Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Acute Myocardial Infarction (AMI) is one of the major public health problems in the world. Coronary occlusion, which occurs when an atherosclerotic plaque breaks, is the main mechanism that leads to AMI. With the objective of tissue reparation, there is an increase in platelet aggregation and thrombus formation. When ischemia/reperfusion occurs in AMI, Reactive Oxygen Species (ROS) are produced. The imbalance between ROS production and degradation may lead to an increase in oxidative stress. This study aimed to determine the activity of enzymes involved in thromboregulation, such as NTPDase and 5 -nucleotidase, as well as oxidative stress parameters. Evaluation of the oxidant system was carried out by lipid peroxidation and carbonyl protein determination, and the enzymatic and nonenzymatic antioxidant defense measurements were performed in platelets, total blood, plasma, and serum of AMI patients. The results demonstrated that an increase in the activity of NTPDase by ATP (54%) and ADP (45%) hydrolysis occurred in AMI patients when compared to the control group. The same occurred with 5 -nucleotidase activity. The hydrolysis of AMP increased 46% in AMI patients compared to the control group. The increase in ectonucleotidase activities could be related to a compensatory organic response to the pathologic state formed. Regarding oxidant levels, an increase in TBARS and carbonyl protein levels was observed in AMI patients when compared to the control group. The same occurred for the activities of the enzymatic antioxidants, superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT). However, a decrease in nonenzymatic antioxidants, such as vitamin C and vitamin E, was observed in AMI patients when compared to control. These results suggest an increase in oxidative stress in AMI, which was probably a result of the ischemic/reperfusion moment, as well as a decrease of antioxidant defenses. Furthermore, the increased antioxidant defense may act as a compensatory mechanism in consequence of the overproduction of ROS after AMI. No differences in the parameters tested were observed with the drugs utilized in AMI treatment in vitro. In conclusion, AMI results in oxidative damage as well as an increase in the organism s defenses as a compensatory response. / O Infarto Agudo do Miocárdio (IAM) é um dos maiores problemas de saúde pública no mundo. O principal mecanismo que leva ao IAM é a oclusão coronariana que ocorre quando uma placa aterosclerótica sofre fissura. Com o objetivo de reparação tecidual temos um aumento na agregação plaquetária e formação do trombo. Acompanhando o momento de isquemia e reperfusão que ocorre no IAM temos uma produção elevada de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Um desequilíbrio entre a produção e a degradação de EROs pode levar a geração de estresse oxidativo. Neste trabalho determinaram-se a atividade das enzimas envolvidas na tromboregulação: NTPDase e 5 -nucleotidase, e parâmetros de estresse oxidativo em pacientes que sofreram IAM e em pacientes controles. Foi realizada a avaliação do sistema oxidante através da determinação da peroxidação lipídica e da carbonilação protéica e a medida das defesas antioxidantes enzimáticas e não enzimáticas do organismo, em plaquetas, sangue total, plasma e soro destes pacientes. Os resultados demonstraram um aumento na atividade da NTPDase, revelada através da hidrólise dos nucleotídeos ATP (54%) e ADP (45%), em pacientes com IAM quando comparados com o grupo controle. O mesmo ocorreu com a atividade da enzima 5 -nucleotidase. A hidrólise do AMP aumentou 46% nos pacientes com IAM em relação ao grupo controle. O aumento na atividade das ectonucleotidases pode estar relacionado a uma resposta orgânica compensatória do organismo frente ao estado patológico formado. Em relação aos níveis de oxidantes determinados, observou-se um aumento nos níveis de TBARS e proteína carbonil em soro de pacientes com IAM quando comparados com o grupo controle. Esse aumento também foi observado para as defesas antioxidantes enzimáticas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Entretanto, observou-se um decréscimo das defesas antioxidantes não enzimáticas como a vitamina C e a vitamina E no soro de pacientes com IAM. Estes dados sugerem um aumento do estresse oxidativo como resultado do momento de isquemia/reperfusão e da diminuição das defesas antioxidantes não enzimáticas. Além disso, o aumento das defesas antioxidantes enzimáticas poderiam agir como um mecanismo compensatório como consequência da superprodução de EROS após o IAM. Nenhuma interferência dos medicamentos utilizados no tratamento do IAM foram observadas sobre os parâmetros testados in vitro. Concluí-se então, que o IAM resulta tanto em danos oxidativos como mobilização das defesas do organismo para uma resposta compensatória.

Introdução: A fisiopatologia da doença de Parkinson está associada a lesões por estresse oxidativo/nitrosativo. O ferro encontra-se acumulado na substância negra (SN) de pacientes com DP e está relacionado com esse dano através das espécies reagentes de oxigênio (EROs) e de nitrogênio (ERNs) na reação de Fenton. EROs e ERNs são produzidas normalmente em processos celulares e inflamatórios, e controladas por sistemas antioxidantes. Objetivo: Avaliar níveis periféricos de ferro em pacientes com DP para determinar se acúmulo na SN está relacionado com níveis elevados no sangue. Determinar biomarcadores periféricos confiáveis de estresse oxidativo/nitrosativo Métodos: Selecionados 40 pacientes com DP e 46 indivíduos controles para comparar níveis séricos de ferro, ferritina e transferrina, e de biomarcadores de estresse oxidativo/nitrosativo: superóxido dismutase (SOD), catalase, óxido nítrico (NOx), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), tióis não-proteicos, “advanced oxidation protein products” (AOPP), “ferric reducing ability of plasma” (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosina deaminase (ADA), mieloperoxidase, albumina modificada pela isquemia (IMA) e vitamina C. Resultados: Níveis de ferro estavam diminuídos em pacientes com DP, enquanto ferritina e transferrina não mostraram diferença. Os biomarcadores de estresse oxidativo como TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, mieloperoxidase, FRAP, vitamina C e tiois não-proteicos encontraram-se significativamente aumentados na DP. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase não foram diferentes entre os grupos e os marcadores NOx e ADA foram significativamente aumentados nos controles. Nenhuma correlação foi encontrada entre os biomarcadores e dados sociodemográficos e de características da doença. Conclusão: Níveis plasmáticos de ferro encontram-se diminuídos em pacientes com DP comparados com controles saudáveis. Os biomarcadores TBARS, AOPP, NTPDases, IMA e mieloperoxidase mostraram-se confiáveis para lesão oxidativa, enquanto tióis não-proteicos, FRAP e vitamina C demonstram diminuição da capacidade antioxidante na DP. / Background: Parkinson’s disease (PD) pathophysiology is associated with oxidative/nitrosative stress damage. Iron accumulates in the substantia nigra (SN) of PD patients and is related to this damage along with oxygen and nitrogen reactive species (ROS, RNS) through Fenton reaction. ROS and RNS are normally produced in cell and inflammatory processes, controlled by antioxidant systems. Objective: To determine peripheral levels of iron, ferritin and transferrin in PD patients to evaluate whether iron accumulation in the SN could be related to serum levels. To determine reliable peripheral biomarkers of oxidative/nitrative stress. Methods: Forty PD patients and 46 controls were selected to compared serum levels of iron, ferritin, transferrin and oxidative/nitrative stress biomarkers: superoxide dismutase (SOD), catalase, nitric oxide (NOx), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), non-protein thiols, advanced oxidation protein products (AOPP), ferric reducing ability of plasma (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosine deaminase (ADA), myeloperoxidase, ischemic-modified albumin (IMA) and vitamin C. Results: Iron levels were decreased in patients with PD, while ferritin and transferrin were not different. Oxidative stress biomarkers, TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, myeloperoxidase, FRAP, vitamin C and non-proteic thiols were significantly higher in PD. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase were not different between the groups and biomarkers NOx and ADA were significantly increased in the controls. No correlation was found between biomarkers and sociodemographic and disease data. Conclusion: Plasmatic levels of iron are decreased in patients with PD compared to healthy controls. Biomarkers TBARS, AOPP, NTPDases, IMA and myeloperoxidase presented as reliable to measure oxidative/nitrative damage, while non-proteic thiols, FRAP and vitamin C show a decrease in the antioxidant capacity in PD.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study, the effects of Aluminium (Al) and of different diets, both individually and in association, were investigated through the determination of NTPDase, 5 -nucleotidase and acetylcholinesterase (AChE) activities in rat brain. In addition, we investigated said effects on oxidative stress by determining activity of the antioxidant enzyme catalase as well as lipid peroxidation by measuring TBARS levels. Male rats were exposed to Al (50 mg/kg/day) by gavage during three months. NTPDase and 5 -nucleotidase activities were then determined in synaptosomes of cerebral cortex and hippocampus, as well as in platelets. ATP, ADP and AMP hydrolysis was increased in both synaptosomes of cerebral cortex and hippocampus, as well as in platelets. AChE activity and TBARS levels were determined in homogenate of different brain structures in mice exposed to Al (2.7 mg/kg/day) by gavage during three months. The group that received Al+sodium citrate presented an increase in AChE activity in hippocampus, striatum, cortex and hypothalamus. On the other hand, the group that received only Al presented a decrease in AChE activity in hypothalamus and an increase in striatum. Moreover, AChE was determined in S1 of different brain structures, synaptosomes of cerebral cortex and erythrocytes of male rats exposed to Al (50 mg/kg/day) by gavage during three months. There was an increase in AChE activity in S1 of striatum and hypothalamus and in synaptosomes of cerebral cortex and erythrocytes. However, in S1 of cerebellum, hippocampus and cortex there was a decrease. In addition, the effect of diets rich in saturated fat and refined sugar on AChE activity in homogenate of different brain structures, on catalase activity in liver and on TBARS levels in plasma and liver were determined in female and male rats. There was a decrease in AChE activity in hippocampus, cortex and hypothalamus of male and female rats given both a diet rich in saturated fat and a diet rich in refined sugar. There was no alteration of AChE activity in cerebellum and striatum. For both diets, catalase activity was increased in liver of male and female rats. In addition, considering the alterations brought about by the individual exposure to both environmental factors, Al and diets, the effect of the association of both factors was evaluated. Thus, after a period of three months of exposure to both Al (50 mg/kg/day) by gavage and diets rich in saturated fat and saturated/polyunsaturated fat ad libitum, NTPDase and 5 -nucleotidase activities were determined in synaptosomes of cerebral cortex and platelets of rats. Animals receiving both diets in association with Al and Al/Ci presented an increase in ATP, ADP and AMP hydrolysis in synaptosomes of cerebral cortex and platelets. The results obtained in the present study demonstrate that exposure to both environmental factors, Al and diets rich in saturated fat and refined sugar, either individually or in association, affected the purinergic and cholinergic systems and caused oxidative stress in rats. / Neste estudo, investigamos os efeitos do alumínio (Al) e de diferentes dietas, individualmente e em associação, através da determinação da atividade das enzimas NTPDase, 5 -nucleotidase e acetilcolinesterase (AChE) no encéfalo de roedores. Adicionalmente, investigamos o estresse oxidativo, através da atividade da enzima antioxidante catalase, e a peroxidação lipídica pela medida dos níveis de TBARS. Ratos machos foram expostos ao Al (50 mg/kg/dia) através de gavagem, por um período de 3 meses. Após o tratamento, foi determinada a atividade das enzimas NTPDase e 5 -nucleotidase em sinaptossoma de córtex cerebral, hipocampo e plaquetas. A hidrólise dos nucleotídeos ATP, ADP e AMP foi aumentada, nas frações sinaptossomais de córtex cerebral e hipocampo bem como nas plaquetas. A atividade da AChE e os níveis de TBARS foram determinados em homogeneizado de diferentes estruturas cerebrais de camundongos expostos ao Al (2,7 mg/kg/dia), através de gavagem, por um período de 3 meses. Quanto à atividade da AChE, o grupo que recebeu Al+citrato de sódio apresentou um aumento da atividade desta enzima em hipocampo, estriado, córtex e hipotálamo. Já o grupo que recebeu só Al apresentou uma diminuição da atividade em hipotálamo e um aumento em estriado. Além disto, a atividade da AChE foi determinada em S1 de diferentes estruturas cerebrais, sinaptossoma de córtex cerebral, e em eritrócitos de ratos machos expostos à Al (50 mg/kg/dia), através de gavagem, por 3 meses. A atividade da AChE apresentou um aumento em S1 de estriado e hipotálamo, e em sinaptossoma de córtex cerebral e eritrócitos. Porém, em sobrenadante (S1) de cerebelo, hipocampo e córtex houve uma diminuição. Adicionalmente, foi determinado o efeito de dietas ricas em gordura saturada e açúcar refinado sobre a atividade da enzima AChE em homogeneizado de diferentes estruturas encefálicas, e atividade da enzima catalase em fígado, e os níveis de TBARS em plasma e fígado de ratos machos e fêmeas. A atividade da AChE em hipocampo, córtex e hipotálamo de ratos machos e fêmeas foi diminuída, após exposição a ambas as dietas, rica em gordura e rica em açúcar. Nas estruturas cerebelo e estriado não houve alteração na atividade da AChE. Após o consumo de ambas as dietas, a atividade da enzima catalase foi aumentada em fígado de ratos machos e fêmeas. Adicionalmente, considerando todas as alterações ocasionadas pela exposição individual aos fatores ambientais, Al e dietas, foi avaliado o efeito da associação entre esses dois fatores. Dessa forma, após um período de 3 meses de exposição conjunta ao Al (50 mg/kg/dia) através de gavagem e o consumo ad libitum de dietas ricas em gordura saturada e gordura saturada/poliinsaturada, foram determinadas a atividade das enzimas NTPDase e 5 - nucleotidase em sinaptossomas de córtex cerebral e plaquetas de ratos. Os animais que receberam ambas as dietas administradas em conjunto com Al e Al/Ci apresentaram um aumento na hidrólise dos nucleotídeos ATP, ADP e AMP, em sinaptossoma de córtex cerebral e plaquetas. Os resultados obtidos no presente estudo relatam que a exposição de roedores a ambos os fatores ambientais Al e dietas ricas em gordura saturada e açúcar refinado, individualmente e em conjunto, afetam os sistemas purinérico e colinérgico, e causam estresse oxidativo.

Introdução: A fisiopatologia da doença de Parkinson está associada a lesões por estresse oxidativo/nitrosativo. O ferro encontra-se acumulado na substância negra (SN) de pacientes com DP e está relacionado com esse dano através das espécies reagentes de oxigênio (EROs) e de nitrogênio (ERNs) na reação de Fenton. EROs e ERNs são produzidas normalmente em processos celulares e inflamatórios, e controladas por sistemas antioxidantes. Objetivo: Avaliar níveis periféricos de ferro em pacientes com DP para determinar se acúmulo na SN está relacionado com níveis elevados no sangue. Determinar biomarcadores periféricos confiáveis de estresse oxidativo/nitrosativo Métodos: Selecionados 40 pacientes com DP e 46 indivíduos controles para comparar níveis séricos de ferro, ferritina e transferrina, e de biomarcadores de estresse oxidativo/nitrosativo: superóxido dismutase (SOD), catalase, óxido nítrico (NOx), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), tióis não-proteicos, “advanced oxidation protein products” (AOPP), “ferric reducing ability of plasma” (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosina deaminase (ADA), mieloperoxidase, albumina modificada pela isquemia (IMA) e vitamina C. Resultados: Níveis de ferro estavam diminuídos em pacientes com DP, enquanto ferritina e transferrina não mostraram diferença. Os biomarcadores de estresse oxidativo como TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, mieloperoxidase, FRAP, vitamina C e tiois não-proteicos encontraram-se significativamente aumentados na DP. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase não foram diferentes entre os grupos e os marcadores NOx e ADA foram significativamente aumentados nos controles. Nenhuma correlação foi encontrada entre os biomarcadores e dados sociodemográficos e de características da doença. Conclusão: Níveis plasmáticos de ferro encontram-se diminuídos em pacientes com DP comparados com controles saudáveis. Os biomarcadores TBARS, AOPP, NTPDases, IMA e mieloperoxidase mostraram-se confiáveis para lesão oxidativa, enquanto tióis não-proteicos, FRAP e vitamina C demonstram diminuição da capacidade antioxidante na DP. / Background: Parkinson’s disease (PD) pathophysiology is associated with oxidative/nitrosative stress damage. Iron accumulates in the substantia nigra (SN) of PD patients and is related to this damage along with oxygen and nitrogen reactive species (ROS, RNS) through Fenton reaction. ROS and RNS are normally produced in cell and inflammatory processes, controlled by antioxidant systems. Objective: To determine peripheral levels of iron, ferritin and transferrin in PD patients to evaluate whether iron accumulation in the SN could be related to serum levels. To determine reliable peripheral biomarkers of oxidative/nitrative stress. Methods: Forty PD patients and 46 controls were selected to compared serum levels of iron, ferritin, transferrin and oxidative/nitrative stress biomarkers: superoxide dismutase (SOD), catalase, nitric oxide (NOx), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), non-protein thiols, advanced oxidation protein products (AOPP), ferric reducing ability of plasma (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosine deaminase (ADA), myeloperoxidase, ischemic-modified albumin (IMA) and vitamin C. Results: Iron levels were decreased in patients with PD, while ferritin and transferrin were not different. Oxidative stress biomarkers, TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, myeloperoxidase, FRAP, vitamin C and non-proteic thiols were significantly higher in PD. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase were not different between the groups and biomarkers NOx and ADA were significantly increased in the controls. No correlation was found between biomarkers and sociodemographic and disease data. Conclusion: Plasmatic levels of iron are decreased in patients with PD compared to healthy controls. Biomarkers TBARS, AOPP, NTPDases, IMA and myeloperoxidase presented as reliable to measure oxidative/nitrative damage, while non-proteic thiols, FRAP and vitamin C show a decrease in the antioxidant capacity in PD.

Introdução: A fisiopatologia da doença de Parkinson está associada a lesões por estresse oxidativo/nitrosativo. O ferro encontra-se acumulado na substância negra (SN) de pacientes com DP e está relacionado com esse dano através das espécies reagentes de oxigênio (EROs) e de nitrogênio (ERNs) na reação de Fenton. EROs e ERNs são produzidas normalmente em processos celulares e inflamatórios, e controladas por sistemas antioxidantes. Objetivo: Avaliar níveis periféricos de ferro em pacientes com DP para determinar se acúmulo na SN está relacionado com níveis elevados no sangue. Determinar biomarcadores periféricos confiáveis de estresse oxidativo/nitrosativo Métodos: Selecionados 40 pacientes com DP e 46 indivíduos controles para comparar níveis séricos de ferro, ferritina e transferrina, e de biomarcadores de estresse oxidativo/nitrosativo: superóxido dismutase (SOD), catalase, óxido nítrico (NOx), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), tióis não-proteicos, “advanced oxidation protein products” (AOPP), “ferric reducing ability of plasma” (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosina deaminase (ADA), mieloperoxidase, albumina modificada pela isquemia (IMA) e vitamina C. Resultados: Níveis de ferro estavam diminuídos em pacientes com DP, enquanto ferritina e transferrina não mostraram diferença. Os biomarcadores de estresse oxidativo como TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, mieloperoxidase, FRAP, vitamina C e tiois não-proteicos encontraram-se significativamente aumentados na DP. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase não foram diferentes entre os grupos e os marcadores NOx e ADA foram significativamente aumentados nos controles. Nenhuma correlação foi encontrada entre os biomarcadores e dados sociodemográficos e de características da doença. Conclusão: Níveis plasmáticos de ferro encontram-se diminuídos em pacientes com DP comparados com controles saudáveis. Os biomarcadores TBARS, AOPP, NTPDases, IMA e mieloperoxidase mostraram-se confiáveis para lesão oxidativa, enquanto tióis não-proteicos, FRAP e vitamina C demonstram diminuição da capacidade antioxidante na DP. / Background: Parkinson’s disease (PD) pathophysiology is associated with oxidative/nitrosative stress damage. Iron accumulates in the substantia nigra (SN) of PD patients and is related to this damage along with oxygen and nitrogen reactive species (ROS, RNS) through Fenton reaction. ROS and RNS are normally produced in cell and inflammatory processes, controlled by antioxidant systems. Objective: To determine peripheral levels of iron, ferritin and transferrin in PD patients to evaluate whether iron accumulation in the SN could be related to serum levels. To determine reliable peripheral biomarkers of oxidative/nitrative stress. Methods: Forty PD patients and 46 controls were selected to compared serum levels of iron, ferritin, transferrin and oxidative/nitrative stress biomarkers: superoxide dismutase (SOD), catalase, nitric oxide (NOx), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), non-protein thiols, advanced oxidation protein products (AOPP), ferric reducing ability of plasma (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosine deaminase (ADA), myeloperoxidase, ischemic-modified albumin (IMA) and vitamin C. Results: Iron levels were decreased in patients with PD, while ferritin and transferrin were not different. Oxidative stress biomarkers, TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, myeloperoxidase, FRAP, vitamin C and non-proteic thiols were significantly higher in PD. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase were not different between the groups and biomarkers NOx and ADA were significantly increased in the controls. No correlation was found between biomarkers and sociodemographic and disease data. Conclusion: Plasmatic levels of iron are decreased in patients with PD compared to healthy controls. Biomarkers TBARS, AOPP, NTPDases, IMA and myeloperoxidase presented as reliable to measure oxidative/nitrative damage, while non-proteic thiols, FRAP and vitamin C show a decrease in the antioxidant capacity in PD.

Phosphatases of the haloacid dehalogenase superfamily are one of the cell's tools for dephosphorylation of many diverse endogenous and exogenous compounds. This work is aimed at enzymes Tt82 and cytosolic purine 5'-nucleotidase II (cN-II), two members of this large enzyme superfamily. The Tt82 originates in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus thioreducens. Up to date, there is only a small amount of knowledge about properties and biological function of this enzyme. Based on its sequence and structure, it was predicted that the Tt82 should possess a phosphatase catalytic activity. Consequently, potential substrates of the Tt82 were proposed by the molecular docking. In this work, the phosphatase activity of the Tt82 was confirmed together with several of its substrates: AMP, D-glucose 1-phosphate, D-glucose 6-phosphate and p-nitrophenyl phosphate (pNPP). Activity towards AMP and pNPP was then characterized by steady-state kinetics at 37 řC and 60 řC. In consistence with its thermophilic origin, the Tt82 showed markedly higher activity towards both substrates at 60 řC. Nonetheless, the effectivity of the Tt82 catalytic activity towards these substrates was actually very low. This leads to assumption, that the identified substrates are probably not biologically relevant. On the other hand, it is quite...