O tempol (TP) tem se mostrado um eficiente protetor em modelos inflamatórios. Os mecanismos de proteção contra espécies reativas de oxigênio foi bastante estudado mas sua interação com espécies reativas de nitrogênio ainda permanece pouco explorada. Recentemente, propusemos que o TP re-direciona a nitração de fenol mediada por peroxintrito (PN)/CO2 para nitrosação, pela sua reação com o radical CO3•‾. O produto desta reação, o cátion oxamônio, oxidaria PN para O2 e •NO. Este último produziria uma espécie nitrosante (N2O3) pela reação com o radical derivado do PN, •NO2 [Bonini e col. (2002) Chem. Res. Tox. 15: 506]. Para examinar se este mecanismo poderia operar in vivo, estudamos os efeitos do TP na reatividade do PN/CO2 frente a albumina (BSA) e macrófagos. Os efeitos do TP se apresentaram dependentes de sua concentração e da concentração de Cys. Apesar do TP não se mostrar catalítico, ele inibiu a oxidação de Cys (20-50%) e nitração de Tyr (70-90%) da BSA e aumentou a nitrosação de Cys (200-400%). No caso dos macrófagos tratados com PN/CO2, o tempol também inibiu a nitração (90%) e aumentou a nitrosação (300%). Assim, em condições fisiológicas, concentrações sub-estequiométricas de TP seriam capazes de redirecionar a reatividade dos radicais derivados PN, de oxidação de Cys proteica e nitração de Tyr para nitrosação de Cys. Desta forma, o TP poderia inibir a injúria em inflamações. / Tempol has been shown to protect animals from oxidative stress conditions. Tempol\'s protective mechanisms against reactive oxygen species have been extensively studied but its interactions with reactive nitrogen species remain little explored. Recently, we proposed that tempol diverts peroxynitrite/CO2 mediated phenol nitration to nitrosation by reacting with CO3•‾ to produce tempol oxamonium cation that oxidizes peroxynitrite to O2 and •NO. The latter produces a nitrosating species by reacting with peroxynitrite-derived •NO2 [Bonini et al. (2002) Chem. Res. Toxicol. 15: 506]. To examine wether this mechanism operates in biological environments, we studied the effects of tempol on peroxynitrite/CO2 reactivity towards a protein, BSA, and cells, macrophages. Tempol\'s effects were dependent on its own and BSA-cys concentration. Although not a true catalyst, it inhibited BSA-cys oxydation (20-50%) and BSA-tyr nitration (70-90%) while increasing BSA-cys nitrosation (200-400%). In the case of macrophages treated with peroxynitrite/CO2, tempol also inhibited protein-tyr nitration (90%) and increased protein-cys nitrosation (300%). Then, under physiological conditions, a substoichiometric amount of tempol is able to divert peroxynitrite-derived radicais reactivity from protein-cys oxidation and protein-tyr nitration to protein-cys nitrosation. This may be the mechanism by wich tempol inhibits injury in inflammatory conditions.

Produtos de glicação avançada (AGE) contribuem para o estresse oxidativo e inflamatório, os quais constituem as bases celulares para as complicações a longo prazo do diabete melito (DM). A albumina é a principal proteína sérica modificada por AGE e afeta adversamente o metabolismo de lípides e a resposta infamatória em macrófagos, a função das ilhotas pancreáticas e a sensibilidade insulínica no músculo. Neste estudo, avaliamos o efeito da administração crônica de albumina AGE, associada ou não ao tratamento com N-acetilcisteína (NAC), sobre a sensibilidade periférica à insulina, infiltrado total e perfil de macrófagos, transcriptoma do tecido adiposo periepididimal e padrão de diferenciação de macrófagos peritoneais em ratos saudáveis. Albumina AGE foi produzida pela incubação de albumina de rato com glicolaldeído 10 mM, durante 4 dias a 37 °C, em agitação, no escuro. Albumina controle (C) foi preparada na presença de PBS apenas. Ratos Wistar com 4 semanas de idade foram divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais (n = 7-8), os quais receberam injeção intraperitoneal diária de albumina C ou albumina AGE (20 mg/Kg/dia) concomitantemente ou não a administração da NAC (600mg/L de água) (grupos albumina C + NAC e albumina AGE + NAC), durante 90 dias consecutivos. Parâmetros bioquímicos foram determinados por técnicas enzimáticas, peroxidação lipídica, pela medida de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) na urina, expressão gênica, por RT-qPCR, e conteúdo proteico, por imuno-histoquímica. AGE total foi determinado por ELISA, carboximetil-lisina (CML) e pirralina (PYR), por cromatografia líquida/espectrometria de massa. O tecido adiposo periepididimal foi analisado por estereologia. A concentração de AGE total, CML e PYR foi, respectivamente, 9,2, 7000 e 235 vezes maior na albumina AGE em comparação à C. Consumo de ração, massa corporal, pressão arterial sistólica e concentração plasmática de colesterol total, triglicérides, ácidos graxos livres, glicose, insulina, ureia, creatinina, alanina aminotransferase, aspartato aminotransferase e excreção urinária de proteínas (24 h) foram semelhantes entre os grupos. A NAC reduziu em 1,4 e 1,6 vezes a concentração urinária de TBARS nos animais tratados com albumina AGE + NAC, em comparação aos grupos AGE e C+NAC, respectivamente. A albumina AGE reduziu em, aproximadamente, 1,4 vezes a sensibilidade à insulina em comparação ao C, o que foi prevenido pela NAC. O peso relativo do tecido adiposo periepididimal, a fração de área e o volume dos adipócitos foram semelhantes entre os grupos experimentais. Maior infiltrado macrofágico, (células F4/80 positivas), foi observado nos animais tratados com albumina AGE (1,3 x), o que também foi prevenido pela NAC. CD11b e CD206 permaneceram inalterados. O tratamento com albumina AGE também não alterou a expressão do mRNA de Ager (RAGE), Ddost (AGE-R1), Cd36, Nfkb1, Il6, Il10, Tnf, Nos2, Il12. No entanto, Itgam (CD11b - M1) e Mrc foram reduzidos no grupo AGE + NAC em comparação a C + NAC (2 e 1,9 x) e AGE (1,8 e 1,5 x, respectivamente). Aumento do mRNA de Slc2a4 (GLUT-4) e Ppara foi observado nos animais tratados com albumina AGE + NAC em comparação a C + NAC (Slc2a4: 1,6; Ppara 2,2 x) e AGE (2,3; 3,3 x). A albumina AGE contribuiu para maior expressão do Col12a1 (3,1 x) em relação ao C. Análise de macrófagos isolados da cavidade peritoneal apontaram elevação no mRNA de Il6 (2,6 x) e Ddost (1,4 x) no grupo AGE em relação ao C. Ddost também foi aumentado (1,2 x) no grupo AGE + NAC quando comparado ao C+NAC. Além disso, a NAC favoreceu o aumento do Arg1 (arginase 1) nos grupos albumina C + NAC (2,5 x) e AGE + NAC (2,6 x) quando comparados aos seus respectivos controles. Em conclusão, a albumina AGE favorece o infiltrado de macrófagos no tecido adiposo o que evidencia a sensibilização deste território à ação dos AGE e pode, a longo prazo, contribuir para piora na resistência à insulina, observada neste modelo animal. A NAC antagoniza os efeitos da albumina AGE e exerce, por si, efeitos benéficos sobre o perfil de diferenciação de macrófagos no tecido adiposo e peritônio, resposta inflamatória, peroxidação lipídica e resistência insulínica. A NAC pode ser uma ferramenta útil na prevenção das ações dos AGE sobre o desenvolvimento de resistência insulínica e complicações do DM / [Thesis]. São Paulo: \"Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, 2016\". Advanced glycation end-products (AGE) contribute to oxidative and inflammatory stress, which constitute the cellular basis for long-term complications of diabetes mellitus (DM). Albumin is the major serum protein modified by AGE and adversely affects macrophage lipid metabolism and inflammatory response, pancreatic islet function and muscle insulin sensitivity. We investigated the effect of chronic administration of AGE-albumin, associated or not with N-acetylcysteine (NAC) treatment, in peripheral insulin sensitivity, macrophage infiltration and polarization and transcriptome of periepididimal adipose tissue and peritoneal macrophage differentiation in healthy rats. AGE-albumin was prepared by incubating rat albumin with 10 mM glycolaldehyde for 4 days, 37 °C, under shaker, in the dark. Control albumin (C) was incubated with PBS alone. Four-weeks old male Wistar rats (n = 7-8/group) were randomized into four groups receiving daily intraperitoneal injections of C or AGE albumin (20 mg/kg/day) alone or together with NAC (600mg/L drinking water) (C + NAC albumin and AGE + NAC albumin), for 90 consecutive days. Biochemical parameters were determined by enzymatic techniques, lipid peroxidation by the measurement of urinary thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), gene expression by RT-qPCR and protein content by immunohistochemistry. Total AGE was determined by ELISA and carboxymethyllysine (CML) and pyrraline (PYR) by liquid chromatography/ mass spectrometry. Periepididimal adipose tissue was analyzed by stereology. Total AGE concentration, CML and PYR were, respectively, 9.2, 7000 and 235 times higher in AGE albumin as compared to C. Food consumption, body weight, systolic blood pressure and plasma total cholesterol, triglycerides, free fatty acids, glucose, insulin, urea, creatinine, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase and urinary protein excretion (24 h) were similar among groups. NAC reduced urinary TBARS in AGE + NAC group as compared to AGE (1.4 x) and C + NAC (1.6 x), respectively. AGE albumin reduced 1.4 times the insulin sensitivity as compared to C albumin; this was prevented by NAC. Adipose tissue relative weight, adipocyte area fraction and volume were similar among groups. A higher (1.3 x) macrophage infiltrate (F4/80 positive cells) was observed in AGE albumin treated animals in comparison to those treated with C albumin and this was prevented by NAC. CD11b and CD206 were unchanged as well as mRNA de Ager (RAGE), Ddost (AGE-R1), Cd36, Nfkb1, Il6, Il10, Tnf, Nos2 and Il12. Itgam (CD11b - M1) and Mrc (CD206 - M2) were reduced in AGE + NAC group in comparison to C + NAC (2 and 1.9 x, respectively) and AGE (1.8 and 1.5 x, respectively). Increased Slc2a4 (GLUT-4) and Ppara mRNA were observed in AGE + NAC group in comparison to C + NAC (Slc2a4: 1.6 x; Ppara: 2.2 x) and to AGE (Slc2a4: 2.3 x; Ppara: 3.3 x). AGE albumin increased the expression of Col12a1 in 3.1 times as compared to C albumin. In peritoneal macrophages there was an increase in Il6 (2.6 x) and Ddost (1.4 x) in AGE group as compared to C. Ddost was also 1.2 times increased in AGE + NAC as compared to C+NAC. NAC increased Arg1 (arginase 1) in C + NAC (2.5 x) and AGE + NAC (2.6 x) as compared to their respective controls. In conclusion, AGE albumin favors macrophage infiltration in adipose tissue promoting over time tissue sensitization to AGE that may contribute to worsening insulin resistance in this animal model. NAC antagonizes the effects of AGE albumin and by itself has beneficial effects in macrophage differentiation in adipose tissue and peritoneal cavity, inflammatory response, lipid peroxidation and insulin sensitivity. NAC may be a useful tool in the prevention of AGE actions on the development of insulin resistance and long-term complications of DM

O hidroperóxido de urato (HOOU) é o produto da oxidação do ácido úrico por peroxidases. Sua produção é favorecida durante a inflamação e hiperuricemia, uma vez que há grande quantidade de ácido úrico, peroxidases inflamatórias e superóxido. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do hidroperóxido de urato sobre proteínas sensíveis à modulação redox em um ambiente inflamatório asséptico e outro que imita infecção. Assim, nesta tese comparou-se a estrutura química do HOOU obtido fotoquimicamente daquele obtido através da catálise enzimática pela mieloperoxidase. A obtenção do HOOU por foto-oxidação permitiu o melhor isolamento do composto. Este oxidante foi capaz de reagir especificamente com os aminoácidos contendo enxofre (metionina e cisteína). Neste sentido, foi investigada sua reatividade com tiol-peroxidases detoxificadoras de peróxido, a peroxiredoxina 1 e 2 (Prx1 e Prx2). O HOOU apresentou cinética rápida de reação com a Prx1, k = 4,9 × 105 M-1s-1 e Prx2, k = 2,3 × 106 M-1s-1, o que as torna um provável alvo celular, além disso, foi capaz de oxidar a Prx2 de eritrócitos humanos, mostrando ser capaz de atravessar a membrana plasmática. Além das Prxs, a albumina do soro também desempenha papel importante na homeostase redox. O HOOU foi capaz de oxidar a albumina com constante de velocidade de 0,2 × 102 M-1s- 1. Outra tiol-proteína com importante função na homeostase e sinalização redox é a tioredoxina (Trx). A Trx foi oxidada pelo HOOU com constante de reação de 2,8 × 102 M-1s-1 e foi liberada juntamente com a Prx1 e Prx2 das células de macrófagos humanos (linhagem THP-1) quando estas células foram incubadas com HOOU. A liberação dessas proteínas é reconhecidamente um sinal de estresse celular. Assim o HOOU pode estar envolvido na exacerbação do estresse oxidativo em ambiente inflamatório. Quando neutrófilos (linhagem HL- 60) e macrófagos humanos (linhagem THP-1) foram incubados na presença de ácido úrico e Pseudomonas aeruginosa houve uma diminuição na produção de ácido hipocloroso (HOCl). Isto se deveu à competição entre ácido úrico e cloreto pela mieloperoxidase e resultou em menor atividade microbicida pelas células, demonstrando que a formação do HOOU não contribui e, ao contrário, prejudica a atividade microbicida das células inflamatórias. Dessa forma, a oxidação do ácido úrico e formação do hidroperóxido de urato tanto altera a atividade microbicida das células inflamtárias, quanto leva à oxidação de tiósproteínas importantes para manutenção da homeostase redox. Assim, o HOOU pode ser o responsável pelos efeitos pró-oxidantes e pró-inflamatórios do ácido úrico solúvel, e isso indica que o papel antioxidante do ácido úrico deve ser revisto em situações de inflamação. / Urate hydroperoxide (HOOU) is the product of the oxidation of uric acid by peroxidases. The formation of HOOU is favored during inflammation and in hyperuricemia, where there is plenty amount of uric acid, inflammatory peroxidases and superoxide. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the effect of urate hydroperoxide on redox sensitive proteins in an inflammatory environment and another that mimics infection. In this thesis the chemical structure of the HOOU produced by photo-oxidation was compared to that obtained by myeloperoxidase catalysis. The chemical production of HOOU allowed a better purification of the compound. This oxidant was able to specifically react with sulfur containing amino acids (methionine and cysteine). In this sense, its reactivity with peroxiredoxins (Prx1 and Prx2) was investigated. HOOU reacted fast with Prx1 k = 4.9 × 105 M-1s-1 and Prx2 k = 2.3 × 106 M-1s-1. In addition, HOOU was able to oxidize Prx2 from intact erythrocytes at the same extend as does hydrogen peroxide. Albumin is an important thiol-containing protein to redox homeostasis in plasma. HOOU was able to oxidize albumin with a rate constant of 0.2 × 102 M-1s-1. Another protein with important function in redox homeostasis is thioredoxin (Trx). Trx was oxidized by HOOU with a rate constant of 2.8 × 102 M-1s-1 and was released together with Prx1 and Prx2 from human macrophages cells (THP-1 cell line) that were incubated with HOOU. The release of these proteins is a signal of cellular stress. Thus, HOOU may be involved in the exacerbation of oxidative stress in inflammatory environments. When neutrophil (HL-60 cell line) and macrophages (THP-1 cell line) were incubated with uric acid and Pseudomonas aeruginosa there was a decrease in hypochlorous acid (HOCl) production because of the competition between chloride and uric acid by myeloperoxidase. It decreased HOCl and impaired the microbicidal activity of the cells, showing that HOOU does not contribute in bacteria clearance. Therefore, the oxidation of uric acid to urate hydroperoxide impairs microbicidal activity and oxidizes thiol-proteins in inflammatory cells contributing to a pro-oxidant status. In this context, the antioxidant role of uric acid in inflammatory response should be reviwed.

Síndrome nefrótica é definida pela presença simultânea de edema sistêmico, hipoalbuminemia e proteinúria intensa. Vários componentes da composição corporal, principalmente relacionados à água corporal, sofrem rápidas e frequentes alterações nessa síndrome. A espectroscopia por bioimpedância (BIS) é um método de fácil execução, baixo custo, que pode ser repetido e praticamente isento de riscos que permite avaliar água corporal, massa magra e gordura corporal e tem sido pouco utilizado na síndrome nefrótica. Objetivo. Avaliar as alterações da água e de outros componentes da composição corporal através da BIS em pacientes com síndrome nefrótica. Métodos. Pacientes foram avaliados na ocasião da biópsia renal e no desfecho com ou sem remissão do edema. Foram medidos o peso corporal, albumina sérica e proteinúria de 24 h e, pela BIS, variáveis relacionadas à água corporal e a outros parâmetros de composição corporal. Resultados. Foram estudados 17 pacientes (idade: 51,1 + 17,4 anos) com síndrome nefrótica. Dez pacientes obtiveram remissão do edema (grupo R), sendo que em nove ocorreu também remissão da síndrome nefrótica. Em sete pacientes o edema permaneceu presente, sem remissão (grupo SR). A variação entre a primeira e a segunda medida para a sobrecarga hídrica foi de -5,4 L (-8,5 L; -1,8 L) no grupo R e de 0,0 L (-1,1 L; 1,2 L) no grupo SR (p < 0,05). A água corporal total variou de -4,75 L (- 10,20 L; -2,50 L) e de 4,80 L (-1,30 L; 6,10 L) nos grupos R e SR, respectivamente (p < 0,05), e a água extracelular variou de -5,90 L (-10,10 L; -0,42 L) e de 1,20 L (-0,80 L; 2,70 L) nos mesmos grupos (p < 0,05). Não houve diferença estatisticamente significante na variação entre as duas avaliações nos grupos R e SR para a água intracelular, massa de tecido magro, massa de tecido adiposo, massa gorda total e massa celular corporal. A variação do ângulo de fase entre as avaliações foi de 1,55° (0,41°; 2,24°) no grupo R e 0,10° (-0,28°; 0,46°) no grupo SR (p < 0,05). Houve correlação estatisticamente significante entre cada variável definidora da síndrome nefrótica (peso corporal, proteinúria e albumina sérica) versus sobrecarga hídrica, água corporal total, água extracelular e ângulo de fase, mas não versus as demais medidas de composição corporal obtidas pela BIS. Conclusão. A espectroscopia por bioimpedância mostrou-se eficiente em detectar mudanças da água corporal e do ângulo de fase em pacientes com síndrome nefrótica, mas não para identificar variações relacionadas à massa de tecido magro, massa de tecido adiposo, massa gorda total e massa celular corporal. . / Nephrotic syndrome is established by the simultaneous presence of systemic edema, hypoalbuminemia, and severe proteinuria. Several components of the body composition, mainly related to the body fluid, undergo to rapid and frequent changes in this syndrome. Spectroscopy by bioimpedance (BIS) is a reliable, cost-effective and easy-to-perform method to evaluate body water, adipose tissue mass, and body cell mass. Despite these advantages, BIS has barely been used to evaluate patients with nephrotic syndrome. Aims. To evaluate body fluid variable changes and other components of the body composition in patients with nephrotic syndrome by bioimpedance spectroscopy. Methods. Patients were studied in two moments: at the occasion of the renal biopsy (1st evaluation), and at the end-point (2nd evaluation). Patients were grouped according to they reached remission (Group R) or remained without remission (Group WR) of the edema at the 2nd evaluation. Body weight, serum albumin and 24 hours proteinuria were measured at the two time-points, as well as other variables associated with body fluid and other components of the body composition obtained by the BIS. Results. Seventeen patients (age: 51,1 + 17,4 years-old) with nephrotic syndrome were studied. Ten patients reached remission of the edema while nine of them were also in remission of the nephrotic syndrome. Seven patients remained with edema at the end-point. The variation between the 1st and the 2nd measurement for the overhydration was of -5,4 L (-8,5L; -1,8L) at the group R and of 0,0 (-1,1 L; 1,2 L) at the group NR (p < 0,05). Total body water changes were of -4,75 L (-10,20 L; -2,50 L) and of 4,80 L (-1,30 L; 6,10 L) at the groups R and WR, respectively (p < 0,05), and the extracellular water changed of the -5,90 L (-10,10 L; -0,42 L) and of 1,20 L (-0,80 L; 2,70 L) at the same groups, respectively (p < 0,05). There was no statistically significant difference in the variation between the two evaluations for the groups R and NR for intracellular water, lean tissue mass, fat mass, adipose tissue mass, and body cell mass. The variation of the phase angle between the two evaluations was of the 1,55° (0,41°; 2,24°) at the group R and 0,10° (-0,28°; 0,46°) at the group WR (p < 0,05). There was a statistically significant correlation between each related nephrotic syndrome variable compared with overhydration, total body water, extracellular water, and phase angle, but no difference when compared with the other variables related to the body composition measured by the BIS. Conclusion. The spectroscopy by bioimpedance was efficient to measure body water changes and the phase angle in patients with nephrotic syndrome. However, the BIS could not detect changes related to the intracellular water, lean tissue mass, fat mass, adipose tissue mass, and body cell mass.

O desenvolvimento de nanocarreadores a base de albumina são considerados biocompatíveis e biodegradáveis, e tem sido extensivamente estudada com objetivo de novas alternativas de tratamento para inúmeras doenças. A característica mais relevante reside no fato de que estes sistemas proteicos serem capazes de atravessar a barreira Hematoencefálica (BHE) e atingir as células-alvo, a partir de sinalizações por canais específicos na barreira cerebral. Por serem proteínas com ligações covalentes, pode-se afirmar que o processo de clivagem proteolítica tende a ser realizado pelas enzimas pertencente à família das proteases. Dada à importância desses sistemas de entrega de fármacos (DDS) e sua eficaz permeação através da BHE, propôs-se um desenvolvimento científico multidisciplinar combinando-se protocolos, técnicas e ensaios experimentais das áreas de tecnologia farmacêutica, nanotecnologia e química para realização da incorporação do fotoativo ou outros compostos, como a ftalocianina de cloro alumínio (AlClPc ou Pc) livre e/ou pré encapsuladas e as nanopartículas magnéticas, nestes sistemas de DDS conhecidos como nanopartícula de albumina (NpA). Dentre as técnicas usadas nestes estudos destaca-se tanto o método de cross-linking térmico (via Térmica) quanto o químico (via Química), sendo que no segundo, foram utilizados 2 reagentes distintos, o glutaraldeído e o gliceraldeído, os quais foram analisados e comparados neste projeto de pesquisa. Análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (MFA), medidas de estabilidade por ZetaSizer demonstraram claramente que as nanopartículas preparadas pelos diferentes reagentes possuíam formato esféricos, diâmetro médio em torno de 200 nm e eram homogêneas, entretanto, apenas os nanocarreadores preparados com GU apresentaram elevada repulsão eletrostática (prevenindo a agregação das mesmas). Após caracterização, os estudos foram baseados na utilização da AlClPc como fotoativo aplicado a terapia fotodinâmica (TFD) para o tratamento in vitro das doenças que acometem o sistema nervoso central (SNC). / The development of albumin-based nanocarriers, which are nontoxic and biocompatible and biodegradable, have been extensively studied for seeking new alternatives of the treatment for numerous diseases. The most relevant characteristic is that these protein-based systems could across the blood-brain barrier (BBB) and selectively achieve the target cells within of the brain. These nanocarriers are proteins-based and have covalent bonds, and consequently it can be digested by a class of enzymes belonging to the protease family, which rapidly degrade the protein-based nanoparticles through of the proteolytic cleavage process. Given the importance of these drug delivery systems (DDS) and their effective permeation through BBB, it was proposed a multidisciplinary scientific development combining protocols, techniques and experimental tests of the areas of pharmaceutical technology, nanotechnology and chemistry to carry out the incorporation of the photoactive or another compound, as aluminum chlorine phthalocyanine (AlClPc or Pc), free and/or pre-encapsulated or magnetic nanoparticles in these albumin-based DDS systems known as albumin nanoparticles (NpA). Among the techniques used in these studies we highlight by thermal cross-linking method (via Thermal) and chemistry (via Chemistry), in this second, it was used 2 reagents, glutaraldehyde and glyceraldehyde, that were analyzed and compared in this research project. From Scanning Electron Microscopy, Atomic Force Microcopy, Zeta potential measurements, we have clearly shown that the elaborated nanoparticles (NPs) have a smaller size with a spherical shape and are more homogeneous, however only the nanoparticles prepared with glutaraldehyde showed greater electronic repulsion (preventing their aggregation). After the characterization, the studies were based on the use of AlClPc as a photoactive applied in the photodynamic therapy (PDT) for the treatment of central nervous system (CNS) diseases.

A importância de toda a cadeia produtiva de aves no Brasil é fortemente impulsionada pela produção, exportação de carne de frango e pelo seu consumo per capita, que em 2009 foi de 11 milhões de toneladas, 3.3 milhões de toneladas e 40,1 Kg/hab/ano respectivamente. Porém a exportação de cortes e a preferência dos consumidores por cortes de frangos e filés ao invés dos frangos inteiros despertaram a necessidade de encontrar meios para o aproveitamento de dorsos, pescoços e ossos resultantes da desossa. A produção de carne mecanicamente separada com essas partes tornou-se ao longo dos anos uma alternativa viável, produzindo uma matéria-prima de baixo custo. O desenvolvimento de um produto reestruturado cozido congelado com carne de ave, com a utilização de pedaços desossados de peito e sobrecoxa, adicionados de carne mecanicamente separada do dorso da carcaça das aves tornou-se interessante para a indústria e consumidor. Porém as características desejadas pelo consumidor deste tipo de produto são consistência, força de adesão e suculência, ou seja, características de um filé de frango íntegro. Para conseguir essas características desejadas objetivou-se utilizar ingredientes não cárneos como a transglutaminase e albumina de ovo em pó, sendo esses ingredientes adicionais somados a adição de carne mecanicamente separada o estudo deste projeto. Para determinar a qualidade do produto foi realizada análise microbiológica no produto cru e após o cozimento e posteriormente para avaliar sua qualidade durante o armazenamento e sua vida útil a -18°C, foram realizadas análises como pH, cor instrumental, valor de TBARS e análise sensorial, sendo esta última para determinar aceitação do produto por consumidores. / The importance poultry production chain in Brazil is strongly stimulated by meat poultry exportation 11 million of tons, 3,3 million of tons and by per capita consumption 40,1 kg/hab/year. Although the preference of exportation cuts and the consumer preference by cuts instead of whole chicken so theres a search for the use of backs, necks, and bones from the boning. The mechanically separated meat production with that parts over the years one viable alternative, resulting in low cost raw material. Then the develop of restructured product frozen and cooked with poultry meat, the utilization of boning meat from chest and thighs , added to most from back bones is extremity interesting for industry and consumers. But the features desired by consumers for this product are the cohesiveness, richness and strength of accession, that means whole chicken characteristics. To achieve these desired features aimed to use non meat ingredients as transglutaminase and egg albumin powder were used, and these non meat ingredients added to the minced meat in the objective of this project. To determine the quality of the product, microbiological analyses in the raw product and after cooking were performed, and later, to evaluate its quality during storage and service life at -18°C, analyses such as pH, instrumental color, TBARS values and analysis sensory were performed, the latter being performed to determine the acceptance of the product by consumers.

Síndrome nefrótica é definida pela presença simultânea de edema sistêmico, hipoalbuminemia e proteinúria intensa. Vários componentes da composição corporal, principalmente relacionados à água corporal, sofrem rápidas e frequentes alterações nessa síndrome. A espectroscopia por bioimpedância (BIS) é um método de fácil execução, baixo custo, que pode ser repetido e praticamente isento de riscos que permite avaliar água corporal, massa magra e gordura corporal e tem sido pouco utilizado na síndrome nefrótica. Objetivo. Avaliar as alterações da água e de outros componentes da composição corporal através da BIS em pacientes com síndrome nefrótica. Métodos. Pacientes foram avaliados na ocasião da biópsia renal e no desfecho com ou sem remissão do edema. Foram medidos o peso corporal, albumina sérica e proteinúria de 24 h e, pela BIS, variáveis relacionadas à água corporal e a outros parâmetros de composição corporal. Resultados. Foram estudados 17 pacientes (idade: 51,1 + 17,4 anos) com síndrome nefrótica. Dez pacientes obtiveram remissão do edema (grupo R), sendo que em nove ocorreu também remissão da síndrome nefrótica. Em sete pacientes o edema permaneceu presente, sem remissão (grupo SR). A variação entre a primeira e a segunda medida para a sobrecarga hídrica foi de -5,4 L (-8,5 L; -1,8 L) no grupo R e de 0,0 L (-1,1 L; 1,2 L) no grupo SR (p < 0,05). A água corporal total variou de -4,75 L (- 10,20 L; -2,50 L) e de 4,80 L (-1,30 L; 6,10 L) nos grupos R e SR, respectivamente (p < 0,05), e a água extracelular variou de -5,90 L (-10,10 L; -0,42 L) e de 1,20 L (-0,80 L; 2,70 L) nos mesmos grupos (p < 0,05). Não houve diferença estatisticamente significante na variação entre as duas avaliações nos grupos R e SR para a água intracelular, massa de tecido magro, massa de tecido adiposo, massa gorda total e massa celular corporal. A variação do ângulo de fase entre as avaliações foi de 1,55° (0,41°; 2,24°) no grupo R e 0,10° (-0,28°; 0,46°) no grupo SR (p < 0,05). Houve correlação estatisticamente significante entre cada variável definidora da síndrome nefrótica (peso corporal, proteinúria e albumina sérica) versus sobrecarga hídrica, água corporal total, água extracelular e ângulo de fase, mas não versus as demais medidas de composição corporal obtidas pela BIS. Conclusão. A espectroscopia por bioimpedância mostrou-se eficiente em detectar mudanças da água corporal e do ângulo de fase em pacientes com síndrome nefrótica, mas não para identificar variações relacionadas à massa de tecido magro, massa de tecido adiposo, massa gorda total e massa celular corporal. . / Nephrotic syndrome is established by the simultaneous presence of systemic edema, hypoalbuminemia, and severe proteinuria. Several components of the body composition, mainly related to the body fluid, undergo to rapid and frequent changes in this syndrome. Spectroscopy by bioimpedance (BIS) is a reliable, cost-effective and easy-to-perform method to evaluate body water, adipose tissue mass, and body cell mass. Despite these advantages, BIS has barely been used to evaluate patients with nephrotic syndrome. Aims. To evaluate body fluid variable changes and other components of the body composition in patients with nephrotic syndrome by bioimpedance spectroscopy. Methods. Patients were studied in two moments: at the occasion of the renal biopsy (1st evaluation), and at the end-point (2nd evaluation). Patients were grouped according to they reached remission (Group R) or remained without remission (Group WR) of the edema at the 2nd evaluation. Body weight, serum albumin and 24 hours proteinuria were measured at the two time-points, as well as other variables associated with body fluid and other components of the body composition obtained by the BIS. Results. Seventeen patients (age: 51,1 + 17,4 years-old) with nephrotic syndrome were studied. Ten patients reached remission of the edema while nine of them were also in remission of the nephrotic syndrome. Seven patients remained with edema at the end-point. The variation between the 1st and the 2nd measurement for the overhydration was of -5,4 L (-8,5L; -1,8L) at the group R and of 0,0 (-1,1 L; 1,2 L) at the group NR (p < 0,05). Total body water changes were of -4,75 L (-10,20 L; -2,50 L) and of 4,80 L (-1,30 L; 6,10 L) at the groups R and WR, respectively (p < 0,05), and the extracellular water changed of the -5,90 L (-10,10 L; -0,42 L) and of 1,20 L (-0,80 L; 2,70 L) at the same groups, respectively (p < 0,05). There was no statistically significant difference in the variation between the two evaluations for the groups R and NR for intracellular water, lean tissue mass, fat mass, adipose tissue mass, and body cell mass. The variation of the phase angle between the two evaluations was of the 1,55° (0,41°; 2,24°) at the group R and 0,10° (-0,28°; 0,46°) at the group WR (p < 0,05). There was a statistically significant correlation between each related nephrotic syndrome variable compared with overhydration, total body water, extracellular water, and phase angle, but no difference when compared with the other variables related to the body composition measured by the BIS. Conclusion. The spectroscopy by bioimpedance was efficient to measure body water changes and the phase angle in patients with nephrotic syndrome. However, the BIS could not detect changes related to the intracellular water, lean tissue mass, fat mass, adipose tissue mass, and body cell mass.

Metalofármacos baseados em rutênio têm se mostrado promissores com relação à atividade anticancerígena frente a diversos tipos de tumores. Nosso grupo de pesquisa dedica-se ao estudo de compostos contendo o centro dimetálico de valência mista Ru2(II,III) coordenado a ligantes derivados de Faines (Fármacos anti-inflamatórios não esteroides), tendo demostrando o potencial desses complexos frente a glioma. O entendimento do modo de ação destes complexos requer o estudo de suas interações com biomoléculas presentes no meio biológico. Neste cenário, o presente trabalho teve por objetivo investigar a interação de três complexos de dirutênio-Faines, ou RuFaines, [Ru2(ibp)4Cl], [Ru2(ceto)4Cl] e [Ru2(npx)4(H2O)2]PF6 (ibp = ibuprofenato, ceto = cetoprofenato e npx = naproxenato), e também do precursor [Ru2(O2CCH3)4Cl], RuAc, com as principais proteínas presentes no soro humano, transferrina e albumina. Os complexos foram sintetizados e caracterizados conforme metodologias desenvolvidas no grupo. A interação destes complexos com a transferrina, em suas formas apo e holo, e com a albumina foi avaliada por técnicas como espectroscopia eletrônica, dicroísmo circular, fluorescência, e realizaram-se estudos de ultrafiltração com análise do aduto formado por ICP-OES e espectrometria de massas. Além disso, fez-se um estudo de captação celular dos complexos RuFaines por células de glioma humano da linhagem U-87. Os resultados demonstraram que os complexos de dirutênio-Faines interagem com ambas as proteínas séricas (transferrina (apo e holo) e albumina), de modo semelhante, mas que é distinto daquele observado para o complexo RuAc. A presença de íons Fe(III) nos sítios específicos da transferrina não afetou a interação dos complexos RuFaines, enquanto que um comportamento diferente foi observado para o RuAc. Verificou-se que todas as proteínas avaliadas (albumina, apo-transferrina e holo-transferrina) apresentam capacidades similares de retenção dos complexos (~ 70% da quantidade de Ru adicionada inicialmente), independentemente da natureza do ligante carboxilato coordenado. Estudos de captação celular mostraram que a interação dos complexos RuFaines com a transferrina não contribuiu para modificar a capacidade de entrada desses complexos na célula, em comparação com os metalofármacos livres. Em alguns casos, inclusive, a formação de aduto com a apo-transferrina teve um efeito contrário, diminuindo a captação de rutênio. Dessa forma, concluiu-se que o ciclo da transferrina provavelmente não é a principal rota de entrada nas células para os complexos estudados. / Ruthenium metallodrugs have shown promising antitumor activity against to several tumor types. Our research group is dedicated to study compounds containing the mixed-valence Ru2(II,III) dimetallic center coordinated to NSAIDs (nonsteroidal anti-inflammatory drugs) derived ligands, and have demonstrated the potential of these complexes against glioma. The understanding of the mode of action of these complexes requires the study of their interactions with biomolecules present in biological environment. In this scenario, the present work aimed to investigate the interaction of three complexes of diruthenium-NSAIDs, or RuNSAIDs, [Ru2(ibp)4Cl], [Ru2(ceto)4Cl] and [Ru2(npx)4(H2O)2]PF6 (ibp = ibuprofenate, ceto = ketoprofenate, npx = naproxenate), and also of the precursor [Ru2(O2CCH3)4Cl], RuAc, with the major proteins present in the human serum, transferrin and albumin. The complexes were synthesized and characterized according to methods developed in our group. The interaction of these complexes with transferrin, in the two forms apo and holo, and with albumin was evaluated by techniques as electronic spectroscopy, circular dichroism, fluorescence, and ultrafiltration studies accompanied by analysis of adducts by ICP-OES and mass spectrometry. Moreover, cellular uptake studies of the RuNSAIDs complexes by U-87 human glioma cells line were performed. The results demonstrated that the diruthenium-NSAIDs complexes interact with both proteins (transferrin (apo and holo) and albumin), in a similar way, but that is distinct of that observed for the RuAc complex. The presence of Fe(III) ions in transferrin specific binding sites did not affect the interaction of the RuNSAID complexes with the protein, while a different behavior was shown by RuAc. All the proteins studied here (albumin, apo-transferrin and holo-transferrin) showed similar capabilities for retention of the complexes (~ 70 % of the initial amount of Ru added), independently of the nature of the coordinated carboxylate ligand. Cellular uptake studies showed that the interaction of the RuNSAIDs complexes with transferrin did not contribute to modify the internalization capacity of these complexes, in comparison with the free metallodrugs. In some cases, the adduct formation with apo-transferrin showed an opposite effect, leading to the decrease of ruthenium uptake. The findings led to the conclusion that transferrin cycle probably is not the main entry way to the cells for the studied complexes.

O hidroperóxido de urato (HOOU) é o produto da oxidação do ácido úrico por peroxidases. Sua produção é favorecida durante a inflamação e hiperuricemia, uma vez que há grande quantidade de ácido úrico, peroxidases inflamatórias e superóxido. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do hidroperóxido de urato sobre proteínas sensíveis à modulação redox em um ambiente inflamatório asséptico e outro que imita infecção. Assim, nesta tese comparou-se a estrutura química do HOOU obtido fotoquimicamente daquele obtido através da catálise enzimática pela mieloperoxidase. A obtenção do HOOU por foto-oxidação permitiu o melhor isolamento do composto. Este oxidante foi capaz de reagir especificamente com os aminoácidos contendo enxofre (metionina e cisteína). Neste sentido, foi investigada sua reatividade com tiol-peroxidases detoxificadoras de peróxido, a peroxiredoxina 1 e 2 (Prx1 e Prx2). O HOOU apresentou cinética rápida de reação com a Prx1, k = 4,9 × 105 M-1s-1 e Prx2, k = 2,3 × 106 M-1s-1, o que as torna um provável alvo celular, além disso, foi capaz de oxidar a Prx2 de eritrócitos humanos, mostrando ser capaz de atravessar a membrana plasmática. Além das Prxs, a albumina do soro também desempenha papel importante na homeostase redox. O HOOU foi capaz de oxidar a albumina com constante de velocidade de 0,2 × 102 M-1s- 1. Outra tiol-proteína com importante função na homeostase e sinalização redox é a tioredoxina (Trx). A Trx foi oxidada pelo HOOU com constante de reação de 2,8 × 102 M-1s-1 e foi liberada juntamente com a Prx1 e Prx2 das células de macrófagos humanos (linhagem THP-1) quando estas células foram incubadas com HOOU. A liberação dessas proteínas é reconhecidamente um sinal de estresse celular. Assim o HOOU pode estar envolvido na exacerbação do estresse oxidativo em ambiente inflamatório. Quando neutrófilos (linhagem HL- 60) e macrófagos humanos (linhagem THP-1) foram incubados na presença de ácido úrico e Pseudomonas aeruginosa houve uma diminuição na produção de ácido hipocloroso (HOCl). Isto se deveu à competição entre ácido úrico e cloreto pela mieloperoxidase e resultou em menor atividade microbicida pelas células, demonstrando que a formação do HOOU não contribui e, ao contrário, prejudica a atividade microbicida das células inflamatórias. Dessa forma, a oxidação do ácido úrico e formação do hidroperóxido de urato tanto altera a atividade microbicida das células inflamtárias, quanto leva à oxidação de tiósproteínas importantes para manutenção da homeostase redox. Assim, o HOOU pode ser o responsável pelos efeitos pró-oxidantes e pró-inflamatórios do ácido úrico solúvel, e isso indica que o papel antioxidante do ácido úrico deve ser revisto em situações de inflamação. / Urate hydroperoxide (HOOU) is the product of the oxidation of uric acid by peroxidases. The formation of HOOU is favored during inflammation and in hyperuricemia, where there is plenty amount of uric acid, inflammatory peroxidases and superoxide. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the effect of urate hydroperoxide on redox sensitive proteins in an inflammatory environment and another that mimics infection. In this thesis the chemical structure of the HOOU produced by photo-oxidation was compared to that obtained by myeloperoxidase catalysis. The chemical production of HOOU allowed a better purification of the compound. This oxidant was able to specifically react with sulfur containing amino acids (methionine and cysteine). In this sense, its reactivity with peroxiredoxins (Prx1 and Prx2) was investigated. HOOU reacted fast with Prx1 k = 4.9 × 105 M-1s-1 and Prx2 k = 2.3 × 106 M-1s-1. In addition, HOOU was able to oxidize Prx2 from intact erythrocytes at the same extend as does hydrogen peroxide. Albumin is an important thiol-containing protein to redox homeostasis in plasma. HOOU was able to oxidize albumin with a rate constant of 0.2 × 102 M-1s-1. Another protein with important function in redox homeostasis is thioredoxin (Trx). Trx was oxidized by HOOU with a rate constant of 2.8 × 102 M-1s-1 and was released together with Prx1 and Prx2 from human macrophages cells (THP-1 cell line) that were incubated with HOOU. The release of these proteins is a signal of cellular stress. Thus, HOOU may be involved in the exacerbation of oxidative stress in inflammatory environments. When neutrophil (HL-60 cell line) and macrophages (THP-1 cell line) were incubated with uric acid and Pseudomonas aeruginosa there was a decrease in hypochlorous acid (HOCl) production because of the competition between chloride and uric acid by myeloperoxidase. It decreased HOCl and impaired the microbicidal activity of the cells, showing that HOOU does not contribute in bacteria clearance. Therefore, the oxidation of uric acid to urate hydroperoxide impairs microbicidal activity and oxidizes thiol-proteins in inflammatory cells contributing to a pro-oxidant status. In this context, the antioxidant role of uric acid in inflammatory response should be reviwed.

L'insuffisance rénale chronique (IRC) est une affection caractérisée par une perte progressive de la fonction rénale. L’IRC est associée à l'accumulation de diverses toxines urémiques. Les toxines urémiques ou solutés de rétention de l'urémie sont des composés qui s'accumulent chez les patients atteints d'IRC en raison d'un défaut de clairance rénale et qui exercent des effets biologiques délétères. Les hémodialyses éliminent mal les toxines urémiques liées aux protéines (PBUT), en raison de leur liaison aux protéines plasmatiques, en particulier la sérumalbumine humaine. En conséquence, les toxines urémiques liées aux protéines s'accumulent chez les patients atteints d'IRC et leur concentration ne peut que difficilement être diminuée chez les patients atteints d'insuffisance rénale terminale (IRT). Mes travaux sont principalement centrés sur les toxines urémiques, en particulier les toxines urémiques liées aux protéines, comme l’indoxyl-sulfate (IS), l'acide phénylacétique (PAA) et le p-crésyl-glucuronide (p-CG); et la zinc-alpha2-glycoprotéine (ZAG) qui est une « middle molécule ». Nous avons étudié le rôle de l'IS dans le développement de la résistance à l'insuline et d'autres troubles métaboliques associés à l'IRC, ainsi que ses effets sur l'inflammation et le stress oxydant. Nous avons exploré les propriétés de liaison du PAA et du p-CG à la sérumalbumine, qui est la plus abondante protéine dans le plasma humain. Enfin, nous avons essayé de développer une nouvelle stratégie d'élimination des PBUT, à l’aide de déplaceurs/compétiteurs chimique. / Chronic kidney disease (CKD) is a condition characterized by progressive loss of kidney function. CKD is associated with the accumulation of various uremic toxins. Uremic toxins or uremic retention solutes are compounds that accumulate in patients with CKD due to impaired renal clearance and exert deleterious biological effects. Protein-bound uremic toxins (PBUT) is poorly removed by hemodialysis because of its binding to plasma proteins, particularly human serum albumin. As a result, protein-bound uremic toxins accumulate in patients with CKD and their concentration can hardly be reduced in patients with end-stage renal disease (ESRD). My work focuses mainly on uremic toxins, particularly protein-bound uremic toxins such as indoxyl-sulfate (IS), phenylacetic acid (PAA) and p-cresyl-glucuronide (p-CG); and zinc-alpha2-glycoprotein (ZAG) which is a "middle molecule". We investigated the role of IS in the development of insulin resistance and other metabolic disorders associated with CKD, as well as its effects on inflammation and oxidative stress. We have investigated the binding properties of PAA and p-CG to serum albumin, which is the most abundant protein in human plasma. Finally, we tried to develop a new strategy to eliminate PBUTs, using chemical displacers / competitors.