Orientador: Maria Alice da Cruz-Hofling / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ito_AngelaCristina_M.pdf: 452057 bytes, checksum: d8202544f8db18e2697b97b370cf85c2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O óxido nítrico (NO) é uma molécula gasosa, de vida curta, que modula a neurotransmissão, a força de contração, o metabolismo de glicose, o tônus vascular e a função muscular em geral. O músculo esquelético é a maior fonte de NO em mamíferos e expressa todas as três isoformas de NO sintases (NOS). Os inibidores da NOS são ferramentas usadas para estudar a função do NO na fisiologia muscular. Neste trabalho, nós examinamos os efeitos do tratamento crônico de ratos com N?-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME), que bloqueia a síntese de NO pelas NOSs, através de parâmetros bioquímicos e morfológicos dos músculos soleus e extensor digitorum longus. A tipagem das fibras musculares, a medida da área de secção transversal das fibras, a expressão das isoformas de miosina, a determinação do número dos núcleos da fibra muscular e, a expressão e imunolocalização da NOS endotelial e neuronal foram parâmetros usados para avaliar os efeitos da falta de NO nos músculos. Os ratos foram tratados com L-NAME (20 mg/rato/dia, na água de beber dos animais) por duas, quatro e oito semanas. Decorridos esses tempos, os animais foram sacrificados e os músculos removidos e processados para análises. O tratamento crônico dos ratos com L-NAME causou um pequeno (13.2%), porém significativo, decréscimo na porcentagem das fibras tipo I, após duas semanas de tratamento, e aumento na área de secção transversal das fibras IID, após oito semanas de tratamento, no músculo soleus. Não houve diferenças significativas na porcentagem dos tipos de fibras, ou em suas áreas de secção transversal no músculo extensor digitorum longus. O número de núcleos da fibra muscular, também usado como um indicador de hipertrofia da fibra, não apresentou diferenças significativas nos ratos tratados com L-NAME. Igualmente, não houve alterações significativas na expressão e distribuição das NOSs endotelial e neuronal, ou na expressão das isoformas de miosina de ambos os músculos.Estes resultados mostram que a inibição crônica da biossíntese de NO pelo LNAME, nos períodos pesquisados, em geral não altera os vários parâmetros estudados nos músculos soleus e extensor digitorum longus, exceto para as fibras tipo I e tipo IID no músculo soleus / Abstract: Nitric oxide (NO) is a short-lived gas molecule that modulates neurotransmission, contractile force, glucose metabolism, vascular tone, and muscle function in general. Skeletal muscle is a major source of NO in mammals and expresses all three isoforms of NO synthases (NOS). Inhibitors of the NOS are useful tools for studying the role of NO in muscle physiology. In this work, we examined the effects of chronic treatment of rats with N?-nitro- L-arginine methyl ester (L-NAME), which blocks the synthesis of NO by NOSs, through selected biochemical and morphological parameters of soleus and extensor digitorum longus muscles. Fiber typing, fiber cross-sectional area, expression of myosin isoforms, number of muscle fiber nuclei, and the expression and immunolocalization of endothelial and neuronal NOS were used to assess the effects of NO deprivation. Rats were treated with L-NAME (20 mg/rat/day, in the drinking water) for two, four and eight weeks, after which the animals were sacrificed and the muscles removed and processed for analysis. The chronic treatment of rats with L-NAME caused a slight (13.2%) but significant decrease in the percentage of type I fibers after two weeks of treatment and in the cross-sectional area of IID fibers after eight weeks of treatment in soleus muscle. There were no significant differences in the percentage of fiber types or in their cross-sectional areas in the EDL. The number of muscle fiber nuclei, also used as an indicator of hypertrophy, did not show significant differences in the treated rats. Likewise, there were no significant changes in the expression and distribution of endothelial and neuronal NOS, or in the expression of myosin isoforms. These results show that the chronic inhibition of NO biosynthesis by L-NAME in the time intervals examined, generally did not alter the various parameters studied in rat soleus and extensor digitorum longus muscles, except for type I and IID fibers in soleus muscle / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La epilepsia es una patología del sistema nervioso central, cuyo origen puede ser genético o adquirido. El fenómeno fisiopatológico más importante que la produce es la hiperexcitabilidad de grupos de neuronas, las cuales disparan estos potenciales en forma repetitiva y sincrónica. Durante los últimos años se ha estudiado a un nuevo mensajero neuronal, el óxido nítrico (NO), un gas radical libre de vida media corta, que participa en diversos procesos fisiológicos y patológicos. Si bien, el rol del NO en otros sistemas está relativamente claro, no se conoce claramente su efecto en la epilepsia. El objetivo de esta memoria es determinar la actividad de la enzima que produce el NO, la óxido nítrico sintasa (NOS), en las estructuras cerebrales que presentan los más bajos umbrales epileptogénicos, como son el hipocampo, la amígdala y la corteza cerebral. La actividad enzimática se determinó en un grupo control y dos grupos de animales experimentales, de los cuales se obtuvo las muestras a un día y cinco días después de la administración del agente epileptogénico AMPA en el hipocampo derecho. La determinación de la actividad epiléptica en estas estructuras se realizó por electroencefalograma (EEG) y la actividad enzimática de la NOS se determinó por la conversión de arginina a citrulina, usando 3H-arginina. La separación de la arginina de la citrulina se realizó por cromatografía de intercambio iónico. Las estructuras con mayor compromiso epiléptico determinado con la técnica de registro electroencefalográfico fue el hipocampo y la amígdala. Desde el punto de vista de la actividad enzimática de la NOS, los resultados señalaron una disminución en hipocampo derecho e izquierdo 5 días después de la microinyección del agente epileptogénico AMPA. Por su parte, en corteza cerebral no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la actividad en ninguna de las etapas estudiadas. A nivel de la amígdala se observó una disminución de la actividad de la NOS en el hemisferio izquierdo, contralateral al sitio de la microinyección. Estos resultados señalan que la actividad de la NOS en las estructuras más sensibles a la descarga epiléptica, disminuye en las etapas tardías del proceso epiléptico. Sin embargo, se necesitan más estudios que puedan corroborar las nuevas interrogantes que surgen sobre la regulación de la actividad de la enzima, particularmente en los primeros momentos de la generación del proceso epiléptico

O hormônio melatonina produzido pela glândula pineal no período de escuro, participa na regulação circadiana de processos, fisiológicos e fisiopatológicos envolvendo vasos sanguíneos. Alguns destes estudos sugerem que as células endoteliais, que revestem os vasos sanguíneos são alvo para a melatonina circulante e medeiam a regulação do tônus vascular, em condições fisiológicas, e da interação neutrófilo-endotélio, em resposta a um estímulo injuriante. O óxido nítrico produzido pelas células endoteliais é um dos responsáveis por grande parte dos eventos vasculares, e a melatonina inibe a produção de óxido nítrico em diversos modelos. O objetivo deste estudo foi verificar o efeito da melatonina na produção de óxido nítrico induzido por bradicinina em células endoteliais em cultura. Para tanto, utilizamos uma técnica de cultura primária de células endoteliais de rato e através de um marcador fluorescente de óxido nítrico intracelular, mensuramos a fluorescência em microscópio confocal. Foi verificado que a melatonina e seu precursor N-acetilserotonina inibem a produção de óxido nítrico induzido por bradicinina e este efeito não ocorre pela inibição do aumento de cálcio que induz a produção de óxido nítrico. O análogo de receptores MT2 (4P-PDOT) e MT3 (5-MCA-NAT) não provocaram qualquer alteração sobre o aumento de óxido nítrico induzido por bradicinina, e a utilização do antagonista de receptores MT1 e MT2 (luzindol) não reverteu o efeito inibitório da melatonina. Portanto, nossos dados indicam que o efeito da melatonina sobre a atividade da NOS constitutiva não é mediado por receptores de membrana. Considerando que a melatonina é capaz de ligar-se à calmodulina, inibindo desta maneira a atividade da NOS endotelial constitutiva, poderíamos sugerir que este seria o mecanismo de ação. No entanto, é preciso ressaltar que tal atividade não é comprovada para a N-acetilserotonina, assim, apesar de ser este um possível mecanismo de ação, há a necessidade de demonstrar que a N-acetilserotonina está se ligando a calmodulina extraída de células endoteliais. Em resumo, neste trabalho mostramos que a melatonina em concentrações compatíveis com o pico noturno encontrado na circulação, pode modular eventos vasculares no organismo, através da inibição da produção de óxido nítrico em células endoteliais induzida por bradicinina. / Melatonin, the hormone synthesized by the pineal gland at night, signalizes darkness and modulates, in a circadian basis, blood vessels activity. Previous studies suggest that endothelial cells are the target for circulating melatonin and mediate changes in vascular tone and leukocyte-endothelial adherence properties. Melatonin effects can be mediated by several pathways, such as G protein-coupled receptors (MT1 and MT2 receptors), a putative membrane receptor, most probably an enzyme-binding site (MT3 receptor), and several intracellular mechanisms, including calmodulin binding and inhibition of constitutive and induced nitric oxide synthase. The aim of the present study was to characterize melatonin effect on the production of nitric oxide by bradykinin-stimulated endothelial cells in culture. Nitric oxide production was measured in real time at cellular level by detecting fluorescent stimulation of the probe DAF by confocal microscopy. After determining the ideal conditions for recording cumulative dose-response curves for bradykinin (1 – 100 nM) the effect of pre-incubated (1 min) melatonin and analogs was evaluated. Melatonin and its precursor, N-acetylserotonin, but not the selective ligands for receptors MT2 (4P-PDOT) and MT3 (5-MCA-NAT) receptors inhibited bradykinin-stimulated nitric oxide production. This effect was not blocked by the classical antagonist of MT1 and MT2 receptors, luzindol; excluding therefore the participation of membrane receptors. Taking into account that melatonin inhibits calmodulin activation of several enzymes, including constitutive nitric oxide synthase in brain and cerebellum, it could be suggested a similar mechanism for endothelial cells. However, this hypothesis is discussed taking into account that N-acetylserotonin was shown to do not bind neural cells calmodulin. In addition, here we discuss the relevance of the present finding according to physiological and physiopathological roles of endothelial nitridergic system. This analysis point melatonin modulation of constitutive nitric oxide synthase activity as a putative mechanism for explaining melatonin control of vascular tone.

A melatonina é produzida pela glândula pineal somente durante o escuro e atinge rapidamente a circulação, além disso, outros tecidos e células são capazes de produzir melatonina. As células endoteliais, devido a sua localização, são excelentes alvos para as ações da melatonina. O entendimento dos mecanismos de ação pelos quais a melatonina desenvolve seus efeitos sobre as células endoteliais, possibilitaria o uso desta indolamina e de seus análogos como uma importante ferramenta farmacológica. No presente trabalho, demonstramos que a melatonina em concentrações compatíveis com as encontradas na circulação durante o pico noturno de produção pela pineal, atua sobre as células endoteliais inibindo a produção de NO proveniente da enzima constitutiva (eNOS), enquanto altas concentrações de melatonina, que podem ser atingidas por exemplo pela produção por células imunocompetentes ativadas, inibem a produção induzida de NO mediada pela iNOS. A melatonina (1 nM) inibe a produção constitutiva de NO induzida por agonistas que atuam através da ativação de receptores acoplados à proteína G (histamina, carbacol e ATP/P2Y), e este efeito deve-se à inibição do aumento de [Ca2+]i por liberação de estoques intracelulares, sendo independente da ativação de receptores de melatonina. A melatonina inibe os efeitos decorrentes da produção de NO induzida por bradicinina como a produção de GMPc por células endoteliais e a vasodilatação de arteríolas \"in vivo\". A melatonina inibe a produção de NO induzida por LPS também de maneira independente da ativação de seus receptores, porém, em concentrações muito maiores (1-10 µM) do que a necessária para inibir a produção constitutiva. Estes efeitos devem-se à inibição da expressão da enzima iNOS por impedir a translocação do NF-kB ao núcleo. A vasodilatação de aortas induzida por LPS também é inibida por melatonina. Podemos concluir até o momento que as células endoteliais, devido a sua localização, são excelentes sensores para as ações da melatonina e podem auxiliar no melhor entendimento do conceito \"eixo imune-pineal\". Os estudos sobre os mecanismos pelos quais a melatonina atua em condições fisiológicas e fisiopatológicas são essenciais para se conhecer o potencial terapêutico da melatonina. / Melatonin, the darkness hormone, produced at night by the pineal gland, is also synthesized in a non-rhythmic manner by other cells. Pineal and extra-pineal melatonin reaches endothelial layer, and the understanding of its mechanism of action will improve the possibilities of using this indolamine and derivates as pharmacological tools. Here we showed that melatonin, in concentrations compatible to nocturnal melatonin surge impairs the activity of eNOS, while much higher concentrations, which can be attained by activated immune competent cells, impair the induction of iNOS synthesis. As a consequence of inhibiting eNOS we showed that melatonin inhibits vasodilation of the microcirculation induced by bradykinin. The inhibitory effect of melatonin is observed only when eNOS is activated by triggering G protein-coupled receptors (bradykinin B2, muscarinic and P2Y purine receptors). Activation of eNOS by calcium-channel operated receptors (P2X) is not blocked by melatonin. Inhibition of the transcription of iNOS results in inhibition of the LPS-induced vasodilation of rat aorta. As a matter of fact, here we show that LPS effect is dependent on the endothelial layer. The mechanism of action of melatonin in inhibiting iNOS transcription is due to block of the NF-kB pathway. Our work contributed to unravel the role of endothelium cells as targets for melatonin and as a key player in the \"immune-pineal axis\". The understanding of the concentrations ranges reached by endogenous production, i.e., the discrimination between the levels achieved during physiological and physiopathological responses, are essential for using these substances as analogous therapeutical tools.

Foram estudadas as reações de formação do NO- / HNO, estados de spin e reatividade frente a redutores dos complexos trans-[RuII(NO+)(NH3)4(L)](X)n onde L = N-heterocíclicos (IsN, Nic e ImN) ou éster de fósforo (P(OEt)3). O potencial para o par redox [RuII(NO0)]n+ / [RuII(NO-)](n-1)+ foi identificado somente para L = P(OEt)3 com valor de Ep = -0,41V. Cálculos DFT indicaram que após a redução, a espécie singleto coordenada (NO-) é formada por ser mais estável que forma tripleto (3NO-), sendo imediatamente protonada, dando origem a espécie singleto protonada (1HNO) não havendo, portanto proibição de spin para a reação de protonação do ligante, indicando comportamento diferente do observado para o ligante livre, onde a espécie 3NO- é a mais estável. Após a redução química por Zn(Hg), a espécie N2O, produto da dimerização do HNO, pôde ser identificada indicando a liberação de HNO pelo complexo trans-[RuII(NO+)(NH3)4(L)]n+. A reação de transferência de óxido nítrico entre os nitrosilo complexos onde L = IsN, Nic, ImN, P(OEt)3, P(OMe)3, P(OIsp)3 e P(OH)(OEt)2 e espécies de Fe(III) (mioglobina, hemoglobina e [FeIII(H2O)TPPS]) foi investigada, indicando a reação de nitrosilação redutiva das espécies de Fe(III), gerando como produtos os respectivos nitrosilo complexos de Fe(II) e trans-[RuIII(H2O)(NH3)4(L)]n+. A espécie binuclear [RuII(μ-NO)FeIII] foi proposta com base em resultados obtidos por polarografia de pulso diferencial (PPD) e a analise do comportamento cinético desta reação cujas constantes de velocidade específica para a formação e decaimento foram calculadas. Diferentemente das outras reações de transferência de NO descritas na literatura, foi observada a oxidação do centro metálico (RuII), indicando que o ligante NO+ pode agir como ponte para a transferência de elétrons. Esta reação pode ser uma via alternativa para a nitrosilação redutiva de heme proteínas, uma das principais vias de ação biológica do NO. / The formation reaction of NO- / HNO, spin states and reactivity towards reducing agents of the complex trans-[RuII(NO+)(NH3)4(L)]n+ where L = N-heterocyclic (IsN, Nic and ImN) or phosphorus ester (P(OEt)3). The redox potential for the redox pair [RuII(NO)]n+ / [RuII(NO-)](n-1)+ was identified only for L = P (OEt)3 with Ep = -0.41 V. DFT calculations have indicated that upon reduction, the coordinated singlet species (1NO-) is formed to be more stable than the triplet form (3NO-), being immediately protonated giving rise to singlet protonated species (1HNO). The protonation of coordinated 1NO- is not a spin forbidden reaction, indicating the different behavior observed for the free ligand, 3NO- where the species is more stable. After the chemical reduction of Zn(Hg), the s N2O, a HNO dimerization product, could be identified, indicating HNO release from the complex trans-[RuII(NO+)(NH3)4(L)]n+. The nitric oxide transfer reaction between nitrosyl complexes where L = IsN, Nic, ImN, P(OEt)3, P(OMe)3, P(OIsp)3 e P(OH)(OEt)2 and Fe(III) species (myoglobin, hemoglobin, and [FeIII(H2O)TPPS]) was investigated, indicating the reductive nitrosylation reaction of species of Fe(III) species, generating as by-products iron-nitrosyl complexes and trans-[RuIII(H2O)(NH3)4(L)]n+. The binuclear species [RuII(μ-NO)FeIII] could be identified through electrochemical techniques and their specific rate constants for its formation and decay were calculated. Unlike other NO transfer reactions described in the literature, was observed the oxidation of the metallic center (RuII), indicating that the NO+ ligand can act as a bridge for electron transfer. This reaction may be an alternative pathway for the reductive nitrosylation of heme proteins, one of the major routes for biological action of NO.

O Óxido Nítrico inalatório (iNO) é uitlizado para tratamento de várias doenças pulmonares, porém algumas evidências apóiam que esses efeitos farmacológicos do iNO podem alcançar outros leitos vasculares. Desse modo, esse estudo tem como objetivo investigar o possível efeito anti-inflamatório do iNO no modelo de edema de pata induzido por carragenina em camundongos e identificar por qual via ele desempenha essa resposta. Concluimos que o iNO foi eficaz na redução de sinais inflamatórios e houve indícios que o NO desempenha seus efeitos pela via do GMPc, pelo fato de ter aparecido um efeito potencializador na redução do edema quando associoado ao sildenafil e não com o rolipram. Esses resultados indicam que a terapia com iNO vai além dos efeitos vasculares pulmonares inicialmente descritos. / Inhaled Nitric Oxide (iNO) is useful to treat many lung diseases, but some evidences support that these pharmacological effects of iNO can reach other vasculature, beyond the pulmonary vasculature. Thus, this study aimed to investigate the possible antiinflammatory effect of inhaled nitric oxide on the mice paw edema induced by carrageenan and investigate for which way iNO is acting. We conclude that iNO was effective in reducing inflammatory signs and there are some traces that this responses occurred by cGMP way. These results indicate that the beneficial effect of inhaled nitric oxide therapy goes beyond the initially described pulmonar vascular effects.

Uma nova e promissora alternativa quimioterápica para o tratamento da doença de Chagas usando tetraaminas de rutênio (II) como transportadoras de óxido nítrico (NO) ou Benznidazol (Bz) são apresentados aqui. Os resultados mostraram que os complexos do tipo trans-[Ru(NO)(NH3)4L]n+ e cis-[Ru(NO)(bpy)2L] n+ são mais eficientes para tratar casos agudos da doença (modelo murino) que o Bz livre. Os nitrosilos trans-[Ru(NO)(NH3)4isn](BF4)3, trans-[Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3, cis-[Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3 e cis-[Ru(NO)(bpy) 2SO3]PF6 são capazes de eliminar in vivo as formas extracelulares e intracelulares do T. cruzi tanto na corrente sanguínea quanto no tecido miocárdio, assegurando a sobrevida de 60-100% dos animais infectados em doses de 900 (400 nmol kg-1) até 3.850 vezes menores (100 nmol kg-1) que a dose considerada ótima para o Bz (385 µmol kg-1 = 100 mg kg-1). Além disso, uma concentração de trans-[Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3 ou cis-[Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3 dez vezes menor que a recomendada pela Organização Mundial de Saúde (OMS) para tratar sangue infectado com o violeta de genciana (Vg) é capaz de eliminar 100% dos parasitos após 1 hora de incubação a 37 oC. Os experimentos conduzidos in vitro demonstraram que o NO liberado após redução ou reativos intermediários do NO são os responsáveis pelo efeito anti-proliferativo ou tripanocida. O nitrosilo trans-[Ru(NO)(NH3)4isn](BF4)3 (IC50epi = 67 µmol L-1) foi mais ativo que o nitroprussiato de sódio (SNP) (IC50epi = 244 µmol L-1) e o trans-[Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3 e o cis-[Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3 (IC50tri = 52 e 58 µmol L-1, respectivamente) foram mais eficientes que o Vg (IC50tri = 536 µmol L-1). O transportador do Bz, trans-[Ru(Bz)(NH3)4S(IV)]n+, S(IV) = SO2, HSO3- ou SO32- (RuBz), é mais hidrosolúvel e mais ativo (IC50tri/1h = 79 ± 3 µmol L-1) que o Bz livre (IC50tri/1h = 4,800 ± 70 µmol L-1). Este complexo exibiu baixa citotoxicidade in vitro (IC50esplenócitos > 1 mmol L-1) e in vivo (400 µmol kg-1 < LD50 < 600 µmol kg-1) e a formação do derivado hidroxilamínico é mais favorável no RuBz que no Bz em 9,6 Kcal mol-1. Em diversos modelos murinos de infecção aguda, o RuBz também foi mais ativo que o Bz ainda quando somente uma dose foi administrada. Analogamente, o RuBz a uma dose 1.000 vezes que a dose ótima para o Bz provou ser suficiente para proteger todos os animais infectados, eliminando os ninhos de amastigotas nos seus corações, fígados e músculos esqueléticos. Em experimentos conduzidos com células Vero, os nitrosilos trans-[Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3, cis-[Ru(NO)(bpy)2imN](PF6)3 e o RuBz foram capazes de eliminar as formas intracelulares do T. cruzi e reduzir a porcentagem de células infectadas. Portanto, todos os dados observados sugerem a maior solubilidade em água somada à acessibilidade do potencial de redução do par NO2/NO3.- no RuBz são os responsáveis pela maiores atividades anti-proliferativa e tripanocida com respeito ao Bz ou Vg. Adicionalmente, cis-[Ru(NO)(bpy)2imN](PF6)3, cis-[Ru(NO)(bpy) 21-miN](PF6)3 e cis-[Ru(NO)(bpy) 2SO3]PF6 provaram ser capazes de inibir a atividade catalítica da gGAPDH de 89-97% a uma concentração de 260 µmol L-1, enquanto os complexos da série trans-[Ru(NO)(NH3)4L]n+, os precursores cis-[Ru(bpy) 2L(NO2)]n+, cis-[Ru(H2O)(bpy) 2L]n+ bem como os complexos RuBz, cis-[Ru(NO)(NH3)4 (NO2)]Cl2 não exibiram atividade inibitória significativa. / A novel and promising chemotherapeutic alternatives for the treatment of Chagas\' disease by use of ruthenium tetraammnine complexes as a carrier of nitric oxide (NO) or Benznidazole (Bz) are presented herein. The results showed that the trans- [Ru(NO)(NH3)4L]n+ and cis-[Ru(NO)(bpy) 2L] n+ compounds are more efficient in the treatment of acute cases of the disease (mouse model) than free Bz. The trans- [Ru(NO)(NH3)4isn](BF4)3, trans-[Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3, cis- [Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3, and cis-[Ru(NO)(bpy) 2SO3]PF6 are able to eliminate, in vivo, extracelullar as well as intracellular forms of T. cruzi in the bloodstream and myocardium tissue and to assure the survival of 60-100% of infected mice at doses of 900 (400 nmol kg-1) up to 3,850 fold smaller (100 nmol kg-1) than that considered the optimal dose for Bz (385 µmol kg-1 = 100 mg kg-1). Furthermore, a dose of trans-[Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3 or cis-[Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3 ten-fold smaller than that recommended by World Health Organization (WHO) for gentian violet, Vg, a phenyl methane currently recommended by WHO in the treatment of blood banks in endemic and non-endemic areas to prevent the transmission of Chagas\' disease by blood transfusion, is able to lyses 100% of the parasites after 1 hour of incubation. The tests conducted in vitro demonstrated that the NO liberated upon reduction of these nitrosyls is responsible for the observed antiproliferative and trypanocidal activities. The trans-[Ru(NO)(NH3)4isn](BF4)3 (IC50epi = 67 µmol L-1) was found to be more efficient than the classic NO-donor, sodium nitroprusside (SNP) (IC50epi = 244 µmol L-1) and trans-[Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3 and cis-[Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3 (IC50try = 52 and 58 µmol L-1, respectively) were more efficient than the gentian violet (IC50try = 536 µmol L-1). The Bz carrier, trans-[Ru(Bz)(NH3)4S(IV)] n+, S(IV) = SO2, HSO3 - or SO3 -2 (RuBz), is more hydrosoluble and more active (IC50try/1h = 79 ±?3 µmol L-1) than free Bz (IC50try/1h = 4,800 ±?70 µmol L-1). This complex exhibits low acute citotoxicity in vitro (IC50trysplenocytes > 1 mmol L-1) and in vivo (400 µmol kg-1 < LD50try < 600 µmol kg-1) and the formation of hydroxylamine is more favorable in RuBz than in Bz by 9.6 Kcal mol-1. In murine acute models of Chagas\' disease, RuBz also was more active than Bz even when only one dose was administrated. Moreover, RuBz at a thousand-fold smaller concentration than the considered optimal dose for Bz proved to be sufficient to protect all infected mice, eliminating the amastigotes nests in their hearts, livers, and skeletal muscles as observed in H?E micrographics. Experiments conduced with infected Vero cells, the trans- [Ru(NO)(NH3)4imN](BF4)3, cis-[Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3, and RuBz are able to eliminate the intracellular forms of T. cruzi and to reduce the percentage of infected cells. In all, the observed data strongly suggest that the higher solubility in water and accessibility for reduction of NO2/NO2 .- couple in RuBz are responsible for higher antriproliferative and trypanocidal activities regarding to Bz or Vg. Additionally, the cis- [Ru(NO)(bpy) 2imN](PF6)3, cis-[Ru(NO)(bpy) 21-miN](PF6)3, and cis- [Ru(NO)(bpy) 2SO3]PF6 proved to be able to inhibit the catalytic activity of gGAPDH of 89-97% at a concentration of 260 µmol L-1, whereas their precursors cis- [Ru(bpy) 2L(NO2)]n+ and cis-[Ru(H2O)(bpy) 2L]n+ and the trans-[Ru(NO)(NH3)4L] 3+ and cis-[Ru(NO)(NH3)4 (NO2)]Cl2 nitrosyls and RuBz complex do not exhibited significative inhibition.

O ancoramento do complexo trans-[RuIII(NH3)4(SO4)ina]Cl em dendrímeros PAMAM de geração 0 e 2 (G0 e G2) foi realizada por meio de uma ligação peptídica, e esses produtos foram submetidos à reação com NO(g) gerando os respectivos nitrosilo complexos G0/RuNO e G2/RuNO. A caracterização desses compostos por infravermelho, UV-vis, voltametria cíclica, RMN de 1H e 13C, e análise elementar indica que os nitrosilo complexos foram imobilizados na superfície dos PAMAM G0 e G2. Os espectros de infravermelho para G0/RuNO e G2/RuNO apresentaram apenas um estiramento &nu;NO+, respectivamente em 1933 e 1937 cm-1, e para o produto RuNO (não ligado ao dendrímero) em 1933 cm-1. O espectro eletrônico para esses três compostos apresentou bandas nas regiões de 230, 270 e 330 nm, e por meio de voltametria cíclica observou-se o processo eletroquímico relativo a NO+/NO0 com ENO+/NO0 vs ECS igual a -0,173 V para G0/RuNO, -0,178 V G2/RuNO e -0,175 V para RuNO. O espectro de 1H RMN do complexo RuNO apresentou dois dubletos com deslocamentos químicos centrados em 8,73 e 8,35 ppm, referentes aos hidrogênios aromáticos respectivamente nas posições orto e meta do ligante ina coordenado ao metal. Para G0/RuNO e G2/RuNO esses sinais foram observados em 8,73 e 8,36 ppm, e os sinais referentes aos dendrímeros nesses produtos foram verificados entre 2,7 e 4,0 ppm. O espectro de RMN 13C para o complexo RuNO apresentou quatro sinais, e para G0/RuNO e G2/RuNO, respectivamente, dez e doze sinais, conforme esperado para esses compostos. Apesar dos resultados supracitados indicarem que o ancoramento ocorreu de forma satisfatória, os dados de análise elementar apresentaram desvios significativos entre o valor teórico e o experimental, principalmente para G2/RuNO. Em adição, foram realizados ensaios em células do baço de camundongos para verificar a toxicidade dos nitrosilo complexos às células saudáveis, e os resultados indicaram baixa citotoxicidade (<15%) para RuNO, G0/RuNO e G2/RuNO. Também foram realizados experimentos sobre a atividade in vitro desses compostos contra os parasitos Trypanosoma cruzi e Leishmania major. Os melhores resultados, ainda que preliminares, foram obtidos com a maior concentração, 200&micro;M (em relação à Ru), em que observou-se atividade tripanocida (média) em torno de 88% para G2/RuNO, 82% para G0/RuNO e 72% para RuNO, enquanto que para o Bz (referência) esse valor foi de 96%. Já a atividade leishmanicida (concentração de 200&micro;M) desses compostos ficou entre 60 a 70% (65% para G2RuNO, 69% para G0/RuNO e 60% para RuNO). / The anchoring of the complex trans-[RuIII(NH3)4(SO4)ina]Cl on PAMAM dendrimers of generation 0 and 2 (G0 and G2) was performed by a peptide bond, and the products were submitted to reaction with NO (g) generating the related nitrosyl complexes G0/RuNO and G2/RuNO. The characterization of these compounds by IR, UV-vis, cyclic voltammetry, 1H and 13C NMR, and elemental analysis indicated that the nitrosyl complexes were immobilized on the surface of PAMAM G0 and G2. Infrared spectra for G0/RuNO and G2/RuNO showed only one &nu;NO+ band in 1933 and 1937 cm-1 respectively, and for RuNO (complex not bounded to the dendrimer) at 1933 cm-1. Electronic spectra for these three compounds showed bands in the regions of 230, 270 and 330 nm, and by cyclic voltammetry it was possible to observe the electrochemical process relative to NO+/NO0 with ENO+/NO0 equal to -0.173 V vs SCE for G0/RuNO , -0.178 V for G2/RuNO and -0.175 V for RuNO. The 1H NMR spectra for RuNO complex showed two doublets with chemical shifts centered at 8.73 and 8.35 ppm, respectively referring to the aromatic hydrogens in the ortho and meta positions of the ina ligand coordinated to the metal. The same signals obtained for G0/RuNO and G2/RuNO were observed in 8.73 and 8.36 ppm, and signals related to dendrimers between 2.7 and 4.0 ppm. The 13C NMR spectrum for RuNO exhibited four signals, and for G0/RuNO and G2/RuNO, respectively, ten and twelve signals, as expected for these compounds. Despite the results above, which indicate that anchoring occurred satisfactorily, the elemental analysis showed significant deviations between the theoretical and experimental values, especially for G2/RuNO. In adition, in vitro assays were performed on mice spleen cells to determine the toxicity of the nitrosyl complex to healthy cells, and the results showed low cytotoxicity (<15%) for RuNO, G0/RuNO and G2/RuNO. In vitro experiments were also carried out to determine the activity of these compounds against the parasite Trypanosoma cruzi and Leishmania major. The best results (preliminary) were obtained with the highest concentration 200&micro;M (relative to Ru), which was observed trypanocidal activity (average) around 88% for G2/RuNO, 82% for G0/RuNO and 72% for RuNO, while for Bz (reference) it was around 96%. The leishmanicidal activity (concentration of 200&micro;M) of these compounds was in the range of 60 to 70% (65% for G2RuNO, 69% for G0/RuNO and 60% for RuNO).

Foram investigadas as propriedades, a reatividade e a estrutura eletrônica dos complexos trans-[RuII(NH3)4(L)(NO)](X)3 [(1) L = 4-pic, (2) L = P(OEt)3] e trans-[RuIII(NH3)4(4-pic)(L\')](CF3SO3)3 [(3) L\' = NH3, (4) L\' = H2O] através de técnicas espectroscópicas, eletroquímicas e cálculos teóricos. A reatividade dos complexos foi avaliada com glutationa (GSH) e L-cisteína (CisSH). Nitroxil (HNO) e óxido nítrico (NO&bull;) são os produtos da reação entre os complexos 1 e 2 com GSH e CisSH em solução aquosa (pH 4,0 e 7,5). Óxido nítrico, livre (NO&bull;) e coordenado (RuII-NO&bull;), foi identificado através de quimiluminescência (NOA) e EPR, respectivamente. HNO foi sugerida indiretamente por RMN 15N após a identificação da formação de amônia (NH3), hidroxilamina (NH2OH) e sulfinamida (GS(O)NH2). Os complexos 3 e 4 foram isolados e estudados experimentalmente por EPR, UV-vis, Voltametria Cíclica, Cristalografia de Raios X e teoricamente por LFT e DFT. A acidez (pKa) e a constante de substituição do ligante H2O pelo íon Cl- no complexo 3 foram calculados como 3,65 ± 0.05 (25 °C) e 2,5×10-4 M-1s-1 (55 ºC), respectivamente. Os espectros de EPR do complexo 3 apresentaram uma simetria axial (g&perp; &gt; g||) mas com um crescente componente rômbico que demonstrou ser função da basicidade do solvente e da sua interação com o ligante H2O. Não foi observado efeito similar para o complexo 4 ou mesmo para o complexo [RuIII(NH3)5(H2O)](CF3SO3)3. A partir de cálculos de DFT demonstrou-se que a capacidade doadora &pi; do ligante H2O é intensificada quando a interação com moléculas do solvente promove sua rotação no eixo de ligação N(pic)-Ru-O(aq) contendo o ligante receptor &pi; 4-picolina. Uma análise usando LFT demonstrou que de fato um componente rômbico pode ser evidenciado de uma simetria C2v por uma simples torção do ligante H2O no eixo C2. Os complexos 3 e 4 também foram investigados quanto a sua capacidade de oxidar glutationa em solução aquosa nos pH 4,0 e 7,5. A reação teve como produtos os íons trans-[RuII(NH3)4(4-pic)(H2O)]2+(&lambda;max = 394 nm, &epsilon; = 5400 M-1cm-1) e [RuII(NH3)5(4-pic)]2+ (&lambda;max = 399 nm, &epsilon; = 6400 M-1cm-1) identificados por UV-vis, além de GSSG, originado da reação do radical GSo, e identificado por RMN 1H. A velocidade da formação dos complexos de Ru(II) nestas reações apresentou-se mais lenta na presença de EDTA porém voltando a aumentar com a adição do captador de radical PBN. Respectivamente, essas variações foram atribuídas ao efeito catalítico promovido por íons de metais de transição em solução e à captação do radical GS&bull;, potencialmente um agente oxidante dos complexos de Ru(II). / The proprieties, reactivity and electronic structure of trans-[RuII(NH3)4(L)(NO)](X)3 [(1) L = 4-pic, (2) L = P(OEt)3] e trans-[RuIII(NH3)4(4-pic)(L\')](CF3SO3)3 [(3) L\' = NH3, (4) L\' = H2O] were studied through spectroscopic and electrochemical techniques, and theoretical calculations. The reactivity study of these complexes was performed with the glutathione (GSH) and L-cysteine (CisSH). Nitroxil (HNO) and nitric oxide (NO &bull;) are the products from the reaction of 1 and 2 with GSH and CisSH in aqueous solution (pH 4.0 and 7.5). Free nitric oxide (NO &bull;) and coordinated nitric oxide (RuII-NO &bull;) were identified by chemiluminescence (NOA) and EPR, respectively. HNO was indirectly suggested by 15N NMR data by identifying ammonia (NH3), hydroxylamine (NH2OH) and sulfinamide (RS(O)NH2). The complexes 3 and 4 were isolated and studied experimentally by EPR, UV-vis, cyclic voltammetry, X-Ray Crystallography and theoretically by DFT and LFT. The acidity (pKa), and the constant replacement of the H2O ligand in the complex 3 by the ion Cl- were calculated as 3,65 ± 0.05 (25 °C) and 2.5 × 10-4 M-1s-1 (55 °C), respectively. The EPR spectra of complex 3 showed an axial symmetry (g&perp; &gt; g||) but with a growing rhombic component that proved to be due to the solvent basicity and its interaction with the H2O ligand. No similar effect was observed for the compound 4 or to the [RuIII(NH3)5(H2O)](CF3SO3)3 complex. According to DFT calculations the H2O &pi;-donor ability increased when the interaction with solvent molecules promotes its rotation on the bonding axis N(pic)-Ru-O(aq) containing the pi;-acceptor ligand 4-picoline. A LFT analysis showed that a rhombic component can be evidenced in a C2v symmetry by a simple twist of the H2O ligand in the C2 axis. The complexes 3 and 4 were also investigated for their ability to oxidize glutathione in aqueous solution at pH 4.0 and 7.5. The reaction produced the trans-[RuII(NH3)4(4-pic)(H2O)]2+ (&lambda; max = 394 nm, &epsilon; = 5400 M-1cm-1) and [RuII(NH3)5(4-pic)]2+ (&lambda; ;max = 399 nm, &epsilon; = 6400 M-1cm-1), besides of GSSG, originated from GSo radical reaction, which was identified by 1H NMR. The rate for Ru(II) formation in these reactions were slower in the presence than in absence of EDTA. This late effect can be reduce by the addition of the radical scavenger PBN. These variations have been interpreted respectively on basis of the transition metal ions catalytic effect and to the scavenger of GS &bull; radical, a potentially oxidizing agent of Ru(II) complexes.

Araucaria angustifolia é uma conífera nativa do Brasil de importância econômica, que, após intenso desmatamento, possui sua distribuição limitada a aproximadamente 3% da área original. Atualmente está incluída na lista de espécies ameaçadas de extinção, na categoria de perigo crítico de acordo com a IUCN (International Union for Conservation of Nature). A embriogênese somática é um processo em que, através da técnica de cultivo in vitro, células isoladas ou um pequeno grupo de células somáticas dão origem a embriões. Este é um sistema com potencial de aplicação em conservação, reflorestamento, propagação em larga escala, e melhoramento vegetal em espécies arbóreas recalcitrantes e em risco de extinção. Um dos principais fatores limitantes, nos sistemas de embriogênese somática em arbóreas, é a baixa freqüência de maturação e conversão de embriões somáticos em plântulas. Durante a fase de maturação, os embriões somáticos acumulam substâncias de reserva, reduzem a atividade metabólica e adquirem tolerância à desidratação. A suplementação do meio de cultura com determinados reguladores de crescimento e agentes osmóticos, os quais permitem a progressão do desenvolvimento normal dos embriões somáticos, promove um estresse hídrico. Esta situação mimetiza aquela que ocorre durante a embriogênese zigótica quando do desenvolvimento da semente. O óxido nítrico (NO) e espécies reativas de oxigênio (ROS) são moléculas que atuam nas respostas das plantas aos vários estresses ambientais e estão envolvidas em processos de desenvolvimento como embriogênese e germinação de sementes, gravitropismo, formação de raízes. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de promotores de maturação, ABA e os agentes osmóticos, PEG e maltose, no conteúdo de NO e ROS em culturas embriogênicas de A. angustifolia. Foi observado que os agentes promotores da maturação reduzem a síntese endógena de NO e ROS. Essa redução é dose dependente. Foram pesquisadas duas linhagens de células com diferentes capacidades de maturação. Para as culturas embriogênicas com competência de maturação esses promotores induzem a maturação e nas culturas que não maturam, promovem a morte celular programada. / Araucaria angustifolia is a native conifer of economic importance in Brazil. Due its massive deforestation, this species is now limited to only 3% of the original area. A. angustifolia is currently on the list of endangered species in the category of critically endangered according to IUCN (International Union for Conservation of Nature). Somatic embryogenesis is a process that, through the technique of in vitro culture, isolated cells or a small group of somatic cells gives rise to embryos. This is a system with potential application in conservation, reforestation, large-scale propagation and breeding of tree species . A limiting factor in the systems of somatic embryogenesis in trees is the low frequency of embryo maturation and conversion into plantlets. During the maturation, somatic embryos accumulate storage substances, reduce metabolic activity and acquire tolerance to dehydration. The water stress is made by supplementation of culture medium with growth regulators and osmotic agents, which allow the normal development of somatic embryos. This situation mimics that occurs during development of the seed. Nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) are molecules that act in plant responses to various environmental stresses and are involved in developmental processes such as embryogenesis and seed germination, gravitropism, root formation. This study aimed to evaluate the effect of promoters of maturation, ABA and osmotic agents, PEG and maltose in the generation of NO and ROS in embryogenic cultures of A. angustifolia. It was observed that the promoters of maturation reduces the endogenous synthesis of NO and ROS. We investigated two cell lines with different maturation capacities. For responsive cell line these promoters induce maturation and for blocked cell line, promote programmed cell death.