O uso de DNA plasmidial (pDNA) visando a aplicações terapêuticas tem aumentado nos últimos anos. A cromatografia aparece como a técnica de purificação mais comum para obtenção de amostras de pDNA com o elevado grau de pureza exigido. Porém, as resinas cromatográficas disponíveis apresentam ainda uma série de desafios, nomeadamente no desenvolvimento de ligantes específicos e matrizes capazes de acomodar este tipo de molécula. Relativamente à apuração de novos ligantes, alguns estudos têm mostrado o potencial do aminoácido arginina para estabelecer interações específicas e preferenciais com o pDNA. Por outro lado, resinas monolíticas surgem como suportes interessantes devido às suas excelentes propriedades de transferência de massa e altas capacidades de adsorção. Neste estudo, diferentes ligantes baseados em arginina (arginina, di-arginina e tri-arginina) foram imobilizados em resinas de agarose previamente ativadas. Um primeiro estudo de adsorção em batelada foi realizado a fim de avaliar e compreender os mecanismos envolvidos no processo de adsorção dos ácidos nucleicos pDNA e RNA em resina com o aminoácido arginina. Na sequência, apresentamos uma proposta inovadora para o uso de ligantes de arginina em resinas de agarose, em um único passo de purificação em modo negativo a seguir ao passo de concentração por isopropanol. A capacidade da resina para o pDNA foi substancialmente maior do que a obtida para o mesmo tipo de resina no modo positivo, com notória vantagem de capacidade no uso de di-arginina face a arginina com rendimentos próximos de 100% do plasmídeo carregado. Os ligantes di-arginina e tri-arginina foram também imobilizados em resinas monolíticas. Em comparação com o aminoácido arginina, a imobilização dos homopeptídeos nas resinas monolíticas levou ao aumento da capacidade de adsorção (cerca de 2,5 vezes superior) e especicificidade de interações, mostrando-se como uma estratégia promissora para processos de purificação de pDNA. / The use of plasmid DNA (pDNA) for therapeutic applications has increased in recent years. Chromatography appears as the most common purification technique to obtain samples of pDNA with the high degree of purity required. However, the available chromatographic resins still present a series of challenges, namely in the development of specific ligands and matrices capable of accommodating this type of molecule. Regarding the determination of new ligands, several studies have shown the potential of the arginine amino acid to establish specific and preferential interactions with the pDNA. On the other hand, monolithic resins appear as interesting approaches due to their excellent mass transfer properties and high adsorption capacities. In this study, different arginine based ligands (arginine and di-arginine) were firstly immobilized on activated agarose resins. The first part of the work describes the adsorption equilibrium of plasmid DNA adsorption process, as well as the interaction with its main impurity (RNA) on arginine supports in a batch format, in order to compare and gather crucial information about adsorption mechanisms involved in this type of affinity system. Then, a new use for chromatographic bead matrixes based on arginine ligands was proposed, working as an adsorption matrix pDNA purification in negative mode after isopropanol concentration of the sample. The arginine based supports capacity for pDNA under negative mode for pDNA was substantially higher than that obtained with the same type of resin in the conventional positive mode, with a notable advantage of using di-arginine with recovery yields near 100%. The homopeptides (di-arginine and tri-arginine) were also immobilized on functionalized monolithic resins (BIA Separations, Slovenia). Effectively, the immobilization of the arginine homopeptides made the monolithic resins more functional compared to the (mono)arginine based resin, exhibiting greater binding capacities (around 2,5 times higher) and interaction intensities, proving to be a promising strategy for purification processes of pDNA.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A obesidade é um distúrbio metabólico de etiologia multifatorial e elevada prevalência no Brasil, que pode ser definida por um índice de massa corporal (peso em quilogramas dividido pela altura em metros ao quadrado) maior ou igual a 30 kg/m2, e que está associada de forma independente a um elevado risco de morbidade e mortalidade cardiovascular devido aos eventos aterotrombóticos. O óxido nítrico (NO), uma pequena molécula gasosa, é produzido através da conversão do aminoácido catiônico L-arginina em L-citrulina e NO em uma reação catalisada por uma família de enzimas denominadas NO-sintases (NOS), e funciona como um protetor cardiovascular modulando por exemplo o relaxamento do músculo liso vascular e a função plaquetária. O objetivo desta tese foi avaliar a via L-arginina-NO, bem como investigar a função plaquetária, o estresse oxidativo, e a atividade da arginase em pacientes com obesidade. O transporte de L-arginina, a produção de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), a atividade e a expressão das isoformas da NOS (iNOS e eNOS), a atividade da arginase, o estresse oxidativo (produção de espécies reativas de oxigênio EROs; atividade da superóxido dismutase SOD; e atividade da catalase), bem como a função plaquetária foram medidos nas plaquetas dos pacientes com obesidade. Nas hemácias, foram medidos o transporte de L-arginina e a atividade da NOS e da arginase. Os níveis de aminoácidos e de marcadores inflamatórios (fibrinogênio e proteína C reativa) também foram medidos sistemicamente. Os resultados demonstram que o influxo de L-arginina via sistema y+L, a atividade da NOS e a produção de GMPc estão diminuídos nas plaquetas dos pacientes obesos em relação aos controles saudáveis, enquanto que não houve diferença na atividade da arginase. Além disso, a expressão das isoformas da NOS bem como a agregação plaquetária em plaquetas de pacientes com obesidade mostrou-se aumentada em relação aos controles. Nas hemácias destes pacientes, observou-se elevado influxo de L-arginina via sistema y+ e y+L e atividade da NOS, e nenhuma diferença na função da arginase. A concentração plasmática de L-arginina não foi afetada pela obesidade, mas já os marcadores inflamatórios estavam significativamente aumentados. A produção de EROs e a atividade da catalase nas plaquetas não estava alterada em pacientes com obesidade, enquanto que a atividade da SOD mostrou-se diminuida. Assim, apesar do aumento da produção de NO pelas hemácias, é possível que a baixa produção plaquetária de NO, além do estado inflamatório e um possível estresse oxidativo, estejam contribuindo para a elevada atividade plaquetária observada na obesidade. As descobertas aqui apresentadas contribuem para uma melhor compreensão dos eventos cardiovasculares presentes na obesidade. / Obesity is a metabolic disorder of multifactorial etiology and high prevalence in Brazil, which can be defined as a body mass index (weight in kilograms divided by height in square meters) greater than or equal to 30 kg/m2, and that is independently associated with a high risk of cardiovascular morbidity and mortality due to atherothrombotic events. Nitric oxide (NO), a small gaseous molecule, is produced through the conversion of the cationic amino acid L-arginine to L-citrulline and NO in a reaction catalyzed by a family of enzymes called NO synthases (NOS) and it acts as a cardiovascular protector modulating, for example, the relaxation of vascular smooth muscle and the platelet function. The aim of this thesis was to assess the L-arginine-NO pathway, as well as to investigate platelet function, oxidative stress, and the arginase activity in patients with obesity. The L-arginine transport, the production of cyclic guanosine monophosphate (cGMP), the activity and expression of NOS isoforms (eNOS and iNOS), the arginase activity, oxidative stress (production of reactive oxygen species - ROS; superoxide dismutase activity - SOD, and catalase activity), and platelet function were evaluated in platelets from patients with obesity. In erythrocytes, the L-arginine transport and the activity of NOS and arginase were investigated. Systemic levels of amino acids and inflammatory markers (fibrinogen and C-reactive protein) were also investigated. The results demonstrated that L-arginine influx via y+L system, NOS activity, and cGMP levels were decreased in platelets from obese subjects compared to healthy controls, whereas no difference was observed in arginase activity. In addition, the expression of NOS isoforms and platelet aggregation in platelets from patients with obesity was increased in relation to controls. In erythrocytes from these patients, there were a higher influx of L-arginine via y+ and y+L system, and NOS activity, and no difference in arginase function. The plasma concentration of L-arginine was not affected by obesity, whereas the concentration of inflammatory markers was significantly increased. The production of ROS and catalase activity in platelets were not altered in patients with obesity, whereas SOD activity was reduced. Thus, despite the increased NO production by erythrocytes, it is possible that the low platelet production of NO, in addition to a possible inflammatory state and oxidative stress, are contributing to the elevated platelet activity observed in obesity. These findings may contribute to a better understanding of the cardiovascular events seen in obesity

A capacitação é um pré-requisito fisiológico importante para que a célula espermática fertilize o oócito. O óxido nítrico (NO) é sintetizado in vivo durante a conversão da L-arginina em L-citrulina por reações oxidativas catalisadas pela enzima óxido nítrico sintase (NOS) desempenhando um papel importante na regulação da motilidade e na capacitação dos espermatozoides. Estudos indicam que o NO é capaz de regular a concentração da AMP cíclico e, por conseguinte, através da atividade da adenil ciclase, estimular a capacitação espermática em várias espécies. O objetivo deste estudo foi avaliar a função do NO na capacitação de espermatozoides equinos criopreservados. Três ejaculados foram colhidos de três garanhões (n=9). O sêmen foi diluído em meio Botu-Crio&reg; na concentração final de 200×106 células/mL, envasado em palhetas de 0,5 mL e criopreservado usando um sistema automatizado. Para cada análise, foram descongeladas quatro palhetas da mesma partida e do mesmo garanhão em banho-maria a 37oC/30 s. e em seguida, o sêmen foi submetido à centrifugação em meio FIV. Posteriormente, o sêmen foi incubado neste mesmo meio na presença de L-arginina, com ou sem inibidor da enzima óxido nítrico sintase o (L-NAME), e com ou sem o removedor de NO (azul de metileno) nos tratamentos: 1) C= (FIV); 2) A= L-arginina (10 mM); 3) L = L-NAME (1 mM); 4) M = azul de metileno (100 mM); 5) AL = L-arginina (10 mM) + L-NAME (1 mM); 6) AM = L-arginina (10 mM) + azul de metileno (100 mM). As amostras foram incubadas a 38oC e 5 % de CO2. Após a incubação realizou-se a análise computadorizada da motilidade do espermatozoide e as análises por citometria de fluxo. Para a análise computadorizada da motilidade espermática foram avaliados os tempos de incubação de 0, 60, 120 e 300 min. e para as análises por citometria de fluxo os tempos de 60, 120 e 300 min. Para avaliar a integridade das membranas plasmática e acrossomal usou-se a associação FITC-PSA e IP. Para a detecção da fosforilação do aminoácido tirosina, usou-se o anticorpo antifosfotirosina conjugado a uma fluoresceína (DAF-2). A fim de dosar a quantidade de NO produzido pelo espermatozoide equino criopreservado foi utilizada a sonda DAF e para avaliar a peroxidação lipídica da membrana espermática utilizou a sonda C11-BODIPY. A sonda H33342 foi usada com a finalidade de evitar que partículas do mesmo tamanho e granulosidade da célula espermática fossem incluídas na contagem das análises por citometria de fluxo. Os dados foram analisados por meio da ANOVA e a comparação das médias, dentro de cada tempo, pelo teste de Tukey, com o nível de significância de 5 %, usando o software SAS. A remoção do NO do meio de cultura inibiu a motilidade das células espermáticas em todos os tempos de incubação. A motilidade total e motilidade progressiva foram reduzidas nos grupos M e AM. Os espermatozoides incubados com o removedor do NO apresentaram maior porcentagem de células com membrana plasmática e acrossomal íntegras nos 60 e 120 minutos de incubação (p<0,05). A reação acrossomal foi induzida nos tratamentos que receberam L-arginina (A; AL). Dentro de cada tratamento, a quantidade de NO produzido pelo espermatozoide, a fosforilação do aminoácido tirosina e a peroxidação lipídica não apresentaram diferenças entre os tempos (p>0,05). Foi verificada uma redução destas variáveis nos grupos M e AM (p<0,05). Contudo, a dose de 1 mM de L-NAME, não foi suficiente para inibir a NOS em espermatozoides criopreservados de equinos. A remoção do NO mantém a integridade das membranas plasmática e acrossomal, entretanto inibe totalmente a motilidade espermática, sugerindo um papel benéfico do NO endógeno na manutenção da motilidade dos espermatozoides equinos criopreservados. / Capacitation is an essential physiological prerequisite in order to sperm cell fertilize the oocyte. Nitric oxide (NO) is synthesized in vivo during the conversion of L-arginine in L-citruline by oxidative reactions catalyzed by nitric oxide synthase enzyme (NOS) and plays an important role in regulation of motility and in sperm capacitation. Studies indicated that NO is capable of regulating cAMP concentration and, therefore, by adenylyl cyclase, stimulate sperm capacitation in several species. The aim of this study was to evaluate the function of nitric oxide in cryopreserved equine sperm capacitation.Three ejaculates from three stallions were collected (n=9). Semen samples were diluted with Botu-Crio&reg; extender to a final concentration of 200×106 sperms/mL, and then packaged in 0.5mL straws and cryopreserved using an automated freezing system. For each analysis, four straws from the same batch and the same stallion were thawed in a water bath at 37oC/30 s. washed by centrifugation in FIV medium. Thereafter, samples were incubated in FIV medium in the presence of L-arginine, with or without the inhibitor of nitric oxide sinthase (L-NAME), and with or without the scavenger of NO (Methylene blue) in the following treatments: 1) C = Control (FIV); 2) A = L-arginine 10 mM; 3) L = L-NAME 1mM; 4) M = Methylene blue 100 mM; 5) AL = L-arginine (10 mM) + L-NAME (1 mM); 6) AM = L-argine (10 mM) + Methylene blue (100 mM). The treatments were incubated at 38oC and CO2 at 5 %. After incubation, the computer-assisted sperm motility (CASA) and flow cytometry analyses were performed. For CASA analysis, the incubation times of 0, 60, 120 e 300 min. were evaluated and for flow cytometry analyses times 60, 120 e 300 min. were evaluated. Plasma and acrosomal membranes integrity were evaluated by FITC-PSA and PI association. In order to detect amino acid tyrosine phosphorylation, we used the anti-phosphotyrosine antibody conjugated to a fluorescein (DAF-2). In order to quantify the amount of nitric oxide produced by cryopreserved equine sperm, the fluorescent probe DAF was used, and to evaluate the lipid peroxidation of sperm membrane we used the probe BODIPY-C11. The probe H33342 was used in order to prevent that particles of the same size and granularity of sperm cell were included in the counting of flow cytometry analyses. Data were analyzed by ANOVA and comparison of means within each time by the Tukey test, at a significance level of 5%, using SAS software. Removing NO from the culture medium inhibited the motility of sperm cells at all incubation times. Total and progressive motilities were reduced in both groups, M and AM. Sperms incubated with the scavenger of NO had the highest percentage of cells with intact plasma and acrosomal membranes at 60 and 120 minutes of incubation (p <0.05). Acrosomal reaction was induced in treatments with L-arginine (A, AL). Within each treatment, the amount of NO produced by sperms, the level of amino acid tyrosine phosphorylation and lipid peroxidation had no differences between the times used (p> 0.05). A reduction of these variables in groups M and AM (p <0.05) was observed. However, a dose of 1 mM L-NAME was not sufficient to inhibit NOS in cryopreserved equine sperm. Removal of NO maintains plasma and acrosomal membranes integrity, however completely inhibits sperm motility, suggesting a beneficial role of endogenous NO in the maintenance of motility of cryopreserved equine spermatozoa.

Leishmaniose visceral (LV) é uma doença causada pelo protozoário Leishmania (Leishmania) infantum nas Américas que acomete células do sistema fagocítico mononuclear. Na doença ativa, ocorre redução nos níveis de lipoproteínas de alta densidade (HDL) e aumento nos níveis de colesterol total e triglicérides, sendo que a progressão da doença pode estar relacionada com essas alterações no nível de lipoproteínas. Desta forma, neste trabalho avaliamos: o efeito das lipoproteínas de muita baixa densidade (VLDL) e HDL no parasitismo de células de linhagem monocítica humana (THP-1) por L. (L.) infantum, a atividade da arginase e a expressão do mRNA do fator de crescimento insulina símile-I (\"insulin-like growth factor-I\" = IGF-I) e seu receptor (\"insulin-like growth factor-I receptor\" = IGF-IR). Células THP-1 foram infectadas por 6 h com promastigotas de L. (L.) infantum, na presença de 0,5% de soro com baixa concentração lipídica (infranadante) e na presença ou ausência das frações lipoprotéicas em diferentes concentrações. As células foram lavadas e mantidas depois em meio de cultura acrescido com infranadante por 24, 48 e 72 h. Quando as frações de VLDL e HDL foram adicionadas separadamente durante a incubação inicial o parasitismo aumentou em relação ao controle. Quando as frações de VLDL e HDL foram adicionadas concomitantemente houve diminuição do parasitismo em relação ao controle, mas aumento inesperado da atividade da arginase, nos períodos de 24 e 48 h. A expressão do mRNA de IGF-I e IGF-IR mostrou uma diminuição nas células infectadas na presença e ausência das frações em relação às células não infectadas. Os resultados obtidos sugerem um papel importante de VLDL e HDL na infecção de células THP-1 por L. (L.) infantum. / Visceral leishmaniasis (VL) is a disease caused by the protozoan Leishmania (Leishmania) infantum in Americas that affects cells of the mononuclear phagocytic system. During active disease reduction in high density lipoprotein (HDL) and increase in total cholesterol and triglyceride levels are observed. Thus in this study we evaluated the effect of very low density lipoprotein (VLDL) and HDL on the parasitism of cells of human monocytic line (THP-1) by L. (L.) infantum, the arginase activity and insulin-like growth factor-I (IGF-I) and insulin-like growth factor-I receptor (IGF-IR) mRNA expressions. THP-1 cells were infected for 6 h with L. (L.) infantum promastigotes in the presence of 0.5% low lipid concentration serum (infranatant) in the presence or absence of lipoprotein fractions at different concentrations. The cells were washed and then maintained in medium with infranatant for 24, 48 and 72 h. When VLDL and HDL were added separately the parasitism increased when compared with the control. When VLDL and HDL were added concomitantly the parasitism decreased in relation to the control but with unexpected increase in arginase activity. The evaluation of IGF-I and IGF-IR mRNA expression showed a decrease in the cells infected in the presence and absence of the fractions comparing with the uninfected cells. The results suggest an important effect of VLDL and HDL in the infection of THP-1 cells by L. (L.) infantum.

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O objetivo central dos dois estudos que compõem essa tese foi estudar a manipulação de aminoácidos em linhagens hiperprolíficas, nas quais o desafio do crescimento e produção de leite é ainda maior. No primeiro trabalho, foram utilizadas leitoas Landrace x Large White gestantes distribuídas em quatro tratamentos: Argiblend – oferta de 1% de arginina do D25-D80 e de 20g de blend do D81-D112 de gestação; Arginina – oferta de 1% de arginina do D25 ao D80; Blend – oferta de 20g de blend do D81 ao D112, e Controle - dieta controle durante toda a gestação. Não houve efeito (P>0,05) dos tratamentos sobre o peso e ganho de peso das matrizes, bem como para número de nascidos totais, nascidos vivos, natimortos, mumificados, peso ao nascer, coeficiente de variação do peso ao nascer, percentual de leitões ≤850g e ≤1000g, peso de placenta, eficiência placentária e expressão do fator de crescimento do endotélio vascular. Houve efeito da interação do tratamento e classe de prolificidade (P<0,05) sobre os percentuais de leitões leves. Na classe de baixa prolificidade (até 14 leitões nascidos), menores percentuais de leitões com peso ≤850g foram observados nos tratamentos Arginina e Blend em comparação ao Controle (P<0,05). Ainda dentro das fêmeas de baixa prolificidade, o tratamento Blend teve maior peso de leitegada e peso médio de nascidos, além de menor percentual de leitões com peso ≤1000g do que as fêmeas Controle (P<0,05). O uso de suplementação de arginina 1% do D25-D112, blend de aminoácidos do D81-D112 ou a combinação de ambos, não afeta o peso médio ao nascer e nem o coeficiente de variação do peso, em leitegadas de matrizes hiperprolíficas. Porém, arginina e blend diminuem o percentual de leitões leves e blend aumenta o peso médio ao nascer nas leitegadas com até 14 leitões. O objetivo do segundo estudo foi investigar o efeito da suplementação de arginina na dieta de lactação sobre a composição do leite, desempenho e sobrevivência de leitões lactentes. Sessenta e quatro matrizes lactantes de linhagem Landrace x Large White de ciclo 1 a 7 foram distribuídas em dois tratamentos: 1) suplementação diária com 1% de Arginina via top dressing durante toda a lactação e 2) Controle. Não houve efeito do tratamento sobre o peso médio individual, peso da leitegada e ganho de peso diário dos leitões, tanto no D10 como no D20 da lactação (P>0,05). A interação entre o dia da pesagem e o tratamento não afetou nenhuma dessas variáveis (P>0,05). No geral, as taxas de sobrevivência dos leitões foram 90,3% e 88,3% no D10 e D21, respectivamente, sem diferença entre os tratamentos (P>0,05). Não houve efeito do dia da lactação (D10 ou D20), do tratamento ou da interação entre eles, sobre a proteína bruta e conteúdo de aminoácidos do leite (P>0,05). A suplementação de 1% de arginina utilizando top dressing na dieta de lactação de fêmeas suínas, de ciclo 1 a 7, não influencia o desempenho e sobrevivência dos leitões na maternidade e não altera a relação lisina:arginina bem como o teor de proteina e de aminoácidos no leite. / The central objective of both studies was to test the effect of amino acid supplementation in prolific sows, in which fetal growth and milk production is a big challenge.The first study was conducted to evaluate the effect of arginine and/or amino acids blend (lysine, methionine, threonine and tryptophan) supplementation in gestation diet of prolific primiparous sows on the placental efficiency and piglet’s birth weight. Pregnant gilts were distributed into four treatments: Argiblend – supplemented with 1% of arginine from D25 to D80 and 20g of blend from D81 to D112 of gestation; Arginine - supplemented with 1% of arginine from D25 to D80; Blend - 20g of blend from D81 to D112; and Control – basal diet from D25 to D112. There was no treatment effect (P>0.05) on the gestation body weight gain of sows, total number of piglets born, born alive piglets, stillborn piglets, mummified fetuses, average birth weight, coefficient of whithin-litter weight variation, proportion of low birth weight piglets (≤850g or ≤1000g), placental efficiency and vascular endothelial growth factor expression. The effect of amino acid supplementation was also evaluated taking into account the prolificity of females, which were separated in two categories: high (>14 piglets born) and low (≤14 piglets born) prolificity. In low prolificity females, the proportion of piglets with ≤850g was lower in arginine and blend treatments compared with the Control group. In addition, females receiving blend had total litter birth weight and average birth weight greater and the proportion of piglets with ≤1000g lower than in Control group (P<0.05). In the present study, supplementing gestation diets with arginine and/or amino acid blend does not influence the average birth weight and birth weight variation in primiparous prolific sows. However, arginine and blend decrease the proportion of light piglets at birth and increase the average birth weight when the litter size is ≤ 14 piglets. The objective of the second study was to investigate the effect of arginine supplementation in the lactation diet on milk composition and the performance and survival of suckling piglets. Sixty four lactating Landrace x Large White sows, parity 1 to 7, were assigned in two treatments: Arginine – control diet supplemented daily with 1% arginine by top dressing during all lactation, and Control – control cornsoybean based diet. The sows remained with 12.8 piglets on average after cross fostering. The litters were weighed on D1, D10 and D21 of lactation and piglet mortality was recorded. Samples of milk (60 ml) were collected at D10 and D20 of lactation, from all functional teats. There was no effect of arginine supplementation on the average individual weight, litter weight and average daily gain of piglets at both D10 and D20 of lactation (P>0.05). The interaction between the day of weighing and treatment did not affect any of these parameters (P>0.05). Overall, survival rates were 90.3% and 88.3% until D10 and D21, respectively, with no difference between treatmens (P>0.05). There was no effect of the lactation day (D10 or D20), treatment or the interaction between them on the crude protein and amino acid content in milk (P>0.05). Supplementation with 1% of arginine by top dressing, in lactation diet of parity 1 to 7 sows, does not affect the performance and survival of piglets, as well as does not alter the amino acid content or lysine:arginine ratio of milk.

O objetivo deste trabalho foi verificar o possível efeito protetor da L-glutamina e da L-arginina sobre a próstata ventral de ratos quando administradas por gavagem. Procurou-se simular as condições clinicas de pacientes submetidos à radioterapia pélvica tendo como órgão alvo outro órgão pélvico que não a próstata. Foram analisados os efeitos desta irradiação sobre a próstata considerando este órgão como normal. Foram utilizados ratos Wistar divididos em quatro grupos: Controle, animais não submetidos à irradiação (n= 10); Irradiado, submetidos à irradiação abdominal e sem suplementação adicional de aminoácido por 21 dias (n= 10); Irradiado + Lglutamina, submetidos à irradiação abdominal e com suplementação adicional de L- glutamina por 21 dias (n= 10); e Irradiado + L-arginina, submetidos à irradiação abdominal e com suplementação adicional de L- arginina por 21 dias (n= 9). Os grupos foram mantidos em condições padrão de laboratório durante todas as etapas do experimento. Os animais submetidos à irradiação abdominal receberam uma dose única de 1000 cGy no dia 8 da experimentação. A Lglutamina e a L-arginina foram dissolvidas em água destilada e administrada por gavagem através da agulha IC-810. As próstatas foram removidas e processadas para inclusão em parafina. Foram estudados os seguintes parâmetros: estrutura acinar (área dos ácinos e altura do epitélio) e colágeno analisados por métodos morfométricos e peso corporal. O ganho de peso nos grupos suplementados foi significativamente maior se comparado ao grupo irradiado. Houve redução da altura do epitélio no grupo irradiado quando comparado ao controle. A altura do epitélio no grupo suplementado com L-arginina foi significativamente maior do que nos grupos irradiado e suplementado com L-glutamina. Houve diminuição, de aproximadamente 18%, da área dos ácinos no grupo suplementado com L-glutamina. Já no grupo suplementado com Larginina o valor foi similar ao do controle. O efeito da L-glutamina sobre o parênquima prostático foi o de manter proporcionalmente o colágeno, preservando a integridade da matriz extracelular. No grupo suplementado com L-arginina, apesar da discreta redução na distribuição proporcional de colágeno este também manteve índices semelhantes ao do controle. A radiação abdominal promoveu algumas modificações estruturais na próstata ventral de ratos. Essas modificações podem ser parcialmente prevenidas pela suplementação oral com L-glutamina e de L-arginina. / The aim of this study was to investigate the possible protective effect of L-glutamine and Larginine on the rat ventral prostate when administered by gavage. We tried to simulate the clinical conditions of patients undergoing pelvic radiotherapy as with other pelvic organ target organ than the prostate. We analyzed the effects of irradiation on prostate considering this organ as normal. Wistar rats were divided into four groups: Control, animals not exposed to irradiation (n= 10); Irradiated, submitted to abdominal irradiation and without additional amino acid supplementation (n= 10); Irradiated + L-glutamine, submitted abdominal irradiation and additional supplementation with L-glutamine for 21 days (n= 10), and Irradiated + L-arginine, underwent abdominal irradiation and additional supplementation with L-arginine for 21 days (n=9). The groups were kept under standard laboratory conditions during all stages of the experiment. The animals underwent abdominal irradiation received a single dose of 1000 cGy in eight days of trial. L-glutamine and L-arginine were dissolved in distilled water and administered by gavage needle through the IC-810 . The prostates were removed and processed for paraffin embedding. We studied the following parameters: acinar structure (area of acini and epithelial height) and collagen analyzed by morphometric methods and body weight. Weight gain in the supplemented groups was significantly higher compared to the irradiated group. There was a reduction in epithelial height in the irradiated group compared to control. The height of the epithelium in the group supplemented with L-arginine was significantly higher than in irradiated and supplemented with L-glutamine. There was a decrease of approximately 18% of the area of the lobes in the group supplemented with L-glutamine. In the group supplemented with Larginine was similar to the value of control. The effect of L-glutamine on the prostatic parenchyma was to keep the collagen in proportion, preserving the integrity of the extracellular matrix. In the group supplemented with L-arginine, despite a slight reduction in the proportional distribution of this collagen also maintained similar levels to the control. The abdominal radiation caused some structural changes in rat ventral prostate. These modifications can be partially prevented by oral supplementation with L-glutamine and L-arginine.

Universidade do Estado do Rio de Janeiro / Estudos publicados nas duas últimas décadas sugerem um aumento do risco de doença cardiovascular (DCV) em pacientes com periodontite, mas os mecanismos fisiopatológicos dessa associação ainda não estão completamente esclarecidos. Uma vez que foi demonstrado aumento da ativação plaquetária e do estresse oxidativo na periodontite, o objetivo do presente estudo foi investigar a via L-arginina-óxido nítrico (NO)- guanosina monofosfato cíclica (GMPc) e parâmetros de estresse oxidativo em plaquetas de pacientes com periodontite, bem como avaliar o efeito do tratamento periodontal não-cirúrgico nessas variáveis. Um total de 10 pacientes sem periodontite (periodontalmente saudáveis ou com gengivite) e 10 pacientes com periodontite participaram do estudo. A avaliação clínica, laboratorial e experimental foi realizada no início do estudo e 90 dias após realização da terapia periodontal básica (grupo periodontite). A avaliação clínica periodontal incluiu registros de: profundidade de bolsa à sondagem (PBS), nível de inserção (NIC), percentual de placa e percentual de sangramento à sondagem. Os seguintes experimentos foram realizados: influxo de L-arginina; atividade e expressão das enzimas óxido nítrico sintase e da arginase; expressão das enzimas guanilato ciclase solúvel e fosfodiesterase 5; determinação dos níveis intraplaquetários de GMPc; agregação plaquetária; avaliação do estresse oxidativo (atividade oxidante total, atividade das enzimas antioxidantes catalase e da superóxido dismutase - SOD); medição dos níveis de proteína C reativa (CRP) e de fibrinogênio. Os resultados obtidos no início do estudo demonstraram ativação do influxo de L-arginina em plaquetas via sistema y+L nos pacientes com periodontite, bem como concentrações intraplaquetárias de GMPc diminuídas e aumento sistêmico da CRP. Após o tratamento periodontal, observou-se redução do percentual de sítios com PBS &#8805; 6 mm, NIC 4-5 mm e NIC &#8805; 6 mm, aumento nos níveis de GMPc, para níveis comparáveis aos dos pacientes sem periodontite, acompanhado por uma maior atividade das enzimas antioxidantes SOD e catalase. Os demais parâmetros avaliados não apresentaram alterações significativas tanto pré- quanto pós-tratamento. Esses resultados considerados em conjunto sugerem uma menor biodisponibilidade de NO em plaquetas na periodontite e que o tratamento periodontal não-cirúrgico foi capaz de reverter este quadro por um aumento das defesas antioxidantes. Portanto, alterações na via L-arginina-NO-GMPc e no estresse oxidativo podem levar à disfunção plaquetária, que poderia contribuir para um maior risco de DCV nos pacientes com periodontite. / Studies published over the last two decades have suggested an increase of cardiovascular disease (CVD) risk on periodontitis patients, but the physiopathological mechanisms involved in this association are not yet clear. Since it has been demonstrated an enhancement on both platelet activation and oxidative stress on periodontitis patients, the aim of this study was to investigate the L-arginine-nitric oxide (NO)-cyclic guanosine monophosphate (cGMP) pathway on platelets from periodontitis patients, and the effect of non-surgical periodontal treatment in these variables. A total of 10 patients without periodontitis (periodontal healthy controls or gingivitis patients) and 10 periodontitis patients were included in this study. The clinical, laboratorial, and experimental evaluations were performed at the beginning of the study and 90 days after the basic periodontal therapy (periodontitis group). The clinical periodontal evaluation included the measurements of probing pocket depth (PPD), clinical attachment level (CAL), plaque percentage, and percentage of bleeding on probing. The following experiments were performed: L-arginine influx; nitric oxide synthase and arginase enzymes activity and expression; expression of guanylate cyclase and phosphodiesterase-5 enzymes; measurement of intraplatelet cGMP levels; platelet aggregation; oxidative stress evaluation (total oxidant activity and activity of both antioxidant enzymes catalase and superoxide dismutase SOD); measurement of C reactive protein (CRP) and fibrinogen. The initial results demonstrated an activation of L-arginine influx in platelets from periodontitis patients via y+L system, reduced intraplatelet cGMP levels and increased CRP. After periodontal treatment, it was observed reduction on percentage of sites with PPD &#8805; 6 mm, CAL 4-5 mm and CAL &#8805; 6 mm, enhancement on cGMP levels, to levels comparables to patients without periodontitis, accompanied by a higher activity of both antioxidant enzymes SOD and catalase. The other evaluated parameters did not showed significant alterations before and after periodontal treatment. The present results suggested a decreased NO biodisponibility in platelets from periodontitis patients and that the non-surgical periodontal treatment was effective to revert this condition, due to an enhancement on antioxidant defence. Therefore, alterations on L-arginine-NO-cGMP pathway and oxidative stress may lead to platelet dysfunction, which could contribute to a higher risk of CVD in periodontitis patients.

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica de elevada incidência e com um prognóstico ruim a longo prazo. Ela é a via final comum da maioria das doenças que acometem o coração, sendo um dos mais importantes desafios clínicos na área da saúde. O óxido nítrico (NO) representa, por intermédio de sua influência sobre o endotélio e as plaquetas, um importante papel na regulação da homeostase vascular. Este gás de meia-vida curta é sintetizado a partir do aminoácido L-arginina, pela enzima NO sintase (NOS), levando à produção de guanosina monofosfato cíclica (GMPc). Estudos mostram que anormalidades na biodisponibilidade de NO em plaquetas podem contribuir para eventos trombóticos, não tendo sido ainda avaliada na IC. Na primeira parte do estudo, o objetivo foi investigar o efeito da IC na atividade e na expressão da NOS em plaquetas, no conteúdo intraplaquetário de GMPc, na agregação plaquetária, além dos parâmetros antropométricos e da composição corporal, das variáveis bioquímicas, dos aminoácidos plasmáticos, do estresse oxidativo (plasma e plaquetas) e da concentração sistêmica de marcadores inflamatórios em 15 pacientes com IC e 15 controles saudáveis. Na segunda parte do estudo, objetivou-se avaliar os efeitos do treinamento físico (TF) regular nessas mesmas variáveis (exceto a expressão da NOS) e nas variáveis hemodinâmicas e respiratórias. Para tal, foram avaliados 15 pacientes com IC que se mantiveram sedentários e 15 pacientes com IC que realizaram 30 minutos de atividade física aeróbia e treinamento contraresistência muscular localizada com pesos livres e máquinas, três vezes por semana, durante 24 semanas. Os resultados da primeira etapa do estudo demonstraram hiperagregabilidade plaquetária induzida tanto por colágeno como por ADP, com aumento do estresse oxidativo, da atividade basal da NOS e da concentração de GMPc, estando os níveis plasmáticos de L-arginina em pacientes com IC diminuído. A expressão da iNOS, estava aumentada em plaquetas de pacientes com IC em relação aos controles saudáveis.Também foi observado aumento da resposta inflamatória, com maiores níveis sistêmicos de proteína C reativa, fibrinogênio, interleucina-6 e fator de necrose tumoral &#945;. Após o período de TF, houve aumento do VO2 máximo e a agregação plaquetária induzida tanto por colágeno quanto por ADP estava diminuída. Ocorreu um aumento dos níveis plasmáticos de L-arginina e, uma redução da atividade da NOS após o TF. Em relação ao estresse oxidativo, tanto a produção sistêmica, quanto a intraplaquetária de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARs) e a carbonilação diminuíram na presença da atividade aumentada das enzimas superóxido dismutase (SOD) e da catalase após o TF. Houve uma diminuição da resposta inflamatória, uma diminuição do colesterol total, do LDL e dos triglicerídeos e um aumento do HDL, após oTF. Nossos resultados sugerem que o TF tem efeitos antioxidantes, anti-inflamatórios e antiagregantes, que parece ser independente da produção de NO, sendo uma importante ferramenta não farmacológica no tratamento da IC / Heart failure (HF) is a clinical syndrome that have high incidence and negative long-term outcome. Usually, is the final route of most of the diseases that damage the heart, and is one of the most important clinical challenges in the health area. The nitric oxide (NO) represents an important role in the regulation of vascular homeostasis. This short half-life gas is synthesized from the amino acid L-arginine by the NO synthase enzymes (NOS), leading to increased production of GMPc. A lot of studies show that abnormalities in NO bioavailability in platelets can contribute to thrombotic events, which have not yet been evaluated in HF. In the first part of the study, the aim was to investigate the effect of HF on activity and expression of NOS and content of GMPc in platelets, platelet aggregation, and anthropometric and body composition, biochemical variables, plasma amino acid, oxidative stress and the systemic concentration of inflammatory markers in 15 patients with HF and 15 healthy controls. In the second part of the study, aimed to evaluate the effects of physical training (PT) to regulate these same variables, except the expression of NOS isoforms, and including hemodynamic and respiratory. To this end, we evaluated 15 patients with HF who remained sedentary and 15 HF patients that had done 30 minutes of predominantly aerobic physical activity and localized counter-resistance muscular training with free weights and machines three times per week for 24 weeks.The results of the first stage of the study revealed the presence of platelet hyperaggregability induced by collagen as well as ADP associated with oxidative stress, and a increase in intraplatelet NOS activity, GMPc concentration and L-arginine plasma levels in patients with HF compared to healthy controls. The expression of the inducible isoform of NOS, but not endothelial isoform, was enhanced in platelets from HF patients. HF seems to induce an inflammatory response with an increase in the systemic levels of C-reactive protein, fibrinogen, inteleukin-6 and the tumour necrosis factor &#945;. After the PT period, the HF patients had an increase in exercise time with a consequent improvement in maximum oxygen consumption (VO2). Moreover, PT leads to a reduction in total cholesterol, LDL-cholesterol and triglycerides and an increase in HDL-cholesterol. Plasma levels of L-arginine also increase after exercise. Platelet aggregation induced by both ADP and collagen were diminished by PT. Paradoxically, there was reduction of intraplatelet NO production compared to the baseline and control group after 24 weeks of exercise. In relation to oxidative stress, systemic and intraplatelet TBARs production and carbonylation were diminished in presence of an improvement of SOD and catalase activities after 24 hours of training in HF patients. Moreover, systemic levels of CRP, fibrinogen and TNF-&#945; were reduced in CHF after training. Our results suggest that chronic exercise has anti-oxidant, anti-inflammatory and anti-aggregant effects, regardless of NO production, showing that it may be an important non-pharmacological tool in the treatment of HF

Submitted by ANDRÉ ROBERTO BUSSMANN null (andreanestesio@gmail.com) on 2016-11-09T16:36:24Z No. of bitstreams: 1 André Roberto Bussmann (Doutorado).docx: 19743495 bytes, checksum: 17713c95006fea5bf6c04f10d98083ad (MD5) / Rejected by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO null (luizaromanetto@hotmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: A versão final da dissertação/tese deve ser submetida no formato PDF (Portable Document Format). O arquivo PDF não deve estar protegido e a dissertação/tese deve estar em um único arquivo, inclusive os apêndices e anexos, se houver. Por favor, corrija o formato do arquivo e realize uma nova submissão. 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O aumento nos níveis de NO poderia melhorar a disfunção endotelial e o relaxamento arterial diminuindo a lesão renal. O NO, sintetizado a partir da L-arginina pela enzima óxido nítrico sintase (NOS), parece exercer um efeito protetor sobre os rins durante a lesão de isquemia/reperfusão (I/R). O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da L-arginina nos níveis dos biomarcadores de lesão (NGALp, NGALu, KIM-1 e IL-18) na função e na histopatologia renal em ratos submetidos a lesão de I/R. Métodos: 32 ratos Wistar foram randomizados em 4 grupos: Sham (S): Laparotomia e nefrectomia direita. Controle (C): Laparotomia e nefrectomia direita, I/R em rim esquerdo. Controle L-arginina (CLA): Laparotomia e nefrectomia direita, L-arginina na dose de 800mg.kg-1.dose-1, 24 e 1 hora antes. L-arginina (LA): Laparotomia e nefrectomia direita, I/R em rim esquerdo, L-arginina na dose de 800mg.kg-1.dose-1, 24 e 1 hora antes. Foram analisados os níveis de NGALp, NGALu, KIM-1 e IL-18, creatinina e histopatologia renal. Nível de significância: p<0,05. Resultados: Creatinina aumenta em todos os grupos com LA≈C>S≈CLA. A NGALp, aumenta em todos os grupos com evolução semelhante. A NGALu foi maior no grupo C e CLA em relação ao grupo LA e apresentou valores intermediários no grupo S. Os níveis de KIM-1 aumentam nos grupos S, CLA e LA, porém na análise de contrastes não há diferença na evolução dos grupos. A IL-18 apresentou valores maiores no grupo LA comparado aos demais grupos (C, S e CLA). Os grupos C e LA apresentaram grau de lesão no lado esquerdo maior que os grupos S e CLA. Não existe diferença histopatológica entre C e LA e nem entre S e CLA. Conclusão: A L-arginina não exerce efeito protetor ou danoso aos rins submetidos a lesão de I/R na avaliação da função, da histopatologia renal e dos níveis de NGALp, KIM-1 / Background: Nitric oxide (NO) inactivation occurs during renal ischaemia/reperfusion injury. This inactivation decreases endothelium-dependent and -independent arterial relaxation. Higher NO levels can improve endothelial dysfunction and arterial relaxation, thereby reducing the level of kidney injury. NO, synthesized from L-arginine by the enzyme nitric oxide synthase (NOS), seems to exerts a protective effect on the kidneys during tissue ischemia-reperfusion injury. The objective of this study was to evaluate the effect of L-arginine on the levels of injury biomarkers (pNGAL, uNGAL, KIM-1 e IL-18) for kidney function and histology in rats subjected ischaemiareperfusion injury. Methods: Thirty-two Wistar rats were randomised into the following 4 groups: Sham (S), laparotomy and right nephrectomy; Control (C), laparotomy and right nephrectomy and left kidney I/R; L-arginine control (LAC), laparotomy and right nephrectomy and L-arginine at a dose of 800 mg.kg-1 .dose-1 , 24 hours and 1 hour before surgery; and L-arginine (LA), laparotomy and right nephrectomy, left kidney I/R, and L-arginine at a dose of 800 mg.kg -1 .dose-1 , 24 hours and 1 hour before surgery. The pNGAL, uNGAL, KIM-1 e IL-18 and creatinine levels and kidney histopathology were analysed. The significance level was p < 0.05. Results: Creatinine was increased in all groups, with LA≈C>S≈LAC. pNGAL was increased in all groups and showed a similar trend. uNGAL levels were higher in groups C and LAC than LA and had intermediate values in group S. The KIM-1 levels were increased in the S, LAC and LA groups, but the contrast analysis revealed no differences between the groups in terms of their trends. IL-18 levels were higher in LA than in the other groups (C, S and LAC). The C and LA groups, compared with the S and LAC groups, had higher damage on the left side. There was no histopathological difference between C and LA or between S and LAC. Conclusion: L-arginine does not exert a damaging or protective effect on kidneys undergoing I/R injury based on the evaluation of kidney functions, histopathology and pNGAL and KIM-1 levels. / FAPESP: 2012/13603-2