesiados tratados agudamente com o NDBP. A administração aleatória do NDBP (2, 5, 10, 15 e 20 mg/kg, i. v) produziu hipotensão (-6 ± 1,7; -22 ±6,8; -58 ± 3,7; -70 ± 5,5; -77 ± 5,4 mmHg) e bradicardia (-12 ± 5; -40 ± 19,7; -133 ± 18,6; -179 ± 23,5; e -266 ± 12,4 bpm) de maneira dose-dependente. Deste modo, a resposta vasorrelaxante promovida pelo NDBP possivelmente envolve a liberação de NO e posterior ativação da via CGs/GMPc/PKG e canais para K+ do tipo BKCa; KATP e KV. Este mecanismo de ação pode estar contribuindo para a hipotensão e bradicardia observadas em animais normotensos não-anestesiados.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2331593 bytes, checksum: 773c3f24392a37cc5990eecb7f6f2761 (MD5) Previous issue date: 2010-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Imidazolidinic derivates present a wide range of biological activities, such as anti-arrhythmic and anti-hypertensive. The vasorelaxant effect of six Imidazolinic compounds was evaluated in this study. Among of this, the cardiovascular effects induced by IM-7 were evaluated using in vivo and in vitro assays. HPA-01 and IM-3 produced a reduced relaxation of rat mesenteric artery rings contracted by phenylephrine (PHE) (MR = 43.15 ± 7.69%; MR = 54.08 ± 6.59%, respectively). IM-6 e IM-2 showed vasoconstictor effects in rigns with endothelium and vasorelaxant effect when endothelium was removed. Meanwhile, HPA-02 did not induce significant vasorelaxant effect. In normotensive non-anesthetized rats, the pretreatment with L-NAME or hexamethonium did not affect the hypotensive and bradicardic effects induced by IM-7. In isolated rat atrial preparations from normotensive, IM-7 (1pM-1 mM) produced negative chronotropic (MR = 65.45 ± 11.4%; pD2 = 3.94 ± 0.02) and inotropic (MR = 68.58 ± 8,0% ; pD2 = 6.74 ± 0.05) effects. which were attenuated by atropine. In hypertensive non-anesthetized rats IM-7 (1, 5, 10, 20 e 30 mg/Kg, i.v.) induced hypotensive and bradicardic effects. These effects were abolished after pre-treatment with atropine (2 mg/Kg, i.v.). In isolated hypertensive rat mesenteric artery rings IM-7 (1pM-1 mM), elicited concentration-dependent relaxation of PHE-induced contraction (pD2 = 5.64  0.09). After removal of the vascular endothelium IM-7 effects were significantly attenuated (pD2 = 3.8 ± 0.07 p < 0.001), suggesting the participation of endothelium derived relaxant factors in the IM-7 induced vasorelaxant effect. Similar results were obtained in the presence of L-NAME (100 M), ODQ (10μM), or atropine (100 nM). In endothelium denuded rings incubed with KCl 20 mM the relaxant response was not attenuated. Furthermore, in absence of extracellular calcium, IM-7 concentration-dependently depressed the vasoconstrictions derived from CaCl2. Similar results were obtained in contractions induced by 5-HT, cumulative administration of PHE or Na3VO4. These results demonstrate that IM-7 induced best pharmacological profile comparing with the other imidazolidinic derivatives. In normotensive rats, the inotropic e chronotropic effects induced by IM-7 are probably due to activation of muscarinic receptors. In hypertensive rats, the hypotensive, bradicardic and vasorelaxant effects seem to involve muscarinic receptor activation. Furthermore, IM-7 exerts a vasorelaxant effect by inhibiting calcium influx and contractile apparatus. / Derivados imidazolidínicos apresentam uma ampla variedade de atividades biológicas, dentre elas a antiarrítmica e anti-hipertensiva. O efeito vasorerrelaxante de seis derivados hidantoínicos foi avaliado neste estudo. Dentre estas substâncias, os efeitos cardiovasculares induzidos por IM-7 foram avaliados empregando-se abordagens in vivo e in vitro. Em anéis de artéria mesentérica superior de rato, as substâncias HPA-01 e IM-3 apresentaram discreto efeito vasorrelaxante. Concentrações cumulativas de IM-2 e IM-6 induziram vasoconstrição e vasorrelaxamento na presença e na ausência do endotélio, respectivamente, enquanto HPA-02 não causou efeitos significativos. Em ratos normotensos não anestesiados, o bloqueio com hexametônio ou com L-NAME não foi capaz de alterar os efeitos hipotensor e bradicárdico induzidos por IM-7. Em átrio isolado de rato, este derivado hidantoínico causou efeitos cronotrópico (Emáx = 65,45 ± 11,4% ; pD2 = 3,94 ± 0,02 ) e inotrópico (Emáx = 68,58 ± 8,0% ; pD2 = 6,74 ± 0,05 ) negativos, que foram atenuados na presença da atropina. Em ratos com hipertensão L-NAME não-anestesiados, IM-7 (1, 5, 10, 20 e 30 mg/Kg, i.v.) induziu hipotensão e bradicardia, os quais foram abolidos na presença da atropina (2 mg/Kg, i.v.). Em artéria mesentérica superior isolada de rato hipertenso, IM-7 induziu vasorrelaxamento em anéis pré-contraídos com fenilefrina (FEN) (pD2 = 5,64  0,09) e esse efeito foi significantemente atenuado após a remoção do endotélio (pD2 = 3,8 ± 0,07 p < 0,001), sugerindo a participação de fatores relaxantes endoteliais. Resultados similares foram obtidos após a incubação de L-NAME (100 M), ODQ (10 M) ou atropina (100 nM). Em anéis sem endotélio, incubados com KCl 20 mM, o vasorrelaxamento induzido por IM-7 não foi atenuado. IM-7 reduziu contrações induzidas por 80 mM de KCl em anéis sem endotélio (pD2 = 3,84 ± 0,05) de maneira similar ao observado em contrações induzidas por fenilefrina. Concentrações isoladas de IM-7 (10-5, 10-4 e 10-3) reduziram significativamente as contrações induzidas por CaCl2. Resultados similares foram observados nas contrações induzidas por serotonina (5-HT) e pela administração cumulativa de FEN ou Na3VO4. As contrações transientes induzidas por FEN (10 M) não foram alteradas. Estes resultados demonstram que dentre os derivados hidantoínicos avaliados, IM-7 apresentou melhor atividade farmacológica. Em ratos normotensos, os efeitos inotrópicos e cronotrópicos negativos induzidos por esta substância, possivelmente decorrentes da ativação muscarínica, justificam a bradicardia observada em estudos anteriores. O vasorrelaxamento independente de endotélio provavelmente é decorrente da atuação desta substância sobre a maquinaria contrátil na musculatura lisa vascular. Em ratos hipertensos, IM-7 induziu hipotensão, bradicardia e vasorrelaxamento provavelmente de origem muscarínica. Além disso, este derivado hidantoínico também parece ser capaz de inibir o influxo de cálcio e atuar na maquinaria contrátil para promover vasodilatação

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio, inicia no coração um processo de remodelamento mal-adaptativo, ocasionando dilatação ventricular, perda da espessura de parede e prejuízo na função cardíaca. Este quadro culmina com o desenvolvimento de insuficiência cardíaca. Nesse processo, ocorre um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (EROs), uma diminuição na biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) e uma maior expressão de proteínas pró-apoptóticas no tecido cardíaco. Em relação a isso, muitos estudos demonstram um efeito benéfico dos hormônios da tireoide, atenuando os mecanismos envolvidos na progressão do infarto para a insuficiência cardíaca. No entanto, não existem trabalhos avaliando se estes hormônios poderiam modular a geração de EROs ou a biodisponibilidade de NO no tecido cardíaco infartado. Não existem também dados na literatura avaliando se estes hormônios poderiam modular o processo de apoptose em um período após o infarto. Objetivos: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração dos hormônios da tireoide sobre a morfologia e a função cardíaca, sobre parâmetros de estresse oxidativo e sobre parâmetros que avaliam a biodisponibilidade do NO, ao longo de 28 dias após o infarto. Além disso, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos dos hormônios da tireoide sobre a morfologia e a função cardíaca, sobre parâmetros de estresse oxidativo e sobre a expressão de proteínas relacionadas ao processo de apoptose no tecido cardíaco aos 14 dias pós-infarto. Materiais e Métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: grupo sham (SHAM), grupo infarto (IAM), grupo sham tratado (SHAMT) e grupo infarto tratado (IAMT). Os animais dos grupos IAM e IAMT foram submetidos à cirurgia de infarto através da ligadura da artéria coronária, ao passo que e os animais dos grupos SHAM e SHAMT foram submetidos a todas as etapas da cirurgia exceto à ligadura da artéria coronária. Os grupos SHAMT e IAMT receberam T3 e T4 nas doses de 2 e 8 μg/100g por dia, respectivamente, por gavagem, enquanto que os animais dos grupo SHAM e IAM receberam apenas salina. Aos 14 ou aos 28 dias após a cirurgia, os animais foram avaliados por ecocardiografia, foi realizada a coleta de sangue e os mesmos foram eutanasiados. O coração foi retirado para realização de análises morfométricas, bioquímicas e moleculares. Análise estatística: ANOVA de uma ou duas vias seguida dos pós-teste de Student-Newmann-Keuls. O projeto para a realização deste estudo foi aprovado pela Comissão de Ética No Uso de Animais da UFRGS sob o número de 23262. Resultados e Discussão: Os animais do grupo IAM apresentaram, tanto aos 14 como aos 28 dias pós-infarto, dilatação da câmara cardíaca, perda da espessura de parede e diminuição da fração de ejeção, indicando o desenvolvimento de um remodelamento cardíaco mal-adaptativo. Em relação aos parâmetros de estresse oxidativo, 28 dias pós-infarto, os animais infartados apresentaram um aumento de 38% nos níveis de EROs, além de desequilíbrio redox e dano oxidativo à lipídios. Analisando os parâmetros de biodisponibilidade do NO, não houve modificações na atividade da enzima óxido nítrico sintase (NOS), na expressão da isoforma endotelial desta enzima (eNOS) e nem nos níveis de nitritos no coração destes animais. Já aos 14 dias pós-infarto, os animais IAM apresentaram um aumento de 111% e de 71% na expressão das proteínas pró-apoptóticas p53 e JNK, respectivamente, indicando uma maior sinalização para a morte celular. A administração dos hormônios da tireoide no grupo IAMT promoveu efeitos benéficos sobre o remodelamento cardíaco, prevenindo a dilatação cardíaca e a perda da espessura de parede aos 28 dias pós-infarto. Além disso, o tratamento hormonal promoveu uma melhora em parâmetros de função cardíaca aos 14 e aos 28 dias pós-infarto. Em relação às análises de estresse oxidativo, o grupo IAMT não apresentou aumento nos níveis de EROs nem no dano oxidativo à lipídios. Nestes animais houve diminuição da expressão da enzima xantina oxidase, uma importante fonte de EROs no coração, 28 dias após o infarto. Além disso, este grupo apresentou aumento da atividade da NOS, bem como da expressão da eNOS, ocasionando um aumento nos níveis de nitritos no coração. O aumento nos níveis de NO juntamente com a diminuição nos níveis de EROs pode indicar uma melhora na biodisponibilidade do NO no coração dos animais IAMT, aos 28 dias pós-infarto. Além disso, estes animais apresentaram maior expressão da proteína PGC-1α, um importante fator regulador do metabolismo mitocondrial no coração. Já aos 14 dias, os animais IAMT apresentaram menor expressão das proteínas p53 e JNK no tecido cardíaco, indicando um efeito benéfico dos hormônios da tireoide sobre a sinalização para apoptose. Conclusão: O presente estudo demonstrou, pela primeira vez, que a administração dos hormônios da tireoide em ratos, ao longo de 28 dias após o infarto, apresenta efeitos positivos sobre parâmetros de estresse oxidativo no tecido cardíaco, além de melhorar parâmetros morfológicos e funcionais. Além disso, estes hormônios promovem um aumento na biodisponibilidade do NO no coração. Já em um período mais precoce pós-infarto (14 dias), essa administração hormonal também apresenta efeitos positivos sobre a morfologia e a função cardíaca, além de diminuir a expressão de proteínas envolvidas com a sinalização para apoptose. Estes resultados corroboram estudos prévios que demonstram efeitos benéficos da administração dos hormônios da tireoide no período pós-infarto. / Introduction: Myocardial infarction causes a remodeling process in the heart, leading to cardiac dilatation, loss of ventricular wall thickness and prejudice in the function. This scenario leads to the development of heart failure. In this process, there are an increased reactive oxygen species (ROS) levels, a decreased nitric oxide (NO) bioavailability and an induction of proapoptotic proteins expression in the heart. Several studies have demonstrated a positive effect of thyroid hormones, attenuating the progression of myocardial infarction to heart failure. However, there are no studies evaluating whether these hormones could modulate ROS generation or NO bioavailability in the heart tissue. Besides that, there are no data in the literature evaluating whether these hormones could affect the apoptotic process in an early period after infarction. Aim: The aim of the present study was to evaluate the effect of thyroid hormones administration on parameters of cardiac morphology and function, on oxidative stress and on NO bioavailability parameters, 28 days after myocardial infarction in rats. Besides that, this study also aims to evaluate the effect of thyroid hormones on parameters of cardiac morphology and function, on parameters of oxidative stress and on the expression of proapoptotic proteins in the heart tissue, 14 days after myocardial infarction. Material and Methods: Male Wistar rats were divided into four groups: Sham-operated (SHAM), infarcted (AMI), sham-operated + TH (SHAMT), and infarcted + TH (AMIT). The animals from SHAMT and AMIT received T3 (2 μg/100 g/day) and T4 (8 μg/100 g/day) by gavage. SHAM and AMI groups received saline by gavage. Echocardiographic parameters were assessed 14 and 28 days after the surgery. Blood was collected for hormonal measurements and heart was collected for morphometric, biochemical and molecular analisys. Statistic analysis: One or two way ANOVA with Student-Newmann-Keuls post-hoc test. The study and animal care procedures were approved by the Ethics Committee for animal research at UFRGS; process number 23262. Results and Discussion: The animals in the AMI group showed cardiac dilatation, loss of ventricular wall thickness and decreased ejection fraction, in 14 and 28 days after infarction, indicating the development of a maladaptive cardiac remodeling. Regarding oxidative stress parameters, AMI animals showed increased ROS levels (38%), redox imbalance and oxidative damage to lipids, 28 days after the injury. In terms of NO bioavailability parameters, there were no changes in nitric oxide synthase (NOS) enzymatic activity, in the endothelial isoform of NOS (eNOS) expression or in nitrites levels in the heart of these animals. In 14 days post-infarction, AMI animals showed an increase in p53 (111%) and JNK (71%) expression, indicating higher signaling for cell death. In AMIT rats, thyroid hormones administration promoted benefic effects on cardiac remodeling, preventing the dilatation and the loss of ventricular wall thickness, 28 days post-infarction. In addition, the hormonal treatment promoted an improvement in cardiac function parameters, 14 and 28 days post-infarction. In relation to oxidative stress, the AMIT group did not show increase in ROS levels or in oxidative damage to lipids, 28 days after the infarction. These animals showed decreased xanthine oxidase expression, which is an important source of ROS in the heart. In addition, these animals present an increase in NOS activity and in eNOS expression, leading to higher nitrite levels in the heart. The increase in NO and the decrease in ROS levels may indicate an improvement in NO bioavailability in the heart of AMIT animals at 28 days post-infarction. Moreover, these animals showed increased PGC-1α expression, which is an important factor related with mitochondrial metabolism in the heart. In 14 days after the infarction, the AMIT group showed lower expression of p53 and JNK proteins in the cardiac tissue, indicating a benefic effect of thyroid hormones on signaling to apoptosis. Conclusion: The present study showed, for the fist time, that thyroid hormones administration has positive effects in terms of oxidative stress in the heart tissue and improve morphological and functional parameters. In addition, these hormones promote and increase in NO bioavailability in the heart, 28 days after the infarction. In an early period of cardiac injury (14 days), the hormonal administration presents positive effects in terms of cardiac morphology and function and decrease proapoptotic proteins expression. These results corroborate previous studies that showed a benefic effect of thyroid hormones after myocardial infaraction.

Hipertensão portal (HP) é uma síndrome clínica caracterizada por aumento do fluxo de sangue e/ou da resistência vascular no sistema porta. Uma conseqüência direta da HP é o surgimento de lesões na mucosa e submucosa gástrica, denominada gastropatia portal hipertensiva. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da glutamina sobre o estresse oxidativo em um modelo experimental de hipertensão portal, induzida por ligadura parcial da veia parcial portal (LPVP). Foram quantificadas a pressão portal, transaminases e fosfatase alcalina. O dano no tecido gástrico foi avaliado por análise histológica. O estresse oxidativo foi medido pela quantificação da concentração citosólica de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e hidroperóxidos por quimiluminescência (QL) e os metabólitos do óxido nítrico (NO), por nitritos e nitratos. Além disso, a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e catalase (CAT) foram analisadas. Todos os dados são apresentados como a média ± erro padrão (SE). As transaminases e a fosfatase alcalina não foram significativamente alteradas no grupo LPVP, indicando ausência de lesão hepática. A análise histológica das seções da mucosa gástrica mostraram uma perda de arquitetura normal, com edema e vasodilatação. TBARS, QL, e produção de NO estavam significativamente aumentados em animais LPVP. A redução da atividade da SOD foi observada. Diante disso, sugere-se que a administração de glutamina atenua alterações histológicas e o estresse oxidativo, a atividade das enzimas mostrou-se normalizada e reduziu a superprodução de NO. Nossos resultados confirmam que a utilização de moléculas com capacidade antioxidante pode fornecer proteção do tecido gástrico na hipertensão portal. O tratamento com glutamina pode ser útil para reduzir o dano oxidativo induzido pela gastropatia portal hipertensiva. / Portal hypertension (PHI) is a clinical syndrome characterized by increase of the blood flow and/or of the vascular resistance in the portal system. A direct consequence of PHI can be the appearance of different lesions on the gastric mucosa and submucosa, cumulatively termed portal hypertensive gastropathy (PHG). To investigate the effects of glutamine on oxidative stress in an experimental model of PHG induced by partial portal vein ligation (PPVL). Portal pressure, transaminase and alkaline phosphatase activity were quantified. Gastric tissue damage was assessed by histological analysis. Oxidative stress was measured by quantification of cytosolic concentration of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), hydroperoxide-initiated chemiluminescence (QL), and nitric oxide (NO) production. Moreover, activities of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), and catalase (CAT) were analyzed. Transaminase and alkaline phosphatase activities were not significantly modified by PPVL, indicating absence of liver injury. Histological analysis of gastric sections showed a lost of normal architecture, with edema and vasodilatation. TBARS, QL, and NO production were significantly increased in PPVL animals. A reduction of SOD activity was found. Glutamine administration markedly alleviated histological abnormalities and oxidative stress, normalized SOD activity, and blocked NO overproduction. Our results confirm that the use of molecules with antioxidant capacity can provide protection of the gastric tissue in portal hypertension. Glutamine treatment can be useful to reduce the oxidative damage induced by PHI on gastric tissue.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-04-22T12:55:39Z No. of bitstreams: 1 2009_RonaldGerardoGarciaGomez.pdf: 10423466 bytes, checksum: a56d2b96dc46cbbd6a03915dadcb3f31 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-12T05:14:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_RonaldGerardoGarciaGomez.pdf: 10423466 bytes, checksum: a56d2b96dc46cbbd6a03915dadcb3f31 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-12T05:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_RonaldGerardoGarciaGomez.pdf: 10423466 bytes, checksum: a56d2b96dc46cbbd6a03915dadcb3f31 (MD5) Previous issue date: 2009 / Os resultados de diversos estudos epidemiologicos tem revelado que a depressao maior esta associada a um risco cardiovascular aumentado. Os mecanismos fisiopatologicos desta associacao ainda nao tem sido esclarecidos, porem, tem sido proposto que uma funcao autonomica alterada, assim como a presenca de disfuncao endotelial poderiam contribuir ao aumento do risco cardiovascular em sujeitos deprimidos. Adicionalmente, a disfuncao autonomica cardiaca tem sido associada com uma memoria incrementada para eventos com conteudo emocional negativo, o que afeta o prognostico destes pacientes. Os resultados de diferentes estudos sobre estas variaveis tem sido contraditorios. O objetivo deste estudo foi avaliar a funcao endotelial, a atividade autonomica cardiaca e a sua relacao com a memoria emocional em sujeitos com um primeiro episodio de depressao maior que nao estivessem recebendo medicacoes antidepressivas em comparacao com controles saudaveis. Foram incluidos 50 pacientes deprimidos e 50 controles pareados por sexo e idade. A funcao endotelial foi avaliada mediante a determinacao das concentracoes plasmaticas de nitritos/nitratos e a vasodilatacao mediada pelo fluxo. A funcao autonomica cardiaca foi determinada mediante o calculo dos indices da variabilidade da frequencia cardiaca durante estresse ortostatico passivo e estresse psicologico (Stroop, simulacao de falar em publico). Finalmente, foi aplicada um apresentacao de slides duma estoria com duas versoes (emocional vs neutra) a todos os sujeitos para avaliar a influenca da emocao na memoria e sua relacao com a funcao autonomica cardiaca e as concentracoes plasmaticas de cortisol, noradrenalina e adrenalina. Nao foram encontradas diferencas na vasodilatacao mediada pelo fluxo, porem, os pacientes deprimidos apresentaram uma menor concentracao plasmatica de nitritos/nitratos. Alem disso, foi observado um maior balanco simpato-vagal em homens deprimidos, assim como uma variabilidade da frequencia cardiaca diminuida durante estresse ortostatico e os testes psicologicos. Essas diferencas nao foram observadas em mulheres deprimidas. As concentraoes de nitritos/nitratos estiveram negativamente correlacionadas com o balanco simpato-vagal em homens deprimidos. Os pacientes deprimidos, expostos a versao emocional do teste de memoria, apresentaram uma maior evocacao dos elementos emocionais da estoria. Eles tambem apresentaram percentagems de mudanca de cortisol e adrenalina significativamente aumentados xiv apos a apresentacao dos slides. Os resultados do presente estudo mostram que, apesar de concentracoes diminuidas de nitritos/nitratos, nao foram encontradas diferencas na funcao endotelial vascular em pacientes deprimidos em comparacao com sujeitos controles. Os resultados tambem sugerem uma relacao dependente do genero entre depressao maior e disfuncao autonomica cardiaca, e uma relacao entre uma atividade aumentada do sistema adrenergico e a facilitacao da memoria com conteudo emocional. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Findings from several epidemiological studies have revealed that major depression is associated with an increased cardiovascular risk. The pathophysiological mechanisms of this association remain unclear, although it has been proposed that impaired cardiovascular autonomic function and endothelial dysfunction could be potential contributors. On addition, cardiac autonomic dysfunction has been proposed to be the responsible mechanism for an enhanced mood-congruent memory in depressed subjects affecting the prognosis of these patients. The results of different studies evaluating these variables in healthy depressed patients are contradictory. The aim of this study was to evaluate the endothelial function, cardiac autonomic activity and its relationship with emotional memory in naive-treatment patients with a first episode of major depression compared with healthy controls. Fifty depressive patients and fifty age- and gender matched controls were included in the study. Endothelial function was assessed by determination of plasma concentrations of nitrites/nitrates and flow mediated vasodilation. Cardiac autonomic function was determined by the measurement of heart rate variability indexes during passive orthostatic tilt and psychological stress (stroop, speech). Finally, a paradigm consisting in a slide presentation of stories with two versions (emotional vs neutral) was applied to all the subjects to evaluate the influence of emotion on memory and its relation with cardiac autonomic function and plasma concentrations of cortisol, noradrenaline and adrenaline. No diferences were found in flow mediated vasodilation, however, depressed subjects presented a lower plasma concentration of nitrites/nitrates, furthermore, depressed men had a higher sympathovagal balance during passive orthostatic test and psychological tests, as well as low heart rate variability compared to healthy controls, whereas no differences were observed in depressed women. Nitrites/nitrates concentrations were negatively related with sympathovagal balance in depressed men. Depressed patients exposed to the emotional version of the memory paradigm presented an enhanced recall of the emotional elements of the story. They also presented increased percentual changes in adrenaline and cortisol concentrations after the slide presentation. The results of the present study show that despite lower plasma concentrations of nitrite and nitrate, there are no differences in vascular endothelial function in depressed subjects compared to controls. The results also suggest a gender-dependent relationship of major depression with cardiac autonomic dysfunction and a relationship of an increased activation of the adrenergic system with an enhanced declarative memory for emotional content.

Orientador: Cristina Antoniali Silva / Coorientador: Lusiane Maria Bendhack / Banca: Ana Paula Couto Davel / Banca: Irina Theodora Szazs / Resumo: O efeito hipotensor do TERPY é aumentado em SHR em comparação com ratos normotensos Wistar (WST), mas o seu relaxamento em anéis de aorta sem endotélio não difere entre os grupos. Trabalhamos com a hipótese de que o desacoplamento da óxido nítrico sintase (NOS) ou espécies reativas de oxigênio (EROs) podem prejudicar a biodisponibilidade de óxido nítrico (NO) liberado pelo TERPY e NPS (nitroprussiato de sódio) em seus efeitos hipotensores e vasodilatadores em SHR. Avaliamos o efeito do L-NAME (inibidor da NOS), da APOCININA (bloqueadora da NOX) e do TEMPOL (mimético da superóxido dismutase) na resposta hipotensora e na vasodilatação induzida pelos doadores de NO, TERPY e NPS, em aortas de WST e SHR. L-NAME aumentou o efeito hipotensor do TERPY em WST, mas não em SHR. Este efeito não foi alterado pelo TEMPOL, mas foi aumentado pela APOCININA em ambos os grupos. Essas drogas não alteraram o efeito hipotensor do NPS. A remoção do endotélio ou incubação com L-NAME diminuiu a potência do TERPY na aorta de SHR e aumentou na aorta de WST. TEMPOL e APOCININA aumentaram a potência do TERPY em aortas de WST e de SHR. Estes efeitos são independentes do endotélio em SHR e sensíveis ao endotélio em WST. A presença do endotélio e a incubação com TEMPOL ou APOCININA aumentou a potência do NPS em aortas de WST e SHR. Em conclusão, o efeito hipotensor do TERPY é prejudicado pela NOS em WST e pela NOX em WST e SHR. Por outro lado, o efeito hipotensor do NPS é semelhante em WST e SHR, que é independente da NOS e de EROs. Em aortas, EROs derivadas do endotélio prejudicam o relaxamento do TERPY em anéis de aorta de WST e SHR, e EROs liberadas a partir de células do músculo liso vascular (CMLV) também participam dessa resposta apenas em aortas de SHR / Abstract: The hypotension of TERPY is increased in SHR compared to Wistar (WST) rats, but its relaxation in denuded aortic rings is not different. We hypothesized that NO-synthase uncoupling or reactive oxygen species (ROS) could impair the NO bioavailability released from TERPY and SNP in their hypotensive and vasorelaxant effects in SHR. We evaluated the effect of the inhibitors L-NAME (NO-synthase) and APOCYNIN (NOX), and TEMPOL (superoxide dismutase mimetic) in the hypotensive effect and aorta vasodilatation induced by NO-donors in WST and SHR. L-NAME increased TERPY's hypotensive effect in WST, but not in SHR. This effect was not altered by TEMPOL, but it was increased by APOCYNIN in both groups. These drugs did not alter the SNP's hypotensive effect. Endothelium removal, or L-NAME, decreased the potency of TERPY in SHR aorta and increased it in WST aorta. TEMPOL and APOCYNIN increased the potency of TERPY in WST and SHR aortas. These effects are endothelium independent in SHR, and endothelium dependent in WST. Endothelium, TEMPOL and APOCYNIN increased the potency of SNP in aortas of WST and SHR. In conclusion, TERPY's hypotensive effect is impaired by NOS in WST and by NOX activity in WST and SHR. Otherwise, the hypotensive effect of SNP is similar in WST and SHR, which is independent of NOS and ROS. In aortas, ROS derived from endothelium impairs the relaxation of TERPY in aortic rings of WST and SHR, but ROS from vascular smooth muscle also participates in this response in SHR aorta / Mestre

As propriedades dos derivados nitrosilados de diferentes hemoproteínas em função da temperatura, da concentração de óxido nítrico (NO) e pH, foram investigadas utilizando a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE). Nas hemoproteínas, o grupo heme está acomodado em um bolso: de um lado encontra-se a histidina proximal, de outro uma cavidade aberta onde pode ocorrer a ligação de O2 (ou outras moléculas, tais como H2O, NO, CO, etc.). Perto daí, encontra-se o sítio distal, que pode ou não estar ocupado por uma cadeia lateral de aminoácido, o qual pode influenciar a ligação do ligante. As proteínas estudadas, marcadas com NO, foram: mioglobinas de Cavalo de Cacgalote, que possuem o sítio distal ocupado por um resíduo de histidina, a mioglobina do molusco Aplysia brasiliana (Mb Apb) que não possue um resíduo de aminoácido no sítio distal e a eritrocruorina da minhoca Annelidae Glossoscolex paulistus (Ec AGp), cuja vizinhança do heme não está determinada. Os resultados obtidos com as soluções de mioglobinas de Cavalho e de Cachalote, preparadas a partir da proteína liofilizada (Sigma) mostram cerca de 13% de mioglobina está na forma oxi (MbA) e o restante na forma meta (MbB). A ligação de NO à Mba se faz por simples substituição da molécula de O2 por NO, mantendo o ferro em seu estado ferroso. Já para a MbB, a ligação ocorre em duas etapas: na primeira reduzindo o Fe3+ a Fe2+ e, numa segunda, cuja extensão depende da concentração de NO, o óxido nítrico liga-se ao Fe2+ produto da redução do ferro da MbB. Se a razão NO/Mb é igual ou maior que 2/1, o espectro da RPE é uma linha carga (tipo B), como tem sido identificado na literatura. Se a razão NO/b é da ordem de 0,2/1, o espectro de RPE (tipo A) apresenta um desdobramento hiperfino, similar ao da deoxiHb humana na conformação T. Se a razão NO/Mb varia entre 0,2 e 2, o espectro de RPE é uma mistura de dois tipos (AB). Os espectros tipo A e AB apresentam uma clara dependência com a temperatura, ao passo que o espectro tipo B não. Observa-se que também que a afinidade pelo NO da MbB depende do pH; quanto menor o pH, mais difícil fica se completar a reação do Fe3+ com o NO, mesmo se a razão NO/Mb é maior que 2. Os espectros de RPE da MbANO e da MbBNO são diferentes, porque o campo cristalino em torno do ferro apresenta pequenas variações, alterando a distância de N&#949-FE-NO. No caso da MbA isto dá origem a um espectro similar ao encontrado para o ferro pentacoordenado (tipo A); no caso da MbB, o espectro é do tipo encontrado para ferro hexacoordenado (tipo B). O estudo da dependência do espectro de RPE com a temperatura, no caso da EcNO AGp, mostra que existe um equilíbrio térmico entre duas espécies hexacoordenadas: a espécie I, que predomina à baixa temperatura e cujo espectro de RPE exibe desdobramento superhiperfino com 9 linhas; a espécie II, que predomina altas temperaturas e cujo espectro de RPE é uma linha larga. No intervalo de temperaturas estudado, pode ser observado que em temperaturas intermediárias, os espectros são uma mistura das duas espécies. Pode-se através de diferença espectral estudar o comportamento de cada espécie separadamente e o equilíbrio da mistura. Verificou-se que as duas espécies estão separadas por cerca de 2 kcal/mol. Com os resultados obtidos e comparando-os com os obtidos na literatura, é possível sugerir a existência de uma glutamina distal para a Ec AGP. Para a MbNO ApB, encontra-se um espectro de RE que apresenta desdobramento superhiperfino com 9 linhas. Os espectros a baixa e alta temperatura são similares apenas à alta temperatura e a resolução é menor. Observa-se ainda, a influenciado sítio distal (his E7 nas mioglobinas de Cavalo e de Cachalote) sobre a ligação Fe-N-O. Nas Mb de Cavalo e de Cachalote, em que o sítio distal é ocupado por uma histidina, o espectro da RPE da MbNO é uma linha larga que não varia significativamente com a temperatura. Na Ec AGp, em que o sítio distal está provavelmente ocupado por uma glutamina, o espectro de RPE apresenta uma dependência com a temperatura: a 309.3K, o espectro é uma linha larga, a 103.0K, o espectro apresenta desdobramento superhiperfino. Na Mb Apb, em que não há resíduo básico ocupando a posição distal, o espectro apresenta desdobramento superhiperfino em todo o intervalo de temperatura estudado (113,7K a 283,3K). / Using the Electron Paramagnetic Resonance (EPR) technique, the properties of several nitrosyl hemoproteins were investigated as a function of temperature, pH and nitric oxide (NO) concentration. In hemoproteins, the heme moiety is esconced in a pocket: in one side there is na open cavity where the bonding of different molecules, such as H2O, NO, CO, etc., may occur occupied or not by an aminoacid residue thus influencying in different ways the ligand bonding. The following nitrosyl hemoproteins were studied: horse and spermwhale myoglobins which have an histidine residue occupying the distal site, the myoglobin of the mollusk Aplysia brasiliana (Mb Apb) which has no aminoacid residue in the distal site and the erythrocruorin from the earthworn Annelidae Glossoscolex paulistus (Ec AGp) whose structure is no yet known. The results that were obtained with horse and spermwhale myoglobins solutions prepared using liofilized protein from Sigma, show that almost 13% of the myoglobins is in the oxi form (MbA) and the remaining 87% is in the meta form (MbB). The NO binding to MbA is done by simple substitution of the O2 molecule, remaining the iron atom in its ferrous state. With MbB we have a quite different situation and in this case, two steps are needed to obtain the nitric oxide derivative: first the Fe3+ is reduced to Fe Fe2+ and then the NO molecule bind to it, the extention to which this last step occurs, depends on the nitric oxide concentration. If the NO/Mb ratio is equal to or greater than 2/1, the EPR signal is a broad line (B type), as it has been already identified. If the NO/Mb ratio is around 0,2/1, the EPR spectrum (A type) is characterized by a hyperfine splitting similar to that of human deoxihemoglobin in the T conformation. Finally, in the NO/Mb ratio has a value between 0,2/1 and 2/1, the EPR signal observed is due to contributions from both species (AB). Variations in the EPR spectra with temperature is only observed for the A and AB types. Futhermore, it has also been observed that MbB affinity for NO is pH dependent, the lower the pH, more difficult is the completation of the Fe3+ reaction with NO, even IF the NO/Mb ratio is greater than 2/1. The difference between the EPR spectra of MbA and MbB is due to the small but significative differences in the crystal field around the iron atom, thus modifying the N&#949-FE-NO distance. In the MbA case, this gives rise to a spectrum similar to that find for pentacoordinated iron (A type), for MbB the spectrum shows a pattern similar to that find for a hexacoordinated iron atom (B type). The analysis of the EPR spectra of EcNO AGp at various temperatures showed that there is a thermal equilibrium between two hexacoordinated species: species I, which is predominant at a low temperatures and is characterized by a nine-line superhyperfine splitting, and species II, which is predominant at high temperatures, characterized by a broad line EPR spectrum . It was found that in the range of temperatures studied , the EPR signals are due to contributions from two species. The spectral difference made possible to learn about each species independently and the equilibrium. The two species differ in enthalpy by no more than about 2 kcal/mol. At the light of these findings, and compearing with the data found in the literature, it may be postulated the existence of a glutamine at the distal site in Ec AGp. For MbNO Apb, it was found an EPR spectrum exhibiting a nine-line superhyperfine splitting. The EPR spectra at low and high temperatures are similar, but the former are well resolved while in the latter, the superhyperfine splitting is something blurred. Futhermore, it has been possible to learn about the influence of the distal site on the Fe-N-O bond. For horse and spern whale myoglobins, where na histidine occupies the distal site, the EPR spectrum is a broad line which does not change significatively with temperature. For Ec AGp, where a glutamine probably occupies the distal site, the EPR spectra are temperature dependent: at 309.3K it is a broad line and at 103.0K it presents superhyperfine splitting. Finally, for Mb Apb where there is no basic residue occupying the distal site, the EPR spectra are characterized by a nine-line superhyperfine splitting all over the temperature range studied (113.7K to 283,3K).