Le cytosquelette se compose de microfilaments (polymères d'actine), de microtubules (polymères de tubuline) et de filaments intermédiaires (polymères de desmine, de lamines ...). Le sepsis défini par une infection associée à une réaction inflammatoire systémique est responsable de dysfonctions myocardiques de mauvais pronostique. Cette cardiomyopathie apparait dans les premières heures du sepsis et guérit en moins de deux semaines chez les survivants. Même si certaines études démontrent l'implication d'éléments du cytosquelette dans la cardiomyopathie septique, les rôles des microfilaments et des microtubules ne sont pas clairement établis.Macrophage migration inhibitory factor (MIF) est une cytokine pro-inflammatoire sécrétée en excès dans le sepsis qui serait responsable d'un ralentissement de la récupération myocardique. Dans un premier temps, notre travail a consisté à caractériser l'implication des microtubules dans la dysfonction musculaire cardiaque induite par MIF. Dans un modèle de trabécules auriculaires droites humaines nous avons démontré que MIF induit une hyperpolymérisation des microtubules responsable d'une hyperviscosité intracellulaire, d'une dysfonction mitochondriale et d'une dysfonction contractile. Nos résultats suggèrent qu'une hyperpolymérisation des microtubules induite par MIF pourrait être responsable d'un ralentissement de la récupération myocardique à la phase tardive de la myocardiopathie septique. Dans un second temps, nous avons évalué l'implication des microfilaments dans un modèle murin de dysfonction myocardique inflammatoire induite par l'injection d'une endotoxine bactérienne, le lipopolysaccharide. Nos résultats suggèrent qu'à la phase précoce de la cardiomyopathie inflammatoire il existe une hyperpolymérisation des microfilaments responsable de dysfonctions contractile et mitochondriale.Les connaissances fondamentales acquises au cours de ce travail de thèse suggèrent une implication directe des microtubules et des microfilaments dans la physiopathologie des cardiomyopathies inflammatoires.

La régénération osseuse est un processus impliquant de nombreux types cellulaires comme les ostéoblastes, les chondrocytes ou les cellules stromales mésenchymateuses (CSM). Les CSM possèdent des capacités de différenciation suggérant leur implication dans ce processus de réparation. La régénération osseuse est le fruit de la coordination complexe de l'activité de nombreux facteurs de croissance. Parmi eux, l'" Heparin affin regulatory peptide " (HARP) est fortement exprimé dans le callus durant la régénération mais son rôle n'est pas clairement établi. Le but de ce travail de thèse a été (1) d'évaluer les effets de HARP sur les propriétés de migration, de prolifération et de différenciation des CSM in vitro ; (2) évaluer la capacité de HARP à induire une formation osseuse ou une régénération osseuse in vivo.Nos résultats démontrent que HARP est chémoattractant pour les CSM et potentialise leur prolifération. De plus, nous montrons pour la première fois que le traitement de CSM par HARP durant leur chondroinduction conduit à une différenciation chondrocytaire de type hypertrophique. Ce type cellulaire est primordial dans les derniers stades de la formation osseuse endochondrale qui se met en place durant la croissance osseuse, mais également durant la réparation. L'implantation de biomatériaux associés à HARP dans un défaut osseux de condyle fémoral a conduit à la formation de cartilage et d'os dans l'implant, reproduisant le mécanisme physiologique de formation osseuse endochondrale. Le biomatériau seul n'a été envahi que par du tissu fibreux.Durant les processus de réparation tissulaire, les glycosaminoglycannes (GAG), des chaînes polysaccharidiques sulfatées, composants majeurs de la matrice extracellulaire, participent à la modulation des effets des facteurs de croissance durant la réparation. Récemment, des mimétiques structuraux et fonctionnels des GAG ont été développés. Durant ma thèse, j'ai été associé au travail d'un doctorant de l'équipe de P.Albanese, qui a montré que des mimétiques de GAG induisent une différenciation ostéoblastique des CSM en l'absence de traitement ostéoinducteur. L'implantation sous-cutanée de biomatériaux covalemment associés aux mimétiques ont également été menées, et ont permis d'observer des potentialisations des processus de vascularisation de l'implant et de l'activité ostéoclastique. Ces resultats ont permis de valider l'interêt des GAG mimétiques dans le cadre des thérapies de régénération osseuse.Cette étude démontre pour la première fois les effets chondroinducteurs directs de HARP sur la production de molécules de la matrice cartilagineuse par les CSM in vitro, mais également sur la synthèse de tissu cartilagineux in vivo. Les effets de HARP observés sur la régénération osseuse confirment qu'il pourrait être un bon candidat en chirurgie orthopédique en permettant une régénération de type endochondrale typique de la réparation physiologique. De plus les nouvelles stratégies developpées dans le laboratoire sur la fonctionnalisation covalente de biomateriaux par des GAG mimétiques, meriteraient d'etre testées en association avec HARP, afin d'augmenter sa demi-vie et de controler son relarguage et ses activités biologiques in vivo.

Les tumeurs solides sont souvent confrontées à un environnement déficient en oxygène, dit hypoxique. Hypoxia-Inducible Factor 1 (HIF1) est le facteur de transcription clé de l'adaptation cellulaire à l'hypoxie, régulant de nombreux gènes impliqués dans l'angiogenèse, le métabolisme cellulaire ou la régulation du pH. Ma thèse s'articule en trois axes autour de HIF1 et de la reprogrammation métabolique hypoxique. J'ai d'abord étudié Factor-Inhibiting HIF1 (FIH), l'un des deux senseurs d'oxygène régulant HIF1. Nous avons montré que FIH est essentiel dans le développement tumoral en inhibant à la fois l'activité transcriptionnelle de HIF1 et la voie p53-p21. J'ai ensuite étudié le " shift " du métabolisme cellulaire vers la glycolyse induit par HIF1, générant une addiction pour le glucose. Nos travaux ont montré que paradoxalement, les cellules hypoxiques synthétisent du glycogène via HIF1 constituant ainsi une réserve de glucose intracellulaire. Le glycogène confère alors une résistance accrue des cellules tumorales suite à une carence en glucose. Enfin, j'ai pu montrer que l'AMPK, " gardien de la balance énergétique ", n'est pas nécessaire au maintien d'un niveau viable d'ATP suite à l'inhibition de la glycolyse, via le blocage de l'export de lactate, mais exerce, un effet protecteur en absence de glucose. Cependant, l'inhibition conjointe du transporteur de lactate, MCT4, et de l'AMPK réduit fortement le développement tumoral dans un modèle de xénogreffes chez la souris, suggérant un rôle crucial de ces deux acteurs dans ce contexte. L'ensemble de ces travaux a permis d'identifier plusieurs cibles potentielles impliquées dans la plasticité métabolique en hypoxie.

Human Immunodeficiency Virus (HIV) infection mostly spreads by the mucosal route: sexual transmission is the dominant mode of transmission, responsible for between 85% and 90% of cases of infection worldwide. These epidemiological data indicate that semen is one of the major sources of HIV-1 transmission. Semen, like other bodily secretions involved in HIV sexual transmission, contains the virus as two forms: cell-free viral particles and cell-associated virus, mostly in infected leukocytes. Although cell-to-cell HIV transmission has been extensively described as more efficient, rapid and resistant to host immune responses, very few studies have investigated the role in vivo of infected leukocytes in virus mucosal transmission. One such study has been recently conducted in our lab, and demonstrated that SIV-infected splenocytes are able to transmit infection to female macaques after vaginal exposure. However, all these studies used immune cells from peripheral blood or lymphoid tissues, such as spleen, and none have investigated the capacity of infected leukocytes in semen to transmit the infection in vivo. Indeed, nature, phenotype and infectivity of HIV associated with semen leukocytes may be different from that of HIV from other sources.Therefore, the objectives of this work are, first, to study of semen leukocytes and their dynamics during SIVmac251 infection in detail, then to investigate seminal factors that may influence semen infectiousness, and finally to test semen leukocyte infectivity in vitro and in vivo, using a model of mucosal exposure in cynomolgus macaques.Macaque semen contains all the target cells for HIV/SIV: CD4+ T cells, macrophages and dendritic cells in lower proportions. Semen CD4+ T cells and macrophages display an activation, differenciation and expression of migration markers profile which is typical of mucosal leucocytes. SIV infection induces significant changes in their phenotype and dynamics. Both cell types can be productively infected and are found in the semen at all stages of infection. These observations suggest that semen CD4+ T cells and macrophages may be able to transmit infection after mucosal exposure.If the role of semen infected leukocytes in HIV/SIV mucosal transmission is confirmed in vivo, this mechanism will be important to consider for further preventive strategies design, like microbicides.

Le contrôle de la transparence de la cornée dépend de l'intégrité de l'endothélium cornéen mono-stratifié qui est classiquement considéré dès la naissance, dépourvu de capacité de régénération chez l'homme. Dans des conditions pathologiques conduisant à la cécité par œdème cornéen, les pertes significatives en cellules endothéliales (CE) ne sont pas remplacée efficacement, ce qui signifie que ni de nouvelles CE provenant de cellules souches (CS), ni la division des cellules voisines des lésions ne peuvent contribuer à la régénération endothéliale. Toutefois, plusieurs travaux ont prouvé depuis 25 ans que les CE possédaient une capacité proliférative résiduelle ex vivo et deux équipes ont suggéré l'existence de CS ou de progéniteurs à la périphérie de l'endothélium cornéen. Dans notre travail de thèse, nous avons tout d'abord optimisé, en la systématisant, une technique d'immunomarquage spécialement adaptée à l'endothélium cornéen intact de cornées montées à plat. A l'issue de ces développements, nous disposons de protocoles simples de fixation à température optimale et de démasquages antigéniques susceptibles de permettre la révélation de nombreuses protéines. A partir d'une importante série de cornées humaines non conservées et d'autres conservées en organoculture, et grâce à cet outil désormais efficace, nous avons étudié le cycle cellulaire des CE et la localisation de potentielles CS sur l'endothélium cornéen humaine. Nos résultats démontrent que dans ces conditions, les CE expriment de façon homogène des régulateurs positifs (PCNA, MCM2, cycline D1, cycline E et cycline A) et des régulateurs négatifs du cycle cellulaire (P16, P27); certaines particularités ont par ailleurs pu être décrites de façon innovante, comme la localisation cytoplasmique diffuse de MCM2, paranucléaire de la cycline D1, l'absence de P21. L'ensemble des marquages pourrait suggérer que les CE sont arrêtées en fin de G1, après le point de restriction et que de nombreux mécanismes de réparation de l'ADN sont mis en jeux dans les CE exposées à un stress oxydant important tout au long de l'existence. Nous avons identifié une nouvelle organisation de la micro-anatomie de la périphérie et de l'extrême périphérie de l'endothélium où des cellules regroupées en multiples clusters pluristratifiés semblent alimenter des colonnes de CE radiaires longues d'un millimètre. Ces éléments, associés à l'observation d'une moindre différenciation et d'une compétence proliférative plus élevés en périphérie suggèrent un nouveau modèle d'homéostasie endothéliale humaine in vivo: toute la vie, des CS périphériques alimentent de façon très lente la périphérie cornéenne en CE qui migrent de façon centripète pour assurer la stabilité du centre cornéen dont les propriétés optiques primordiales sont sous-tendues par un endothélium qui ne perd que 0,6% de CE par an. A la différence de l'épithélium cornéen, ce système ne peut être accéléré lors de circonstances pathologiques. Les perspectives de nos travaux sont désormais d'essayer d'isoler de l'extrême périphérie les CS endothéliales ou les progéniteurs et de les cultiver en recréant un microenvironnement favorable. La possibilité de produire un grand nombre de CE in vitre non pas à partir de CE sénescentes prélevées sur la totalité de l'endothélium comme cela a été tenté par la passé, mais cette fois à partir de CS ou des progéniteurs ouvriraient la voie d'une véritable thérapie cellulaire endothéliale. L'enrichissement des greffons pendant la durée de leur conservation à la banque de cornée pourrait constituer une première étape majeure avant d'envisager créer de novo un endothélium sur un support greffable pour une greffe endothéliale du 3e type qui deviendrait ainsi enfin indépendante des aléas de la découpe du greffon. Enfin, l'ïdentification de la CS endothéliale et de son microenvironnement permettra aussi d'envisager une thérapie cellulaire in vivo pour traiter les stades précoces des pathologies endothéliales cornéennes

While contaminated food products are known to be a leading source of exposure to potentially toxic elements (PTEs), for the general population, few studies have been carried out to examine PTEs levels in soils and plants in wet tropical regions such as Brazil. While the most commonly used index for estimating PTEs accumulation in vegetables and the subsequent exposure to humans who eat them is the bioconcentration factor (BCF) - the ratio between the concentration of metals in the edible portions of produce and their total concentration in soils - the BCF does not provide an adequate description of soil-to-plant metal transfers. A better understanding of such transfers requires information about the soil attributes that influence the availability of PTEs to plants. The state of São Paulo (SP) is the largest consumer of vegetables in Brazil, as well as the largest and most diversified producer. Studies are therefore needed on PTEs concentrations in soils and vegetables, in order to assess their quality under guidelines established by Brazilian legislation. It is likewise crucial to establish critical limits of these elements in soils, via models that assess risks to human health, based on data that reflect current conditions in the soils of São Paulo. The objectives in this study were: (i) to characterize and to evaluate the relations between the concentrations of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn in soils and in vegetables from the \"Green Belt\" of the state of São Paulo, Brazil, taking the limits established by legislation into account; (ii) to develop empiric models to derive appropriate soil screening values and to provide an accurate risk assessment for tropical regions; (iii) to develop proposals for improved human health-based screening values for Cd, Cu, Ni, Pb and Zn in São Paulo soils, using soil - vegetable relations. With the exception of Cd, there was a positive correlation between pseudototais and bioavailable contents of PTEs. Cd and Pb content in plants, moreover, not significantly correlated with any of the variables studied. All models of random forests and trees were good predictors of results generated from a regression model and provided useful information about which covariates were important to forecast only for the zinc concentration in the plant. The soil-plant transfer models proposed in this study had a good performance and are useful for eight of the ten combinations (five metals versus two species). SP data combined with NL data for Cd in lettuce and for Ni and Zn in lettuce and in carrot when pH, organic carbon - OC and clay contents were included in the model. Including such soil properties results in improved relations between PTEs concentrations in soils and in vegetables to derive appropriate screening values for SP State. The model in which pH, OC and clay contents were included gave the most useful results with SP and NL data set combined for Cu, Pb, Zn in lettuce and for Cd and Cu in carrot. Our setup did not work for Ni and for Pb in carrot because the data models gave an inconsistent result and the combination of datasets did not or insufficiently improve the results. / Uma das principais vias de exposição de elementos potencialmente tóxicos (EPT) para a maioria da população é por meio da ingestão de alimentos, mas poucos são os estudos relacionados às concentrações de EPTs em solos e em vegetais de regiões tropicais úmidas, sobretudo no Brasil. O índice mais comumente utilizado para estimar o acúmulo de EPTs em vegetais e a subsequente exposição humana pelo consumo de vegetais é o fator de bioconcentração (BCF), que é a razão entre a concentração de metais em partes comestíveis de hortaliças e da concentração total do metal no solo. Porém, o BCF não descreve adequadamente a transferência solo-planta de metais. Assim, a utilização de relações envolvendo os principais atributos dos solos que influenciam a disponibilidade dos EPTs às plantas pode explicar com mais detalhe as relações solo-planta. O estado de São Paulo é o maior mercado consumidor, além de ser o maior e mais diversificado produtor olerícola no Brasil. Assim, são necessárias pesquisas referentes às concentrações de metais pesados em solos e hortaliças, para avaliação da qualidade dos mesmos em relação aos limites estabelecidos pela legislação. Os objetivos neste trabalho foram: (i) caracterizar e avaliar as relações solo-planta entre as concentrações de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn em solos e olerícolas de folhas e raiz no estado de São Paulo, tendo em vista os limites estabelecidos pela legislação; (ii) desenvolver modelos empíricos para poder derivar adequados limites críticos do solo e fornecer uma avaliação de risco precisa para regiões tropicais; (iii) desenvolver propostas para melhorar os limites críticos baseados na saúde humana para Cd, Cu, Ni, Pb e Zn em solos de São Paulo, utilizando relações solo-planta adequadas para as condições tropicais. Com exceção do Cd, houve correlação positiva entre os teores pseudototais e biodisponíveis dos EPTs. Os teores de Cd e de Pb nas plantas, por outro lado, não correlacionaram significativamente com nenhuma das variáveis estudadas. Os modelos de florestas aleatórias e árvores foram bons preditores de resultados gerados a partir de um modelo de regressão e forneceram informações úteis sobre quais covariáveis foram importantes para previsão apenas para o teor de Zn na planta. A aplicação de modelos de transferência solo-planta proposto neste estudo tiveram bom desempenho e foram úteis para oito das dez combinações (cinco metais contra duas espécies). O conjunto de resultados de SP pode ser combinado com o da Holanda usando o modelo em que se incluem pH, teor de carbono orgânico - CO e teor de argila para Cd em alface e para Ni e Zn na alface e na cenoura. O modelo foi mais eficiente com os conjunto de resultados combinados para Cu, Pb, Zn, em alface e para Cd e Cu na cenoura. A abordagem não foi eficiente para Ni e para Pb em cenoura, com resultados incoerentes para os conjuntos de resultados combindados ou separados, para os quatro modelos testados.

A contaminação dos solos por elementos potencialmente tóxicos (EPTs) provoca alterações na estrutura e no funcionamento dos ecossistemas, além de oferecer riscos à saúde pública. Os EPTs estão presentes naturalmente no ambiente, sendo constituintes de rochas e sedimentos. Entretanto, atividades antropogênicas como emissões industriais, uso de efluentes urbanos, dejetos de animais, biossólidos, fertilizantes e defensivos agrícolas podem contribuir para aumento da concentração dos EPTs. O solo é um dos principais meios de exposição dos EPTs aos seres humanos. Logo, é importante quantificar os teores dos EPTs nos solos e sua distribuição na microbacia para poder avaliar o risco a saúde humana. Os efeitos dos elementos tóxicos que chegam ao solo sobre a diversidade e funcionalidade da biota podem ser avaliados por meio de testes ecotoxicológicos. Alguns organismos são bons indicadores ambientais por participarem de processos biológicos importantes do solo. Os principais organismos utilizados são os colêmbolos, artrópodes terrestres com alta diversidade e abundância, sendo encontrado em todos os biomas. Nesse estudo, quantificaram-se os teores de Arsênio (As), Cádmio (Cd), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Chumbo (Pb), Níquel (Ni) e Zinco (Zn) em amostras de 15 solos da microbacia do Rio Guamium, localizada em Piracicaba, São Paulo. Foi realizado experimento em casa de vegetação com alface (Lactuca sativa L.), pepino (Cucumis sativus L.), beterraba (Beta vulgaris L.) e rúcula (Eruca sativus Mill.) para avaliar o risco a saúde humana. Foi avaliado também o efeito da aplicação de doses de As na reprodução dos colêmbolos. Para tanto, foram coletadas amostras de solos nas profundidades 0 - 0,1; 0,1 - 0,2; 0,2 - 0,3; 0,3 - 0,4; 0,4 - 0,6; 0,6 - 0,9 e 0,9 - 1,2 m. Foi realizada a extração dos EPTs pelo método EPA 3051a (0,5 g de solo + 9 ml HNO3 + 3 ml HCl com digestão assistida por forno microondas). Os EPTs que apresentaram as maiores concentrações foram o As (3 pontos) e Cu (1 ponto), sendo as concentrações superiores ou iguais ao valor de prevenção estabelecido pelo órgão ambiental paulista (Cetesb). O As apresentou elevado risco carcinogênico, enquanto o Cu apresentou risco à saúde humana apenas quando 100 % dos vegetais consumidos eram provenientes da área com elevado teor de Cu, sendo este o cenário mais restritivo. Houve diferença na disponibilidade de As entre o solo natural e o solo artificial tropical (SAT), composto por areia, caulinita e pó de fibra de coco. O SAT apresentou alta disponibilidade de As o que reduziu a taxa de reprodução dos colêmbolos. No SAT a LOEC (Lowest Observed Effect Concentration) foi 0,25 mg kg-1 e a NOEC (No Observed Effect Concentration) < 0,25 mg kg-1. No solo natural não foi possível determinar a NOEC, enquanto a LOEC foi 8,41 mg kg-1. / Soil contamination by potential toxics elements (PTEs) can change the ecosystem structure, its function and can cause risk to human health. PTEs occur naturally in the environment; however human activities such as industrial emissions, urban sewage, animal waste, biosolids, fertilizers and pesticides can increase their concentration. Soil is one of the main pathways to human exposure, so it is important to evaluate the contents of PTEs in soils and their distribution in the watershed in order to assess the human health risk. The effects of PTEs that reach the soil on the diversity and functionality of microorganisms can be evaluated by ecotoxicological tests. Organisms that take part of the biological process can be used as environment quality indicators. One of them is the springtails (Collembola) that are wide spread and have high diversity, being found in all ecosystems. In this study, we evaluated the Arsenic (As), Cadmium (Cd), Cobalt (Co), Copper (Cu), Chromium (Cr), Lead (Pb), Nickel (Ni) and Zinc (Zn) contents in 15 soil from Guamium watershed, located in Piracicaba, state of Sao Paulo, Brazil. To assess the human health risk lettuce (Lactuca sativa L.), cucumber (Cucumis sativus L.), sugar beet (Beta vulgaris L.) and rocket (Eruca sativus Mill.) were cultivated under greenhouse conditions. The effect of As rates on collembola reproduction was also evaluated. Soil samples were collected in the following depths: 0 - 0.1; 0.1 - 0.2; 0.2 - 0.3; 0.3 - 0.4; 0.4 - 0.6; 0.6 - 0.9 e 0.9 - 1.2 m. Contents of PTEs were obtained after microwave extraction by EPA 3051a method (0.5 g soil + 9 mL HNO3 + 3 mL HCl). As and Cu had the highest contents, and their concentration were close or higher than prevention value established by Sao Paulo state environmental agency (Cetesb). As showed high carcinogenic risk, otherwise Cu only represented risk to human health in the most restrictive scenario, when 100% of the vegetables consumed were taken from the contaminated area. There was difference in the As availability between natural soil and artificial soil (ArtS) which was composed by sand, Kaolinite and powdered coconut fiber. As availability was high in the ArtS and it decreased the collembola reproduction. The Lowest Observed Effect Concentration (LOEC) on SAT were 0.25 mg kg-1, while and the No Observed Effect Concentration (LOEC) were less than 0.25 mg kg-1. Otherwise, the LOEC were 8.41 mg kg-1 in the natural soil, but it was not possible to define the NOEC.

Introdução: O atual modo de produção agrícola paulista faz uso de muitos insumos para a produção de grandes safras, uma vez que o estado se destaca como maior consumidor de agrotóxicos do País e maior produtor nacional de cana-de-açúcar, laranja, banana, segundo maior produtor nacional de tomate, batata e café . Para a manutenção deste cenário, o controle de pragas, doenças e ervas daninha é feito por meio da utilização de agrotóxicos, os quais são aplicados em pulverização foliar, na superfície do solo, ou são a ele incorporados. Uma vez no solo, os agrotóxicos podem ser absorvidos, submetidos a reações químicas, decompostos e transportados pela água, por erosão ou lixiviação, podendo atingir mananciais destinados ao abastecimento público. Objetivos: identificar os agrotóxicos de maior preocupação para contaminação da água utilizada para consumo humano no Estado de São Paulo. Método: Foram identificadas as principais culturas representativas do agronegócio paulista, bem como, os agrotóxicos licenciados para uso nestas culturas e seu volume comercializado no Estado, além de suas propriedades físico-químicas. Foram então, calculados os índices de GUS, LEACH, I_EXP e IP com base nas propriedades físico-químicas dos princípios ativos, combinadas com a média dos volumes comercializados entre os anos de 2007 e 2012 e as formas de aplicação destes agrotóxicos. Resultados: Dentre os 491 princípios ativos licenciados pela ANVISA para uso no Brasil, não foram encontrados valores indicativos do comportamento no ambiente de 371 agrotóxicos, não sendo possível, portanto, o cálculo dos índices para estes princípios ativos. Dos 120 princípios ativos restantes, 72 foram classificados como móveis ou potencialmente móveis, e a estes foram acrescidos os outros 14 princípios ativos recomendados pela portaria MS 2914/2011, resultando em uma lista de prioridade de monitoramento e vigilância para 86 agrotóxicos considerados prioritários para o cenário paulista. Conclusão: este trabalho demonstra que a exposição da população paulista aos resíduos de agrotóxicos e seus metabólitos presentes na água destinada ao consumo humano é uma questão de extrema relevância, devendo ser priorizada nos protocolos de controle e vigilância da qualidade da água de consumo humano / Introduction: The current mode of agricultural production in São Paulo, makes use of many inputs for the production of large harvests, once the state stands out as the largest consumer of pesticides in the Country and biggest national producer of sugar cane, orange, banana, second largest national producer of tomatoes, potatoes and coffee. For the maintenance of this scenario, the control of plagues, diseases and weeds is done through the use of pesticides, which are applied in foliar spray, on the surface of the soil, or are incorporated in it. Once on the soil, the pesticides can be absorbed, submitted to chemical reactions, decomposed and transported by water, by erosion or leaching, and may reach streams intended for public supply. Objectives: to identify the toxic chemicals of highest concern for contamination of water used for human consumption in the State of São Paulo. Method: Were identified the main representative crops of agribusiness in the State of São Paulo, as well as the pesticides licensed for use on these crops and their volume sold in the State, in addition to its physicalchemical properties. They were then calculated the indices of GUS, LEACH, I_EXP and IP On the basis of physico-chemical properties of the active principles, combined with the average volumes traded between the years of 2007 and 2012 and the forms of application of these pesticides. Results: Among the 491 active principles licensed by ANVISA for use in Brazil, we have not found indicative values of behavior in the environment of 371 pesticides, it is not possible, therefore, the calculation of the indices for these active principles. Among 120 active principles remaining, 72 were classified as mobile or potentially mobile, and to these were added the 14 other active principles recommended by decree MS 2914/2011, resulting in a list of priority of monitoring and surveillance for 86 pesticides considered as priorities for the scenario in the São Paulo Stare.Conclusion: this study demonstrates the exposure of the population of São Paulo\'s city to residues of pesticides and their metabolites present in water intended for human consumption is a matter of extreme importance, and should be prioritized in the protocols of control and surveillance of the quality of water for human consumption

Soil pollution by heavy metals caused by anthropogenic activities is a problem in many countries. Cadmium (Cd) is one of the most hazardous elements due to its relatively high mobility in soils and transfer to plants. The main human exposure pathway to Cd is through the vegetable consumption and depends on the exposure scenario. Thus, defining a critical limit of Cd in soil is necessary. Barium is an earth alkaline element that can be toxic to humans and plants when it is present in the free form (Ba2+). However, only few studies have focused on Ba in soil. Soil characteristics influence Cd and Ba availability for plant uptake. Both metals may affect plant growth and metabolism and cause oxidative stress. The aims of this study were: (i) to compare tropical and temperate datasets to establish critical soil Cd concentrations for the State of São Paulo, Brazil; (ii) to evaluate the influence of liming on Cd availability and accumulation in lettuce in order to calculate site specific critical soil Cd concentrations for two typical tropical soils from the State of São Paulo; (iii) to evaluate the effects of Cd and Ba concentrations on plant growth, lipid peroxidation and activities of antioxidant enzymes in leaves of soybean, grown in tropical soils with contrasting properties. The Cd uptake from the tropical dataset was higher as compared to the temperate dataset. Critical soil Cd concentrations were from 1.7 to 3.2- fold lower when tropical soil data were used. It is suggested that only literature data, regarding Cd in soils and vegetables, from tropical regions should be used for the State of São Paulo to derive critical soil Cd concentrations. Cadmium accumulated linearly in lettuce at soil concentrations up to 12 mg kg-1. In both soils, a slight reduction on Cd uptake was observed as a response to liming. The calculated critical soil Cd concentrations were lower in the Ultisol because of the differences in soil characteristics. Besides, there was a positive correlation with the vegetable consumption rates. Cadmium strongly reduced soybean growth at concentrations from 5.2 mg kg-1, while Ba only slightly reduced at 600 mg kg-1 in the sandy Entisol. The activities of superoxide dismutase, catalase and glutathione reductase were dependent mainly on the soil type: soybean plants grown in the Entisol suffered higher oxidative stress than those grown in the clayey Oxisol and, consequently, responded less to the increase of metal concentrations. / A poluição do solo por metais pesados causada principalmente por atividades antrópicas é um problema em muitos países. Cádmio (Cd) é um dos elementos mais perigosos devido à sua mobilidade relativamente alta em solos e transferência para as plantas. A principal via de exposição humana ao Cd é por meio do consumo de vegetais e depende do cenário de exposição. Assim, a definição de um limite crítico de Cd no solo é necessária. O bário (Ba) é um elemento alcalino-terroso que pode ser tóxico aos seres humanos e às plantas, quando absorvido na sua forma livre (Ba2+). No entanto, há poucos estudos sobre Ba em solos. As características do solo influenciam na disponibilidade de Cd e Ba para absorção pelas plantas. Ambos os metais podem afetar o crescimento e metabolismo das plantas e causar estresse oxidativo. Os objetivos deste estudo foram: (i) comparar resultados oriundos de regiões tropicais e temperadas para determinar concentrações críticas de Cd em solos para o Estado de São Paulo; (ii) avaliar a influência da calagem na disponibilidade e no acúmulo de Cd em plantas de alface, a fim de calcular as concentrações críticas de Cd específicas para solos do Estado de São Paulo; e (iii) avaliar os efeitos das concentrações de Cd e Ba no crescimento das plantas, na peroxidação lipídica e na atividade de enzimas antioxidantes em folhas de soja, cultivada em solos tropicais com propriedades contrastantes. A absorção de Cd a partir do conjunto de dados de solos tropicais foi maior em relação ao de dados de clima temperado. As concentrações críticas de Cd no solo foram de 1,7 a 3,2 vezes menores quando os dados de solos tropicais foram utilizados. Sugere-se que apenas resultados de literatura de regiões tropicais, em relação a Cd em solos e vegetais, sejam utilizados para o Estado de São Paulo para derivação de concentrações críticas de Cd em solo. O Cd acumulou linearmente em alface em concentrações de até 12 mg kg-1 no solo. Apenas uma leve redução na absorção de Cd em resposta à calagem foi observada tanto no Latossolo quanto no Argissolo. As concentrações críticas de Cd foram menores no Argissolo do que no Latossolo, devido às diferenças nas características dos mesmos. Tais concentrações críticas tiveram correlação positiva com o consumo de hortaliças. O Cd reduziu fortemente o crescimento da soja em concentrações a partir de 5,2 mg kg-1, enquanto Ba causou apenas ligeira redução na dose de 600 mg kg-1 no Neossolo Quartzarênico. As atividades das enzimas superóxido dismutase, catalase e glutationa redutase dependeram, principalmente, do tipo de solo. Assim, as plantas de soja cultivadas no Neossolo sofreram mais estresse oxidativo do que as cultivadas no Latossolo. Conseqüentemente, a resposta das enzimas ao aumento das concentrações de metais foi pequena.

Introdução: O atual modo de produção agrícola paulista faz uso de muitos insumos para a produção de grandes safras, uma vez que o estado se destaca como maior consumidor de agrotóxicos do País e maior produtor nacional de cana-de-açúcar, laranja, banana, segundo maior produtor nacional de tomate, batata e café . Para a manutenção deste cenário, o controle de pragas, doenças e ervas daninha é feito por meio da utilização de agrotóxicos, os quais são aplicados em pulverização foliar, na superfície do solo, ou são a ele incorporados. Uma vez no solo, os agrotóxicos podem ser absorvidos, submetidos a reações químicas, decompostos e transportados pela água, por erosão ou lixiviação, podendo atingir mananciais destinados ao abastecimento público. Objetivos: identificar os agrotóxicos de maior preocupação para contaminação da água utilizada para consumo humano no Estado de São Paulo. Método: Foram identificadas as principais culturas representativas do agronegócio paulista, bem como, os agrotóxicos licenciados para uso nestas culturas e seu volume comercializado no Estado, além de suas propriedades físico-químicas. Foram então, calculados os índices de GUS, LEACH, I_EXP e IP com base nas propriedades físico-químicas dos princípios ativos, combinadas com a média dos volumes comercializados entre os anos de 2007 e 2012 e as formas de aplicação destes agrotóxicos. Resultados: Dentre os 491 princípios ativos licenciados pela ANVISA para uso no Brasil, não foram encontrados valores indicativos do comportamento no ambiente de 371 agrotóxicos, não sendo possível, portanto, o cálculo dos índices para estes princípios ativos. Dos 120 princípios ativos restantes, 72 foram classificados como móveis ou potencialmente móveis, e a estes foram acrescidos os outros 14 princípios ativos recomendados pela portaria MS 2914/2011, resultando em uma lista de prioridade de monitoramento e vigilância para 86 agrotóxicos considerados prioritários para o cenário paulista. Conclusão: este trabalho demonstra que a exposição da população paulista aos resíduos de agrotóxicos e seus metabólitos presentes na água destinada ao consumo humano é uma questão de extrema relevância, devendo ser priorizada nos protocolos de controle e vigilância da qualidade da água de consumo humano / Introduction: The current mode of agricultural production in São Paulo, makes use of many inputs for the production of large harvests, once the state stands out as the largest consumer of pesticides in the Country and biggest national producer of sugar cane, orange, banana, second largest national producer of tomatoes, potatoes and coffee. For the maintenance of this scenario, the control of plagues, diseases and weeds is done through the use of pesticides, which are applied in foliar spray, on the surface of the soil, or are incorporated in it. Once on the soil, the pesticides can be absorbed, submitted to chemical reactions, decomposed and transported by water, by erosion or leaching, and may reach streams intended for public supply. Objectives: to identify the toxic chemicals of highest concern for contamination of water used for human consumption in the State of São Paulo. Method: Were identified the main representative crops of agribusiness in the State of São Paulo, as well as the pesticides licensed for use on these crops and their volume sold in the State, in addition to its physicalchemical properties. They were then calculated the indices of GUS, LEACH, I_EXP and IP On the basis of physico-chemical properties of the active principles, combined with the average volumes traded between the years of 2007 and 2012 and the forms of application of these pesticides. Results: Among the 491 active principles licensed by ANVISA for use in Brazil, we have not found indicative values of behavior in the environment of 371 pesticides, it is not possible, therefore, the calculation of the indices for these active principles. Among 120 active principles remaining, 72 were classified as mobile or potentially mobile, and to these were added the 14 other active principles recommended by decree MS 2914/2011, resulting in a list of priority of monitoring and surveillance for 86 pesticides considered as priorities for the scenario in the São Paulo Stare.Conclusion: this study demonstrates the exposure of the population of São Paulo\'s city to residues of pesticides and their metabolites present in water intended for human consumption is a matter of extreme importance, and should be prioritized in the protocols of control and surveillance of the quality of water for human consumption