O monóxido de carbono (CO) tem um importante papel na fisiologia animal incluindo plasticidade sináptica, processos de memória e aprendizagem, inflamação e liberação de neuropeptídios hipotalâmicos. Recentemente tem sido demonstrado que a liberação de vasopressina (AVP) e ocitocina (OT) em resposta a alterações no balanço hidromineral pode ser modulada por esse neuromodulador gasoso, contudo, os mecanismos pelos quais essa modulação ocorre ainda não foram elucidados. Nesse sentido, nós mapeamos possíveis alvos intracelulares do CO pelos quais esse gás poderia afetar as respostas neuroendócrinas tais como as propriedades passivas de membrana de neurônios magnocelulares do núcleo supraóptico (SON), via de sinalização da p38 MAPK, sistema óxido nítrico (NO)/óxido nítrico sintase (NOS), participação de astrócitos hipotalâmicos e a resposta antioxidante à diferentes condições de hidratação: euhidratação, 24 e 48 horas de privação hídrica. Nós observamos que a inibição da formação central de CO reduziu o aumento das concentrações plasmáticas de AVP e OT induzido pela privação hídrica, bem como inibiu a atividade NOS nos grupos hidratado e desidratado por 48 horas (PH 48); enquanto a razãoe p-p38 MAPK/p38 MAPK ratio foi aumentada pela doação central de CO em todas as condições de hidratação analisadas. Além do mais, nós demonstramos a expressão de HO-1, p38 MAPK e p-p38 MAPK em astrócitos hipotalâmicos. Em relação à resposta antioxidade, observamos que camundongos silenciados para Nrf2 no SON tem a resposta à desidratação prejudicada. Esses dados indicam o papel do CO como uma molécula neuromodulatória nas respostas neuroendócrinas à desidratação onde pode exercer sua função via resposta antioxidante em tempo mais curto de restrição hídrica e via sistema do NO em tempo mais prolongado / Carbon monoxide plays important roles in animal physiology including synaptic plasticity, learning and memory processes, inflammation and hypothalamic neuropeptide release. Recently it has been demonstrated that the AVP and OT release in response to changes in hydromineral balance can be modulated by this gaseous neuromodulator; however, the mechanisms by which this modulation occurs need to be elucidated. In order to answer this questioning, we evaluated the CO effect on neuroendocrine responses, SON magnocellular neurons passive membrane properties, p38 MAPK signaling, NO/NOS system and astrocytes participation in rats during control or 24/48 WD conditions. We observed that CO formation inhibition reduced the water deprivation-induced increase in plasma AVP and OT concentration and NOS activity in basal and 48 WD groups; while p-p38 MAPK/p38 MAPK ratio was increased by central CO donation in both euhydrated and dehydrated conditions. Furthermore, we demonstrated HO-1, p38 MAPK and p-p38 MAPK expression in MBH astrocytes. These data indicate the CO role as neuromodulatory molecule in neuroendocrine responses to dehydration where it might play its biological functions through p38 MAPK phosphorylation and NOS activity in a water restriction longer period

Os mastócitos (MCs) estão presentes tanto no periodonto normal quanto inflamado, em diferentes quantidades e em vários locais. Nos últimos anos, a eficácia e a contribuição dos MCs em eliminar bactérias, através de sua atividade microbicida intracelular, estão se tornando cada vez mais reconhecidas. Assim, a partir de MCs murinos desafiados in vitro com o periodontopatógeno Aggregatibacter actinomycetemcomitans (ATCC 29523) por 3, 5, 10 e 24 horas, o presente estudo teve como objetivo investigar a capacidade microbicida intracelular de MCs, e comparar com a capacidade microbicida de macrófagos peritoneais murinos (MPs), considerados fagócitos profissionais, por meio da contagem das unidades formadoras de colônias. Além disso, avaliou-se a produção e liberação de mediadores microbicidas, óxido nítrico (NO) e peróxido de hidrogênio (H2O2), por meio do método colorimétrico de Griess e pela degradação de substratos fluorescentes, respectivamente. Para a análise estatística, foram utilizados os testes estatísticos ANOVA Fatorial seguido do teste de Tukey e teste de correlação de Pearson (p<0.05). Nossos resultados revelaram que os MCs foram capazes de eliminar eficientemente o periodontopatógeno, principalmente após 10h de desafio intracelular. Comparando-se a atividade microbicida dos dois tipos celulares, verificou-se, nos períodos de 3h e 5h de desafio, um menor percentual de colônias viáveis no interior de MPs, em comparação aos MCs. Inversamente, nos períodos de 10h e 24h, observaram-se menores valores percentuais de colônias intracelulares nos MCs em relação aos MPs. Além disso, a produção/liberação de NO bem como, em menor proporção, de H2O2 pelos MCs foram concordantes com a sua capacidade microbicida. Este é o primeiro estudo que demonstra a eficiente ação microbicida intracelular de MCs murinos contra Aggregatibacter actinomycetemcomitans, com produção e liberação de substâncias potencialmente bactericidas, e de forma mais eficaz que os macrófagos. Esses resultados sugerem a importância dessas células nos mecanismos de defesa presentes na doença periodontal induzida por placa dentobacteriana. / Mast cells (MCs) are present in both normal and inflamed periodontal tissues, in varying amounts and locations. Recently, MCs contribution in eliminating bacteria and its effectiveness, through its intracellular microbicidal activity, have been increasingly recognized. Thus, this study aimed to investigate the intracellular microbicide capacity of MCs, and compare it with the microbicide capacity of murine peritoneal macrophages (MPs), considered professional phagocytes, by counting the colony forming units. Both cell types were challenged in vitro with periodontopathogen Aggregatibacter actinomycetemcomitans (ATCC 29523) by 3, 5, 10 and 24 hours. Additionally, the production and release of microbicidal agents, nitric oxide (NO) and hydrogen peroxide (H2O2) were evaluated by means of colorimetric Griess method and by the degradation of fluorescent substrates, respectively. Statistical analysis was performed by ANOVA Factorial test followed by Tukey and Pearson\'s correlation test (p <0.05). Our results revealed that MCs are able to efficiently eliminate periodontopathogen, mainly after 10 hours of intracellular challenge. The microbicidal activity of both cell types, in 3 and 5 hours of challenge showed a lower percentage of viable colonies inside MPs, compared to MCs. Contradictorily, in 10 and 24 hours a lower percentage of intracellular colonies in MCs was observed in relation to MPs. Moreover, the production/release of NO and, in minor proportion, of H2O2 by MCs was in agreement with its microbicidal capacity. Therefore, this is the first report to describe the intracellular microicidal activity of murine MCs against Aggregatibacter actinomycetemcomitans, concerning production and release of potentially bactericidal substances, which is more effective than macrophages. These results suggest the importance of these cells in pathogenesis and defense mechanisms of biofilm-associated periodontal disease.

INTRODUÇÃO: Após a embolia pulmonar cerca de 1 a 3% dos pacientes desenvolvem embolismo crônico seguido de elevação da pressão da artéria pulmonar e aumento da resistência vascular pulmonar (RVP) e o aumento contínuo da pressão vascular leva ao remodelamento das pequenas artérias. Considerando estes dados, o objetivo deste estudo foi avaliar o aumento da reatividade da artéria pulmonar após a inalação de óxido nítrico, após à tromboendarterectomia (PTE) em comparação ao pré-operatório. MÉTODOS: Foram inclusos neste estudo vinte pacientes com idade entre 18 e 68 anos, submetidos à tromboendarterectomia no período de janeiro de 2005 a julho de 2008. Todos os pacientes no período pré-operatório foram submetidos a cateterização cardíaca direita, com medida da pressão pulmonar, entre as duas pressões, potência cardíaca e resistência vascular pulmonar. Estes mesmos pacientes foram submetidos à inalação de óxido nítrico (NO) por dez minutos e nova medida de todas as variáveis foi realizada. Três meses após a tromboendarterectomia, treze pacientes passaram por novos exames, antes e após a inalação de NO. Foi avaliada a reatividade pela comparação estatística dos parâmetros hemodinâmicos, antes e após a inalação do NO. Nós também consideramos o teste positivo de acordo com o critério clássico (redução 20% na PAPm e PVR após inalação de NO) e redefinimos o critério (PAPm diminuindo para 40 mmHg ou menos após inalação com NO, com um redução maior que 10 mmHg). RESULTADOS: A análise estatística usada para análise dos dados paramétricos foi o teste student t e para dados não paramétricos utilizou-se o Wilcoxcon Signed Ranks. Significância estatística 5%. Considerando somente os pacientes que completaram os testes hemodinâmicos (n=13), de acordo com o critério clássico seis indivíduos apresentaram resposta positiva ao NO inalado antes PTE, enquanto nove pacientes tiveram resposta positiva após PTE. A diferença entre pré-PTE e pós-PTE não foi estatísticamente significante (p=0,375). Assim, os critérios foram redefinidos. Dois pacientes tiveram resposta positiva na pré-PTE e outros quatro foram positivos na pós-PTE. Nenhuma diferença estatística foi observada entre pré-PTE e pós-PTE respondedores (p=0,688). CONCLUSÕES: Neste estudo, não foi observado aumento da reatividade ao NO inalado em comparação aos testes pré-operatórios / INTRODUCTION: After pulmonary embolism, 1 to 3% of these patients develop a chronic embolism, with elevated pulmonary artery pressure and increased pulmonary vascular resistance (PVR). The continuous elevated pressure leads to the remodeling of the small arteries. The objective of this study is to determinate if there is an increase in the responsiveness to the inhaled nitric oxide, in the post-thromboendaterectomy test, in comparison to the preoperative test. METHODS: The study includes twenty patients, age 18 to 68, submitted to thromboendarterctomy, between January 2005 and December 2007. All patients, in the preoperative period, were submitted to right cardiac catheterization, with the measurement of the pulmonary pressures, wedge pressure, cardiac output and PVR. Afterwards, they inhaled 20 ppm of nitric oxide (NO) for ten minutes, with a new measurement of all variables. Three months after thromboendarterectomy, thirteen patients underwent a new measurement, before and after nitric oxide inhalation. We analyzed the reactivity of the pulmonary artery, considering the statistical changes in the hemodinamical parameters. We also considered a positive test according to classical criterion (reduction 20% in PAPm and PVR after NO inhalation) and redefined criterion (PAPm falling to 40 mmHg or less, after inhaled NO, with a drop higher than 10 mmHg). RESULTS:The statistical analyze used the Student-t test for parametrical data and the Wilcoxon Signed Ranks for non parametrical data. Statistical significance 5%.Regardling only the patients who complete both hemodynamic tests (n = 13), according to the classical criterion, six subjects had positive response to inhaled NO before PTE while nine patients had positive response after PTE. The difference between pre-PTE and post-PTE was not statistical significant: p = 0,375. Concernig the redefined criterion, two subjects had positive response in pre-PTE test and four subjects had positive response in post-PTE test, with no statistically significant difference between pre-PTE and post-PTE responders (p = 0,688). CONCLUSIONS: In this study, we could not find, in the postoperative test, a greater reactivity to inhaled NO, in comparison to the preoperative test

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença que acomete o território vascular pulmonar, gerando incapacidade funcional e falência cardíaca progressiva. Diversos marcadores de resposta têm sido desenvolvidos para a avaliação dos pacientes com HAP frente às novas modalidades terapêuticas desenvolvidas nos últimos anos, entre os quais o teste de caminhada de seis minutos é o mais utilizado. Embora seja simples, possui algumas limitações inerentes à técnica padrão, como por exemplo a necessidade de espaço físico adequado para sua realização. O objetivo deste trabalho foi elaborar e validar um protocolo de caminhada na esteira para a avaliação de pacientes com HAP. Os resultados mostraram correlação da distância caminhada em esteira com os dados hemodinâmicos, assim como com a classificação funcional e com a distância caminhada no solo. Além disso, a distância percorrida no teste em esteira apresentou correlação significativa com a sobrevida, confirmando portanto, sua correlação com a gravidade da doença. A inalação de óxido nítrico(NO) durante o teste de caminhada levou a variações compatíveis com as variações hemodinâmicas frente à mesma dose de NO, sugerindo que o protocolo em questão possa refletir intervenções terapêuticas. Conclui-se que o protocolo de caminhada na esteira é um marcador funcional e prognóstico para pacientes com HAP, constituindo-se em um instrumento útil na avaliação de rotina de pacientes com HAP. / Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a disease affecting the pulmonary arterial territory leading to progressive functional impairment and heart failure. Many different surrogate markers have been studied to evaluate PAH patients under the different treatment strategies that have been developed during the last decade. Among these markers, the six-minute walk test is the most used one. Although simple, many limitations exist mainly related to the need of appropriate physical area to perform the test properly. The aim of this study was to develop and validate a treadmill six-minute walk test for PAH patients evaluation. The developed protocol well correlated with other markers of disease severity as invasive hemodynamic data, functional class and even the distance walk at the hallway six minute walk test. Furthermore, the treadmill walked distance was associated to survival thus strengthening its ability to reflect disease severity. Nitric oxide (NO) inhalation during the treadmill walk test led to a variation in the walked distance proportional to the hemodynamic changes induced by the same dose of inhaled NO, suggesting that the developed protocol may be able to reflect at least acute therapeutical interventions. We conclude that the treadmill six minute walk test is a useful prognostic and functional marker for the routine evaluation of PAH patients.

A dapsona, fármaco de escolha no tratamento da hanseníase, na prevenção da malária e no da pneumonia pelo Pneumocystis carinii vem sendo associada a casos clinicamente freqüentes, caracterizadas por metemoglobinemia e anemia hemolítica. Essa hemotoxicidade está diretamente relacionada à N-hidroxilação sofrida pelo fármaco. Com o objetivo de se verificar a inibição da hemotoxicidade acarretada pelos produtos de biotransformação reativos, a arginina, fármaco antioxidante, precursor do óxido nítrico, foi administrado concomitantemente à dapsona em ratos Wistar, em estudo de doses únicas e múltiplas, por gavage: Grupo I: 40 mg/kg de dapsona. Grupos II, III, IV, V e VI; administração de 0.5%, 1.5%, 3%, 6% e 18% de arginina. Grupo VII, 0.5% de arginina antes de 40 mg/Kg de dapsona. Grupo VIII, 1.5% de arginina antes de 40 mg/Kg de dapsona, Grupo IX, 3,0% de arginina antes de 40 mg/kg de dapsona. Grupo X, 6,0% de arginina antes de 40 mg/kg de dapsona. Grupo XI, 18,0% de arginina antes de 40 mg/kg de dapsona. Os parâmetros hematológicos e bioquímicos serão correlacionados com a concentração plasmática de dapsona, determinada por CLAE, na exposição à dapsona em monoterapia e na associação com a com a arginina. O resultado mostrou que a interação com a arginina e dapsona não protegeu da hemotoxicidade da dapsona, principalmente a metemoglobinemia e anemia hemolítica. / The dapsone, medicine used in the treatment of Hansen\'s disease, in the malaria prevention and in pneumonia caused by Pneumocystis carinii is being associated to the clinically frequents cases, characterized by methemoglobinemia and hemolytic anemia. This hemotoxicity is directly related to the N-hidroxidation suffered by the medicine. With the target to verify the inhibition of the hemotoxicity occurred by the products of biotransformation reactive, the arginine, antioxidant, forerunner of the nitric oxide, will be dosed concurrently with dapsone in Wistar mice, with only one and multiple dose, per gavage: Group I: 40 mg/Kg of dapsone. Groups II, III, IV, V and VI: management the just one dose of 0,5%, 1,5%, 3,0%, 6,0% and 18,0% de arginine. Group VII: arginine 0,5% before of 40 mg/Kg dapsone. Group VIII: arginine 1,5% before of 40 mg/Kg dapsone. Group IX: arginine 3,0% before of 40 mg/Kg dapsone, Group X: arginine 6,0% before of 40 mg/Kg dapsone. Group XI: arginine 18,0% before of 40 mg/Kg dapsone The hematologyc and biochemical parameters are related to the plasmatic concentration of dapsone, determined by CLAE, in the exposition to the dapsone in monotherapic and in the association with arginine. The result showed that the interaction with arginine and dapsone did not protect the hemotoxicity of the dapsone, mainly the methemoglobinemia and hemolytic anemia.

As mulheres na fase reprodutiva apresentam menor incidência de doenças cardiovasculares (DCV), em relação aos homens de mesma idade. Porém, essa vantagem desaparece na pós-menopausa, sugerindo que os hormônios sexuais femininos exercem algum efeito cardioprotetor. Um dos mecanismos propostos para explicar essa proteção é o fato dos estrógenos promoverem a produção de importantes fatores vasoativos pelo endotélio vascular, entre eles o óxido nítrico e a prostaglandina I2. Com a diminuição da quantidade de estrógenos circulante, as mulheres na pós-menopausa, estão mais suscetíveis à disfunção endotelial e a doenças cardiovasculares. Estudos têm demonstrado que a terapia de reposição hormonal (TRH) utilizada por mulheres na pós-menopausa combate os sintomas deste período, melhora o quadro de disfunção endotelial e o perfil lipídico e aumenta a síntese de fatores vasoativos, que auxiliam na prevenção da DCV. Entretanto a TRH vem sendo questionada por grandes estudos como o WHI (Writing Group for the Women\'s Health Initiative Investigators) e o HERS (Heart and Estrogen/Progestin Replacement Study), que mostraram um risco aumentado de desenvolvimento de câncer de mama e endometrial em mulheres fazendo uso da TRH. Entre as terapias alternativas para combater os sintomas indesejáveis da menopausa e as implicações mórbidas que acompanham esse período, sem expor as pacientes aos efeitos colaterais da TRH, a literatura aponta os fitoestrógenos, principalmente os extraídos da soja (Glycine max). O objetivo geral deste estudo é avaliar a ação das isoflavonas da soja, que vem sendo utilizadas por mulheres na pós-menopausa, na produção de óxido nítrico, prostaglandina E2 e endotelina-1, por células endoteliais, utilizando um modelo \"in vitro\", células endoteliais da linhagem ECV304. / During their reproductive years, women have a lower incidence of coronary heart disease (CHD) compared to men of similar age. However, this advantage disappears in post-menopause, suggesting that female sex hormones exert some cardio protective effect. One of the mechanisms proposed to explain this protection is the fact that estrogens promote the production of important vasoative factors by vascular endothelium, including nitric oxide and prostaglandin I2. By decreasing circulating estrogen, women in post-menopause are more susceptible of endothelial dysfunction and cardiovascular diseases. Studies have shown that the hormone replacement therapy (HRT) used by post-menopausal women in combating the symptoms of this period, improve endothelial dysfunction and lipid profile and increases the synthesis of vasoative factors, which help in the prevention of CHD. Meanwhile the HRT has been questioned by two large trials, the WHI (Writing Group for the Women\'s Health Initiative Investigators) and HERS (Heart and Estrogen/Progestin Replacement Study), which showed an increased risk of developing breast cancer and endometrial cancer in women using HRT. Among the alternative therapies to combat the symptoms of menopause and undesirable morbid implications that accompany this period, without exposing the patients to the side effects of HRT, the literature suggests the phytoestrogens, especially those from the soybean (Glycine max). The aim of this study is to evaluate the effect of isoflavones from soy, which are used by women in post-menopause, in the production of nitric oxide, prostaglandin E2 and endothelin-1 by endothelial cells, using an \"in vitro\" model: human endothelial cell line ECV304.

Objetivo: Na cirurgia de reconstrução aórtica ou cirurgia cardíaca com oclusão da aorta, a ocorrência de isquemia mesentérica e lesão intestinal está associada à maior mortalidade a curto prazo. A proteção vascular dos estrogênios tem sido investigada e é principalmente mediada pelo aumento da disponibilidade de óxido nítrico (NO). Portanto, este estudo investigou o papel do 17beta-estradiol na lesão de isquemia-reperfusão visceral (I/R) decorrente da oclusão da aorta descendente em ratos machos. Métodos: A isquemia mesentérica foi induzida em ratos Wistar machos através da inserção de cateter de embolectomia arterial Fogarty 2F (Edwards Lifesciences, Irvine, Calif.) na aorta descendente, que permaneceu ocluída por 15 minutos, seguida por 2 horas de reperfusão. Os ratos foram divididos em quatro grupos: (1) ratos submetidos apenas à manipulação cirúrgica (falso-operado, n = 22); (2) ratos submetidos à lesão de isquemia-reperfusão I/R (n = 22); (3) ratos tratados com 17beta-estradiol intravenoso (280 ug/kg) 30 minutos antes de I/R (n = 22); (4) ou ao início da reperfusão (n = 22). As alterações histopatológicas intestinais foram avaliadas por histomorfometria. As alterações microcirculatórias mesentéricas foram avaliadas por meio de fluxometria por laser Doppler e técnica de microscopia intravital. A expressão proteica da molécula de adesão intercelular-1, P-selectina, NO sintase endotelial (eNOS) e endotelina-1 foram avaliadas por imuno-histoquímica; além disso, as expressões gênicas de eNOS e endotelina-1 foram quantificadas por Real time PCR. As citocinas séricas foram quantificadas por ensaio imunoenzimático. Resultados: O grupo I/R mostrou perda expressiva da espessura da mucosa do intestino, diminuição do fluxo sanguíneo mesentérico (P = 0,0203), aumento do número de leucócitos migrados (P < 0,05) e alta mortalidade (35%). O tratamento com 17-beta-estradiol antes da oclusão da aorta preservou a espessura da mucosa intestinal (P = 0,0437) e o fluxo sanguíneo mesentérico (P = 0,0251), reduziu o número de leucócitos migrados (P < 0,05) e preveniu qualquer ocorrência fatal. Além disso, o 17-beta-estradiol diminuiu a expressão da molécula de adesão intercelular-1 (P = 0,0001) e da P-selectina (P < 0,0001) no endotélio e aumentou a expressão proteica da eNOS (P < 0,0001). As expressões gênicas de eNOS e endotelina-1 não diferiram entre os grupos. Conclusões: O tratamento profilático com 17beta-estradiol mostrou melhor repercussão global, foi capaz de prevenir qualquer ocorrência fatal e aumentar a expressão de eNOS, preservando assim a perfusão mesentérica e a integridade intestinal, além de reduzir sua inflamação / Objective: In surgical aortic repair or cardiac surgery with aorta occlusion, the occurrence of mesenteric ischemia and bowel injury has been associated with higher short-term mortality. The vascular protection of estrogens has been investigated and is mainly mediated by increasing the availability of nitric oxide (NO). Therefore, this study investigated the role of 17beta-estradiol on visceral ischemia-reperfusion (I/R) injury after descending aorta occlusion in male rats. Methods: Mesenteric ischemia was induced in male Wistar rats by placing a 2F Fogarty arterial embolectomy catheter (Edwards Lifesciences, Irvine, Calif) in the descending aorta, which remained occluded for 15 minutes, followed by reperfusion for up to 2 hours. Rats were divided into four groups: (1) rats that underwent surgical manipulation only (sham, n = 22); (2) rats that underwent I/R injury (n = 22); (3) rats treated with intravenous 17beta-estradiol (280 umg/kg) 30 minutes before I/R (n = 22); (4) or at the beginning of reperfusion (n = 22). Intestinal histopathologic changes were evaluated by histomorphometry. Mesenteric microcirculatory alterations were assessed by laser Doppler flowmetry and intravital microscopy technique. Protein expression of intercellular adhesion molecule-1, P-selectin, endothelial NO synthase (eNOS), and endothelin-1 was evaluated by immunohistochemistry; in addition, eNOS and endothelin-1 gene expressions were quantified by real-time polymerase chain reaction. Serum cytokines were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. Results: Relative to the sham group, the I/R group exhibited a highly pronounced loss of intestine mucosal thickness, a reduction in mesenteric blood flow (P = 0,0203), increased migrated leukocytes (P < 0,05), and high mortality rate (35%). Treatment with 17-betaestradiol before aorta occlusion preserved intestine mucosal thickness (P = 0,0437) and mesenteric blood flow (P = 0,0251), reduced the number of migrated leukocytes (P < 0,05), and prevented any fatal occurrence. Furthermore, 17-betaestradiol downregulated the expression of intercellular adhesion molecule-1 (P = 0,0001) and P-selectin (P < 0,0001) on the endothelium and increased the protein expression of eNOS (P < 0,0001). The gene expressions of eNOS and endothelin-1 did not differ between the groups. Conclusions: The prophylactic treatment with 17-betaestradiol showed better overall repercussions and was able to prevent any fatal occurrence, increase eNOS expression, thus preserving mesenteric perfusion and intestinal integrity, and reduce inflammation

Os mecanismos oxidativos pelos quais macrófagos exercem atividade microbicida permanecem em discussão, e estudos com hospedeiros animais serão essenciais para elucidar tal questão. Nesse trabalho, estudamos os mecanismos microbicidas de macrófagos in vivo comparando parâmetros de infecção nas lesões de camundongos resistentes (C57Bl/6) e suscetíveis (BALB/c) ao protozoário Leishmania amazonensis. A comparação mostrou que o controle da infecção pelos camundongos resistentes é dependente da ativação de macrófagos com expressão da enzima óxido nítrico sintase induzível, síntese de óxido nítrico e extensa nitração e hidroxilação das proteínas dos parasitas dentro dos fagolisossomos dos macrófagos. O principal agente tóxico aos parasitas parece ser derivado do peroxinitrito porque a nitração dos parasitas ocorreu na ausência virtual de células polimorfonucleares e foi acompanhada de hidroxilação. Além disso, tempol um inibidor de reações de nitração mediadas por peroxinitrito, inibiu a nitração de proteínas da lesão e aumentou o número de parasitas nelas presentes. Também, estudos com parasitas em cultura confirmaram que o peroxinitrito é citotóxico aos parasitas enquanto o óxido nítrico é citostático. O camundongo suscetível se mostrou capaz de sintetizar óxido nítrico mas o fez em estágios tardios da infecção e, provavelmente, em resposta a uma infecção secundária por bactérias. Tomados conjuntamente, os resultados indicam que o peroxinitrito e radicais dele derivados são os principais agentes leishmanicidas produzidos por macrófagos in vivo. / Macrophage oxidative microbicidal mechanisms remain debatable and their elucidation is likely to depend on studies with mammalian hosts. To examine macrophage microbicidal mechanisms in vivo, we compared infection parameters in the lesions of resistant (C57Bl/6) and susceptible (BALB/c) mice to the protozoan Leishmania amazonensis. This comparison demonstrated that infection control by resistant mice relied on macrophage activation with inducible nitric oxide synthase expression, nitric oxide synthesis and extensive nitration and hydroxylation of the proteins of the parasites inside macrophage phagolysosomes. The toxic agent to the parasite is likely to be peroxynitrite-derived because parasite nitration occurred in the virtual absence of polymorphonuclear cells and was accompanied by parasite hydroxylation. In addition, tempol, an inhibitor of peroxynitrite-mediated nitrations, inhibited protein nitration of the lesions and increased the number of parasites in them. Also, studies with parasite cultures confmed that peroxynitrite is cytotoxic to the parasites whereas nitric oxide is cytostatic. The susceptible mice were also able to synthesize nitric oxide but only at late infection time and, most likely, in response to a secondary bacterial infection. Taken together, the results indicate that peroxynitrite and derived radicals are the main leishrnanicidal agents produced by macrophages in vivo.

Introdução: Apesar de todos os esforços, as taxas de mortalidade na sepse ainda são inaceitavelmente altas, por isso, é importante a busca por novos tratamentos. O óxido nítrico tem um papel fundamental na fisiopatologia da sepse e sua modulação poderia ser uma alternativa de tratamento para algumas das complicações hemodinâmicas, de perfusão tecidual e inflamatórias desta síndrome. Objetivos: Avaliar o efeito do nitroprussiato e do inibidor da iNOs (1400W) nos parâmetros hemodinâmicos, de perfusão tecidual e na inflamação, em modelo experimental de choque séptico. Métodos: Utilizou-se 20 suínos anestesiados e monitorados através do cateter de artéria pulmonar, cateter de tonometria e cateter de artéria femoral. Eles foram randomizados e tratados da seguinte maneira. Sham - somente anestesia; Choque - anestesia, infusão de bactérias (E.coli, 4,5x109ufc/mL) e tratamento padrão (fluidos e noradrenalina, guiados pela PVC, PAM e SvO2); NO/iNOs mesmos tratamentos do Choque, associado ao tratamento específico com nitroprussiato e inibidor da iNOs. Foram avaliados parâmetros hemodinâmicos, de perfusão tecidual, ventilatórios, gasométricos e inflamatórios a cada 1 hora, a partir do Tbasal até 240 minutos. Resultados: Verificou-se alterações clínicas características da sepse, após a infusão de bactérias, como taquicardia, hipotensão arterial, depressão miocárdica, hipertensão pulmonar, aumento do lactato, comprometimento da perfusão tecidual regional e indução das citocinas pró-inflamatórias. A administração do nitroprussiato associado ao inibidor da iNOs ao grupo NO/iNOs, promoveu melhora significante em relação ao grupo Choque, com aumento do IC (6,0 ± 1,9 vs 4,1 ± 2,3 e p<0,024), da FE (31 ± 13 vs 17 ± 6 e p<0,001), do ITSVE (30 ± 8 vs 20 ± 9 e p<0,026) e do IVS (35 ± 13 vs 24 ± 11 p< 0,033) e diminuição da PAP (40 ± 6 vs 48 ± 6 p<0,001) e do IRVP (460 ± 148 vs 906 ± 405 p<0,001). A perfusão tecidual melhorou, com diminuição do PCO2 intestinal (83 ± 11 vs 94 ± 16 p<0,041), diferença entre o PCO2 intestinal/ arterial (38 ± 8 vs 55 ± 27 e p< 0,039) e aumento do pH intestinal (7,07 ± 0,06 vs 6,99 ± 0,09 p< 0,032), SvO2 (79 ± 6 vs 65 ± 12 p<0,002) e DU (167 ± 89 vs 66 ± 45 p<0,001). Houve melhora da são2 (97 ± 2 vs 93 ± 7 p< 0,027) e da IL1-&beta; (340 ± 147 vs 1306 ± 238 e p< 0,001).Discussão: o tratamento proposto melhorou a função cardíaca, oxigenação, perfusão tecidual e inflamação sem apresentar efeitos adversos. Conclusão: O modelo proposto foi representativo da sepse clínica e o tratamento com nitroprussiato e inibidor da iNOs melhorou a função do miocárdio, a hemodinâmica pulmonar, a perfusão tecidual e modulou a resposta inflamatória. / Introduction: Despite all efforts, the mortality rates in sepsis are still unacceptably high, so it is important to search for new treatments. Nitric oxide plays a key role in the pathophysiology of sepsis and its modulation could be an alternative treatment for some hemodynamic, tissue perfusion and inflammatory complications of this syndrome. Objectives: Evaluate the effect of nitroprusside and iNOs inhibitor (1400W) on hemodynamic, tissue perfusion and inflammation parameters, in an experimental model of septic shock. Methods: We used 20 anesthetized pigs and monitored them via the pulmonary artery catheter, tonometry catheter and the femoral artery catheter. They were randomized and treated as follows. Sham - anesthesia only; Shock - anesthesia, infusion of bacteria (E.coli, x109ufc/mL 4.5) and standard treatment (fluids and norepinephrine, guided by CVP, MAP and SvO2) NO/iNOs - same treatments of Shock, associated to specific treatment with iNOs inhibitor and nitroprusside. We evaluated hemodynamic, tissue perfusion, ventilation, blood gas and inflammatory parameters every 1 hour from Tbasal up to 240 minutes. Results: There were clinical changes typical of sepsis, after the infusion of bacteria, such as tachycardia, hypotension, myocardial depression, pulmonary hypertension, increase of lactate, impairment of regional tissue perfusion and induction of pro inflammatory cytokines. The administration of nitroprusside associated with the iNOs inhibitor to the NO/iNOs group, caused a significant improvement in relation to the Shock group, with increase of CI (6.0 ± 1.9 vs. 4.1 ± 2.3 p <0.024), EF (31 ± 13 vs 17 ± 6 p <0.001), LVSWI (30 ± 8 vs 20 ± 9 p <0.026) and SVI (35 ± 13 vs 24 ± 11 p <0.033) and decrease of PAP (40 ± 6 vs 48 ± 6 p <0.001) and PVRI (460 ± 148 vs 906 ± 405 p <0.001). The tissue perfusion improved, with a decrease of intestinal PCO2 (83 ± 11 vs 94 ± 16 p <0.041), intestinal/arterial PCO2 gap (38 ± 8 vs 55 ± 27 p <0.039) and increase of intestinal pH (7.07 ± 0.06 vs 6, 99 ± 0.09, p <0.032), SvO2 (79 ± 6 vs 65 ± 12 p <0.002) and urinary output (167 ± 89 vs 66 ± 45 p <0.001). There was improvement in SaO2 (97 ± 2 vs 93 ± 7 p <0.027) and IL1-&beta; (340 ± 147 vs. 1306 ± 238 p <0.001). Discussion: The proposed treatment improved cardiac function, oxygenation, tissue perfusion and inflammation without producing adverse effects. Conclusion: The proposed model was representative of clinical sepsis and the treatment with nitroprusside and iNOs inhibitor improved myocardial function, pulmonary hemodynamics, tissue perfusion and modulated the inflammatory response.

The discovery of the chemical properties related to the physiological and pathophysiological processes of the nitric oxide molecule has advanced scientific research concerning the control of NO availability in the biological environment. Complexes involving ruthenium and other ligands, such as amine and tetraazomacrocycles, have been used as models because they display properties like stability to air oxidation, solubility in water, and low cytotoxicity against host cells. Given the peculiar properties of nitric oxide, we first conducted a computational experiment based on the molecular orbital diagram of NO (Chapter 3). Then, we performed exercises of computational quantum chemistry involving the monocation (NO+) and monoanion (NO-) of NO. These exercises were presented to students at the end of their undergraduate studies or at the beginning of their postgraduate studies. The students started the experiment by exploring the Lewis structures of NO+, NO, and NO- along with the molecular orbital diagram of NO, to obtain a correlation with different properties like bond lengths and atomic charges. Next, they compared the calculated bond lengths and vibrational frequencies with experimental results found in Internet databases, which allowed them to discuss the differences they visualized. In addition, distinct approximations helped to calculate partial atomic charges. The students verified that it is difficult to determine this parameter because it is not physically observable and does not rely on any quantum mechanical operator to determine its quantity. The dipole moment calculated for NO, 0.153 D, by using B3LYP/631+G(d,p) level is close to the most accepted experimental data. This value contrasts with a recent determination of this parameter indicating that the negative charge concentrates on the nitrogen atom. The students finished the experiment by dealing with two topics of relevant interest to computational chemistry: (i) investigation of the behavior of some properties; for instance, atomic charges and spin densities, in relation to the basis set increment, and (ii) calculation of accurate electronic energies from extrapolation of the basis set pcn, n = 2-4, to infinity. Given the relevance of the nitric oxide molecule and the important role of water as solvent in the biological environment, we undertook a computational study of the interaction of NO, NO+, and NO- with H2O: [NO.H2O], 0, [NO.H2O]+, 0+, and [NO.H2O]-, 0- (Chapter 4). The geometries optimized for these clusters indicated that the NO.H2O interaction depends on the total charge: (ON.HOH), (NO-.HOH), and (ON+.OH2). The atomic spin densities along with the frontier molecular orbitals representation demonstrated that NO goes from 0 to 0+ or 0- in the oxidation or reduction processes, respectively, and that both processes occur on the nitrogen atom. The quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), electron localization function (ELF), and natural bond-bond polarizability (NBBP) methods helped to quantify the electronic delocalization level between NO and H2O: 0+ > 0 > 0-, to show a predominantly ionic character for the intermolecular interactions, but a primarily covalent character for the intramolecular chemical bonds. Energy analyses carried out by the natural bond orbital (NBO) and localized molecular orbital energy decomposition (LMOEDA) methods for the interaction between NO and H2O in the complexes 0, 0+, and 0- demonstrated a more favorable interaction in 0- than in 0+ and 0, as revealed by the former method. However, the latter method indicated more negative total interaction energy for 0+ in relation to 0- and 0 because of its predominantly electrostatic component. Analysis of the electrostatic potential surfaces furnished a clear and direct explanation for the relative position of the monomers. Additionally, this analysis showed that the Coulombic attraction between the water molecule and the charged complexes NO+ and NO- is larger than in the case of the complexes with NO. Accordingly, we investigated the complexes cis-[RuCl(NO)(NH3)4]+, 1; cis-[RuCl(NO)(NH3)4]2+, 2; cis-[RuCl(NO)(NH3)4]3+, 3; trans-[RuCl(NO)(NH3)4]+, 4; trans-[RuCl(NO)(NH3)4]2+, 5; trans-[RuCl(NO)(NH3)4]3+, 6; [Ru(NO)(NH3)5]+, 7; [Ru(NO)(NH3)5]2+, 8; and [Ru(NO)(NH3)5]3+, 9 to improve our understanding of the nature of Ru-NO chemical bond and of the influence of the total charge, nature, and relative position of simple ligands on NO release from these complexes (Chapter 5). According to the analysis of charges conducted by the QTAIM and NBO methods along with the molecular orbital representation, the first chemical reduction of complexes 3 and 6 to complexes 2 and 5, respectively, occurs in the pi orbital of Cl, whereas the second reduction, from complexes 2 and 5 to complexes 1 and 4, respectively, and the overall reduction process complex 9 --> complex 8 --> complex 7 takes place in the pi* orbital of NO. In addition, geometric parameters, wavenumbers related to bond stretching, and analysis of electron density by the QTAIM and NBO methods showed that the thermodynamic stability of the Ru-NO bond in complexes 1-6 increases in the first reduction (on going from total charge 3+ to 2+), but it decreases in the second reduction (on going from 2+ to 1+). For complexes 7-9, the stability of the Ru-NO bond decreases in the first reduction, but it increases in the second reduction. This is because interaction between NO and Ru is more favorable in complex 7 than interaction between NO and Ru in complex 8. For NO, the bond order decreases upon reduction of the total charge in the three classes of complexes: 1-3, 4-6, and 7-9. For the complexes containing the chlorine atom, it is possible to observe that the chloride group increases the electron density and provides a more favorable electrostatic interaction in the Ru-NO bond as compared to the complexes containing amine only. The results also indicate increased stability of the Ru-NO bond in complexes 1-3 as compared to complexes 4-6. As a result, the electrostatic interaction between Cl and NO is larger in complexes 1 and 3 as compared to complexes 4 and 6, respectively. We investigated the influence of the Effective Core Potential (ECP) in relation to the treatment involving all the electrons along the scalar relativistic effects obtained by the secondorder Douglas-Kroll-Hess (DKH2) approximation by analyzing the geometric parameters of complexes 1-9 and trans-[RuCl(NO)(NH3)4], 10. By using the ECP basis set, we determined the energies of reduction (A: 2-->1, B: 3-->2, C: 5-->4, D: 6-->5, E: 8-->7, and F: 9-->8), isomerization (G: 1-->4, H: 2-->5, and I: 3-->6), and Cl negative trans influence (J: 7+Cl- --> 10+NH3, K: 8+Cl- --> 5+NH3, and L: 9+Cl- --> 6+NH3) with the computational methods: RI-MP2, RI-SCS-MP2, OO-RI-MP2, OO-R-ISCS-MP2, M06-L, M06, M06-2X, M06-HF, BP86-D3BJ, BP86, B2PLYP, LC-wPBE, and B3LYP. We adopted the CCSD(T) method as reference (Chapter 6). For the statistical analysis, we used the following parameters: minimal negative deviation, Dneg(Min); maximum positive deviation, Dpos(Max); medium absolute deviation, MAD; and rootmeansquare, RMS. In addition to these results, we used values relative to the computational model used as reference, CCSD(T)/def2TZVP, or even a comparison with the experimental results. The geometric parameters obtained with ECP were very close to the values obtained with DKH2 - we achieved MARD values of 1.4 and 0.4% for the bond lengths and angles, respectively. Besides that, the calculated data had MARD values close to 4% as compared to the X-ray experimental results for bond lengths and MARD values close to 3% for the bond angles. These results are acceptable, despite deviation intervals of (5%) - 9% for r, and (5%) - 7% for <. Concerning the reaction energies, the B2PLYP method gave the closest values in relation to those obtained by CCSD(T) in A-I, whereas B3LYP showed the best performance in the proposed chemical reactions J-L. We also studied the nature of the Ru-NO and Ru-NO2 bonds in the compound fac-[Ru(NO)Cl2(3N4,N8,N11(1-carboxypropyl)cyclam)]+ as well as its derivatives obtained upon changes in pH by the computational model B3LYP/ccpVDZ with pseudopotential ECP28MDF for ruthenium. The electronic structure was analyzed with the aid of the density overlap regions indicator (DORI), QTAIM, ELF, and NBO methods (Chapter 7). The DORI method identified a region where the electron density of Ru and NO or NO2 overlapped, which indicated the presence of the Ru-NO or Ru-NO2 chemical bond. The QTAIM and ELF methods showed that these bonds have low covalent character. Investigation of the electron density demonstrated that the number of electrons shared between Ru and NO increases on going from complex 11 to complex 12, when carboxyl group is deprotonated. However, this number decreases with increasing pH and formation of complex 13, from deprotonation of N(2), and complex 14, with conversion of Ru-NO to Ru-NO2. By using NBO, we also observed interaction between the localized d orbitals of Ru and the pi* orbital of NO or NO2. This interaction is related to the pi backdonation process, which is more favorable to the stabilization of complexes 11-14 than the interaction between the sigma NBOs of NO or NO2 with the d-sigma orbital of Ru, associated with the donation route. Successively, the second order stabilization energy involving the NBOs with symmetry increases on going from complex 11 to complex 12 due to the decreased energy difference and increased overlap between these localized orbitals. The opposite trend is observed on going from complex 12 to complexes 13 and 14, in agreement with previous results. We examined the Ru-NO bond mechanism in the complex trans-[RuCl(NO)(NH3)4]2+ (Chapter 8). Then, we obtained the geometry of this compound and the bond dissociation energy (-Delta-E) of the decompositions trans-[RuCl(NH3)4]+ + NO+, trans-[RuCl(NH3)4]2+ + NO, and trans-[RuCl(NH3)4]3+ + NO by using the computational models ZORA-BP86/TZ2P and BP86/TZ2P, to evaluate how the ZORA approximation influenced treatment of the relativistic effects. Both computational models agreed well with the geometric parameters obtained by X-ray diffraction in the literature. Nevertheless, the values of -Delta-E were significantly different, so we adopted the ZORA-BP86/TZ2P model in the subsequent discussions. The dissociation trans-[RuCl(NH3)4]+ + NO+ gave the lowest -Delta-E, which agreed with a value for the Ru-NO bond angle close to 180º and is typical of trans-[Ru(NO)L(NH3)4]n+ that are EPR silent. We used this decomposition along with the Kohn-Sham molecular orbital theory in combination with the energetic decomposition analysis to highlight some important characteristics of the Ru-NO bond mechanism. Investigation of the negative trans influence of the Cl- group on Ru-NO revealed a favorable interaction energy for the interaction between trans-[RuCl(NH3)4]+ and NO+ - in this structure, the interaction term of the pi orbital counterbalances the electrostatic repulsion and the Pauli repulsion. We also studied the Ru-NO bond in the absence of the Cl- group for trans-[Ru(NH3)4]2+ and NO+. The interaction is repulsive because electrostatic repulsion predominates in relation to the attractive contribution of the interaction of the pi orbital. We also analyzed the RuCl bond in the absence of NO+ for trans-[Ru(NH3)4]2+ and Cl. The interaction is attractive due to the considerable value of the favorable electrostatic term. Investigation of the synergism between the processes of sigma donation and pi backdonation present in Ru-NO showed that this synergism accounts for the increased stability of this bond. The pi component is essential for maintenance of this chemical bond / A descoberta das novas propriedades químicas da molécula de óxido nítrico, relacionadas principalmente a processos fisiológicos e fisiopatológicos, promoveu um avanço nas pesquisas científicas ligada ao controle da disponibilidade desta molécula em meio biológico. Sendo que compostos, que possuem especialmente rutênio e ligantes, tais como, amina e tetraazomacrocíclicos são utilizadas como modelo devido a suas propriedades como, por exemplo, estabilidade frente à oxidação promovida pelo ar, solubilidade em água e baixa citoxicidade contra células hospedeiras. Assim, devido às propriedades peculiares do óxido nítrico, foi realizado em primeiro lugar um experimento computacional baseado no diagrama de orbitais moleculares do NO e em exercícios de química quântica computacional envolvendo também seu monocátion (NO+) e monoânion (NO) (Capítulo 3). Os estudantes iniciaram este experimento explorando as estruturas de Lewis de NO+, NO e NO junto ao diagrama de orbitais moleculares do NO obtendo uma correlação com diferentes propriedades, por exemplo, comprimentos de ligação, e cargas atômicas. Em seguida, os valores dos comprimentos de ligação e frequências vibracionais calculados foram comparados com os dados experimentais encontrados em bancos de dados na internet, permitindo uma discussão a respeito das diferenças observadas. Em seguida, distintas aproximações foram utilizadas para o cálculo das cargas atômicas parciais demonstrando a dificuldade na determinação deste parâmetro, uma vez que este não é uma observável física e, consequentemente, não há um operador mecânico quântico para a obtenção desta grandeza. Além disso, o momento de dipolo calculado do NO, 0,153 D, com B3LYP/631+G(d,p), é próximo ao valor experimental, mais aceito, em contaste a uma recente determinação que indica uma carga negativa concentrada no sentido do átomo de nitrogênio. O experimento termina com dois tópicos de grande interesse para a química computacional. Onde, em primeiro lugar, foi realizada uma investigação de como propriedades, tais como, cargas e densidades de spin atômicas se comportam com o aumento do conjunto de base. E em segundo lugar, o cálculo de energias eletrônicas precisas foi possível com a extrapolação do conjunto de base pcn, n = 24, para n igual a infinito. Dada à relevância da molécula de óxido nítrico e o papel da água como solvente em meio biológico, também foi realizado o estudo computacional da interação entre NO, NO+, e NO com H2O: [NO.H2O], 0, [NO.H2O]+, 0+, e [NO.H2O], 0 (Capítulo 4). Onde, as geometrias otimizadas destes clusters indicam que a interação NO.H2O depende da carga total: (ON.HOH), (NO.HOH) e (ON+.OH2). Sendo que as densidades de spin atômicas e a forma dos orbitais moleculares indicam que a partir de 0 para 0+ ou 0 os processos de oxidação ou redução, respectivamente, ocorrem sobre o NO, ou mais especificamente sobre o átomo de nitrogênio. Logo, os métodos quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), electron localization function (ELF) e natural bondbond polarizability (NBBP) permitem quantificar o nível de deslocalização eletrônica entre o NO e o H2O: 0+ > 0 > 0, e mostram um caráter predominantemente iônico para as interações intermoleculares, porém, primariamente covalente para as ligações químicas intramoleculares. Destarte, a analise energética obtida junta aos métodos natural bond orbital (NBO) e localized molecular orbital energy decomposition (LMOEDA) para a interação entre NO e H2O nos complexos 0, 0+, e 0 demostra ser mais favorável em 0 do que 0+, e 0 quanto a influência mútua dos orbitais naturais de ligação, ao passo que o segundo método designa uma energia de interação total mais negativa para 0+ em relação a 0,e 0, devido ao seu componente eletrostático predominante. Para concluir, a análise das superfícies de potenciais eletrostáticos fornece uma explicação direta e clara a respeito da posição relativa dos monômeros. Em seguida, a atração de Coulomb entre a molécula de água e os compostos carregados NO+ e NO é mais favorável frente ao NO. Por conseguinte, considerando compostos capazes de controlar a disponibilidade do NO, foram investigados os seguintes complexos: cis[RuCl(NO)(NH3)4]+, 1, cis[RuCl(NO)(NH3)4]2+, 2, cis[RuCl(NO)(NH3)4]3+, 3, trans[RuCl(NO)(NH3)4]+, 4, trans[RuCl(NO)(NH3)4]2+, 5, trans[RuCl(NO)(NH3)4]3+, 6, [Ru(NO)(NH3)5]+, 7, [Ru(NO)(NH3)5]2+, 8, e [Ru(NO)(NH3)5]3+, 9, de modo estudar a natureza da ligação química RuNO sobre a influência da carga total, bem como, da natureza e posição relativa de ligantes simples (Capítulo 5). Desta forma, em primeiro lugar, a partir da analise das cargas obtidas pelos métodos QTAIM e NBO em conjunto com a representação dos orbitais moleculares, temos que a primeira redução química em 3-->2 e 6-->5 ocorre sobre o orbital do átomo de Cl, ao passo que a segunda redução em 2-->1 e 5-->4, bem como, em 9-->8-->7 é sobre o orbital * do NO. Em seguida, os parâmetros geométricos, números de onda vibracionais de estiramento, e a analise da densidade eletrônica pelos métodos QTAIM e NBO mostram que a estabilidade termodinâmica da ligação RuNO nos compostos 16 aumenta na primeira redução, a partir de 3+ para 2+, contudo, diminuem na segunda redução, a partir de 2+ para +. Para os compostos 79, a estabilidade de RuNO diminui com a primeira redução da carga total, mas, aumenta na segunda redução. Sendo que o último processo é explicado pela interação entre o NO, e o Ru ser mais favorável em 7, do que o NO e o metal em 8. Para NO, uma diminuição da ordem de ligação é visualizada com a redução da carga total nas três classes de complexos: 13, 46 e 79. Em 16, a comparação das moléculas 1 e 4 frente a 8, assim como, 2 e 5 em relação a 9 demonstra que a influência negativa do grupo cloreto relativo a contribuição do ligante amina promove uma maior densidade eletrônica e mais favorável interação eletrostática na ligação RuNO. Adicionalmente, os resultados indicam um aumento da estabilidade em RuNO para 13 comparado a 46, devido à interação eletrostática entre Cl, e NO, apesar da densidade eletrônica nesta ligação química ser maior somente em 1 e 3 frente a 4 e 6, respectivamente. A seguir, foi realizado um estudo da influência do Effective Core Potential (ECP) em relação ao tratamento envolvendo todos os elétrons junto aos chamados efeitos relativísticos escalares por meio da aproximação secondorder DouglasKrollHess (DKH2). Isto foi realizado por meio da analise dos parâmetros geométricos dos complexos metálicos: 19 e trans[RuCl(NO)(NH3)4], 10. A partir das geometrias otimizadas com o conjunto de base com ECP, também foram avaliadas as energias das reações químicas de redução (A: 2-->1, B: 3-->2, C: 5-->4, D: 6-->5, E: 8-->7 e F: 9-->8), isomerização (G: 1-->4, H: 2-->5 e I: 3-->6), e influência trans negativa do Cl (J: 7+Cl --> 10+NH3, K: 8+Cl --> 5+NH3 e L: 9+Cl --> 6+NH3) junto aos seguintes métodos computacionais: RIMP2, RISCSMP2, OORIMP2, OORISCSMP2, M06L, M06, M062X, M06HF, BP86D3BJ, BP86, B2PLYP, LCwPBE, e B3LYP. Sendo que o método CCSD(T) foi adotado como referência (Capítulo 6). Para a análise estatística foram utilizados os seguintes parâmetros: desvio negativo mínimo, Dneg(Mín), desvio positivo máximo, Dpos(Máx), desvio absoluto médio, DAM, e raiz quadrada do erro quadrático médio, RQEQM. Além destes parâmetros, foram empregados também valores relativos ao modelo computacional adotado como referência, CCSD(T)/def2TZVP, ou mesmo frente a resultados experimentais. Agora, os parâmetros geométricos obtidos com ECP frente à DKH2 apresentam valores próximos como pode ser destacado pelos valores do desvio absoluto médio relativo, DAMR, de 1,4 e 0,4% para os comprimentos e ângulos de ligação, respectivamente. Em adição, os dados calculados frente aos resultados experimentais de raiosX apresentam pequenos valores de DAMR, próximos a 4% para os comprimentos de ligação, e 3% para os ângulos de ligação, apesar do intervalo de desvios serem de (5%) 9% para r, e (5%) 7% para <. Para as energias das reações químicas propostas, o método B2PLYP apresentou resultados mais próximos ao obtido pelo CCSD(T) para AI, enquanto que o método B3LYP apresentou as energias mais próximas às obtidas com o método de referência para JL. Também foi estudada a natureza das ligações RuNO e RuNO2 no composto fac[Ru(NO)Cl2(3N4,N8,N11(1carboxipropil)cyclam)]Cl H2O ((1carboxipropil)cyclam) = 3(ácido 1,4,8,11tetraazociclotetradecan1il)propiônico), e em seus derivados junto as modificações do pH, por meio do modelo computacional B3LYP/ccpVDZ com pseudopotencial relativístico ECP28MDF para o Ru. Onde a analise da estrutura eletrônica foi realizada através dos métodos density overlap regions indicator (DORI), QTAIM, ELF e NBO (Capítulo 7). O método DORI permitiu se identificar uma região de recobrimento de densidade eletrônica entre o Ru e NO ou NO2 indicando a presença das ligações químicas RuNO e RuNO2. Os métodos QTAIM e ELF mostraram que estas ligações possuem um baixo caráter covalente. A analise da densidade eletrônica mostrou que o numero de elétrons compartilhados entre Ru e o NO aumenta a partir de 11 para 12, com a desprotonação do grupo carboxílico, porém, diminui com o aumento de pH e formação de 13, a partir da desprotonação de N(2), e 14, com a conversão da ligação RuNO para RuNO2. O método NBO também possibilitou determinar a interação entre os orbitais localizados d do Ru com * do NO ou NO2, relacionada ao processo de retrodoação , como mais favorável para a estabilização dos compostos 1114 frente à interação entre os NBOs do NO ou NO2 com d do Ru, pautada ao processo de doação . Sendo que a energia de estabilização de segunda ordem envolvendo os NBOs de simetria aumenta em 11-->12, devido à diminuição da diferença de energia e o aumento do recobrimento entre estes orbitais localizados. Entretanto, foi observada uma tendência contrária para 12-->13-->14, concordando com os resultados prévios. O mecanismo da ligação RuNO foi analisado a partir do complexo trans[RuCl(NO)(NH3)4]2+ (Capítulo 8). A geometria deste composto e a energia de dissociação de ligação (E) para as decomposições: trans[RuCl(NH3)4]+ + NO+, trans[RuCl(NH3)4]2+ + NO, e trans[RuCl(NH3)4]3+ + NO, foram obtidas junto aos modelos computacionais: ZORABP86/TZ2P e BP86/TZ2P, com o objetivo da avaliar a influência da aproximação ZORA no tratamento dos efeitos relativísticos. Os resultados mostraram que ambos os modelos computacionais apresentam uma boa concordância com os parâmetros geométricos obtidos por difração de raiosX que foram encontrados na literatura. Entretanto, os valores de E apresentaram uma diferença mais acentuada, e o modelo ZORABP86/TZ2P foi adotado nas seções seguintes deste estudo. Outro ponto é que a menor E foi obtida para trans[RuCl(NH3)4]+ + NO+, concordando com o ângulo de ligação RuNO próximo a 180º típico de compostos trans[Ru(NO)L(NH3)4]n+ que não apresentam sinais de EPR. Sendo assim, esta decomposição foi utilizada junto à teoria do orbital molecular de KohnSham em combinação com analise de decomposição energética para destacar algumas características do mecanismo da ligação RuNO. Assim sendo, na ligação RuNO sobre a influência trans negativa do Cl, estudada por meio da interação entre trans[RuCl(NH3)4]+ e NO+, temos uma energia de interação favorável porque, nesta estrutura, o termo de interação orbital contrabalança a repulsão eletrostática e a repulsão de Pauli. Por outro lado, a ligação RuNO na ausência do grupo Cl foi estudada através da interação entre trans[Ru(NH3)4]2+ e NO+, demostrando ser repulsiva devido a predominância da repulsão eletrostática frente a contribuição atrativa da interação orbital . Agora, a ligação RuCl na ausência de NO+, analisada a partir da interação entre trans[Ru(NH3)4]2+ e Cl, é atrativa devido ao considerável valor do termo eletrostático favorável. Ainda, o estudo do sinergismo entre os processos de doação e retrodoação presentes em RuNO mostrou que este é responsável por aumentar a estabilidade desta ligação. Porém, a retrodoação demonstrou não ser somente a mais importante, mas, também fundamental para a manutenção desta ligação química