É bem conhecido que muitos efeitos tóxicos do cádmio (Cd) resultem da ação da interação com metais essenciais, incluindo zinco (Zn). Sendo um poluente ambiental, a exposição à Cd conduz a distúrbios no conteúdo e atividade de Zn no organismo, representando importante via para o desenvolvimento de sua toxicidade. Evidências suportam que Zn pode reduzir os efeitos do Cd, prevendo ou reduzindo a ação tóxica deste metal, enquanto que a deficiência de Zn pode intensificar a toxicidade de Cd. Com base nisto, este trabalho buscou investigar (1) o efeito da interação Zn-Cd sobre o tecido hepático de ratos adultos, por representar um importante alvo biológico à ação dos metais e (2) se estes efeitos são estendidos ao SNC mesmo protegido pela barreira hemato-encefálica. Através da avaliação de parâmetros bioquímicos, como [delta]-aminolevulinato-desidratase e metalotioneína, os resultados encontrados suportam a sobreposição do efeito tóxico de Cd sobre as funções essenciais de Zn, entretanto existe diferença entre os tecidos quanto ao mecanismo protetivo exercido sobre a toxicidade de Cd. Além disso, obtemos dados sobre os níveis de MT que contrapõem suas funções benéficas previamente descritas. Em resumo, essa dissertação reforça a ação tóxica de Cd por vias biológicas comuns ao Zn e expõe diferenças entre o tecido hepático e o SNC quanto ao mecanismo interativo. / It is well known that many toxic effects of cadmium (Cd) results from the action of the interaction with essential metals, for example zinc (Zn). Cd is an environmental pollutant, which exposure leads to disturbance in the content and atividade of Zn in the body. Evidences indicate that Zn can reduce the effects of Cd for provide or reduce the toxic action of this metal, whereas Zn deficiency can intensify the toxicity of Cd. On account of this, our study aimed investigate (1) the effect of Zn-Cd interaction on the liver tissue of adult rats, which represents important biological target for action of the metals and (2) if these effects are extended to the CNS even protected by the blood-brain barrier. Through the evaluation of biochemical parameters, as [delta]-aminolevulinate-dehydratase ([delta]-ALA-D) and metallothionein (MT), the results support the overlap of the toxic effect of Cd on the essential functions of Zn; however there is difference between the tissues on the protective mechanism exerted on the toxicity of Cd. Furthermore, we obtain data on the levels of MT that contrast to their beneficial functions previously described. In summary, this work reinforces the toxic effect of Cd by biological pathways common to the Zn and explains differences between the liver tissue and CNS in relation to the interactive mechanism.

É bem conhecido que muitos efeitos tóxicos do cádmio (Cd) resultem da ação da interação com metais essenciais, incluindo zinco (Zn). Sendo um poluente ambiental, a exposição à Cd conduz a distúrbios no conteúdo e atividade de Zn no organismo, representando importante via para o desenvolvimento de sua toxicidade. Evidências suportam que Zn pode reduzir os efeitos do Cd, prevendo ou reduzindo a ação tóxica deste metal, enquanto que a deficiência de Zn pode intensificar a toxicidade de Cd. Com base nisto, este trabalho buscou investigar (1) o efeito da interação Zn-Cd sobre o tecido hepático de ratos adultos, por representar um importante alvo biológico à ação dos metais e (2) se estes efeitos são estendidos ao SNC mesmo protegido pela barreira hemato-encefálica. Através da avaliação de parâmetros bioquímicos, como [delta]-aminolevulinato-desidratase e metalotioneína, os resultados encontrados suportam a sobreposição do efeito tóxico de Cd sobre as funções essenciais de Zn, entretanto existe diferença entre os tecidos quanto ao mecanismo protetivo exercido sobre a toxicidade de Cd. Além disso, obtemos dados sobre os níveis de MT que contrapõem suas funções benéficas previamente descritas. Em resumo, essa dissertação reforça a ação tóxica de Cd por vias biológicas comuns ao Zn e expõe diferenças entre o tecido hepático e o SNC quanto ao mecanismo interativo. / It is well known that many toxic effects of cadmium (Cd) results from the action of the interaction with essential metals, for example zinc (Zn). Cd is an environmental pollutant, which exposure leads to disturbance in the content and atividade of Zn in the body. Evidences indicate that Zn can reduce the effects of Cd for provide or reduce the toxic action of this metal, whereas Zn deficiency can intensify the toxicity of Cd. On account of this, our study aimed investigate (1) the effect of Zn-Cd interaction on the liver tissue of adult rats, which represents important biological target for action of the metals and (2) if these effects are extended to the CNS even protected by the blood-brain barrier. Through the evaluation of biochemical parameters, as [delta]-aminolevulinate-dehydratase ([delta]-ALA-D) and metallothionein (MT), the results support the overlap of the toxic effect of Cd on the essential functions of Zn; however there is difference between the tissues on the protective mechanism exerted on the toxicity of Cd. Furthermore, we obtain data on the levels of MT that contrast to their beneficial functions previously described. In summary, this work reinforces the toxic effect of Cd by biological pathways common to the Zn and explains differences between the liver tissue and CNS in relation to the interactive mechanism.

É bem conhecido que muitos efeitos tóxicos do cádmio (Cd) resultem da ação da interação com metais essenciais, incluindo zinco (Zn). Sendo um poluente ambiental, a exposição à Cd conduz a distúrbios no conteúdo e atividade de Zn no organismo, representando importante via para o desenvolvimento de sua toxicidade. Evidências suportam que Zn pode reduzir os efeitos do Cd, prevendo ou reduzindo a ação tóxica deste metal, enquanto que a deficiência de Zn pode intensificar a toxicidade de Cd. Com base nisto, este trabalho buscou investigar (1) o efeito da interação Zn-Cd sobre o tecido hepático de ratos adultos, por representar um importante alvo biológico à ação dos metais e (2) se estes efeitos são estendidos ao SNC mesmo protegido pela barreira hemato-encefálica. Através da avaliação de parâmetros bioquímicos, como [delta]-aminolevulinato-desidratase e metalotioneína, os resultados encontrados suportam a sobreposição do efeito tóxico de Cd sobre as funções essenciais de Zn, entretanto existe diferença entre os tecidos quanto ao mecanismo protetivo exercido sobre a toxicidade de Cd. Além disso, obtemos dados sobre os níveis de MT que contrapõem suas funções benéficas previamente descritas. Em resumo, essa dissertação reforça a ação tóxica de Cd por vias biológicas comuns ao Zn e expõe diferenças entre o tecido hepático e o SNC quanto ao mecanismo interativo. / It is well known that many toxic effects of cadmium (Cd) results from the action of the interaction with essential metals, for example zinc (Zn). Cd is an environmental pollutant, which exposure leads to disturbance in the content and atividade of Zn in the body. Evidences indicate that Zn can reduce the effects of Cd for provide or reduce the toxic action of this metal, whereas Zn deficiency can intensify the toxicity of Cd. On account of this, our study aimed investigate (1) the effect of Zn-Cd interaction on the liver tissue of adult rats, which represents important biological target for action of the metals and (2) if these effects are extended to the CNS even protected by the blood-brain barrier. Through the evaluation of biochemical parameters, as [delta]-aminolevulinate-dehydratase ([delta]-ALA-D) and metallothionein (MT), the results support the overlap of the toxic effect of Cd on the essential functions of Zn; however there is difference between the tissues on the protective mechanism exerted on the toxicity of Cd. Furthermore, we obtain data on the levels of MT that contrast to their beneficial functions previously described. In summary, this work reinforces the toxic effect of Cd by biological pathways common to the Zn and explains differences between the liver tissue and CNS in relation to the interactive mechanism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mercury is a divalent metal found in the liquid state at room temperature without biological function. Occupational exposure to this metal occurs mainly in industrial activities and agriculture. Its toxicity seems to be due to affinity for sulfhydryl groups and oxidative stress induction. Studies show that mercury causes physiological and biochemical changes in animals and humans. Zinc also is a divalent metal, but in contrast, is an essential element for living beings with important metabolic functions. Studies have indicated beneficial effects of this metal against oxidative damage caused by many toxic substances, including mercury. The objective of this study was to investigate the effect of ZnCl2 and HgCl2 on effect markers and oxidative damage of lactating rats (LR) and non-lactating rats (NLR). Adults LR and NLR received one dose of 27 mg/kg of ZnCl2 (subcutaneously) and after 24 hours received one dose of 5 mg/kg HgCl2 (subcutaneously). The animals were killed 24 hours after the last administration. Kidneys, liver, brain and blood were collected to perform the biochemical test. δ-aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) activity were analyzed in kidney, liver, brain, and blood; non-protein, total thiols ascorbic acid levels in kidney, liver and brain; catalase activity in kidney and liver; serum urea and creatinine levels; and alanine aminotranferase (ALT) activity in serum and liver. The weights of animals and organs were also analyzed. No alterations were observed in the brains of LR and NLR; ascorbic acid levels also was not changed in tissues analyze. LR and NLR exposed to mercury showed a decrease of kidney total SH levels and an increase of urea and creatinine levels. NLR exposed to mercury showed an inhibition of kidney, liver and blood δ-ALA-D activity, and liver catalase activity. LR exposed to mercury showed an inhibition of blood δ-ALA-D activity and serum ALT activity. LR showed a decrease of liver absolute weight and an increase of kidney relative weight. NLR showed no changes in body and organs weights. Zinc per se increased liver non-protein thiols levels in LR and NLR and decreased liver absolute weight in LR. The pre-treatment with zinc prevented the inhibition of kidney (partially), liver and blood δ-ALA-D and liver catalase activity in NLR. Zinc also prevented the inhibition of blood δ-ALA-D, serum ALT (partially), the decrease in non-protein SH levels (partially) and increase relative weight of kidneys in LR. Thus, we suggest that LR and NLR differ as the toxicity caused by mercury, and the NLR are more sensitive to these toxic effects than the LR. Zinc shows promising effects against the toxic effects on analyzed parameters. / O mercúrio é um metal divalente, encontrado no estado líquido à temperatura ambiente e sem funções biológicas. A exposição ocupacional a esse metal ocorre principalmente em atividades industriais e na agricultura. Sugere-se que sua toxicidade é devida, principalmente, à afinidade por grupamentos sulfidrílicos e indução de estresse oxidativo. Estudos demonstram que o mercúrio causa alterações fisiológicas e bioquímicas em animais e humanos. O zinco também é um metal divalente, mas, em contra partida, é um elemento essencial para os seres vivos com importantes funções metabólicas. Estudos tem apontado efeitos benéficos desse metal contra danos oxidativos causados por muitas substâncias tóxicas, inclusive o mercúrio. Assim, o objetivo desse trabalho foi investigar o efeito do ZnCl2 e do HgCl2 sobre marcadores de efeitos e de dano oxidativo em ratas lactantes (RL) e não lactantes (RNL). RL e RNL adultas receberam subcutaneamente uma dose de 27 mg/kg de ZnCl2 e após 24 horas receberam uma dose de 5 mg/kg de HgCl2. Os animais foram mortos 24 horas após a última administração. Rins, fígado, cérebro e sangue foram coletados para realização dos testes bioquímicos. Foram analisados: a atividade da δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) renal, hepática, cerebral e sanguínea; os níveis de tióis totais e não protéicos e ácido ascórbico de rins, fígado e cérebro; atividade da catalase renal e hepática; os níveis séricos de ureia e creatinina; e a atividade da alanina aminotranferase (ALT) de soro e fígado. Os pesos dos animais e órgãos também foram analisados. Não se observou qualquer alteração nos parâmetros de cérebro das RL e RNL, e nos níveis de ácido ascórbico nos tecidos analisados. RL e RNL expostas ao mercúrio apresentaram uma diminuição nos níveis de SH total de rins e um aumento nos níveis de ureia e creatinina. RNL expostas ao mercúrio apresentaram uma inibição da atividade da δ-ALA-D de rins, fígado e sangue e da catalase hepática. RL expostas ao mercúrio tiveram uma inibição da atividade da δ-ALA-D sanguínea e da ALT sérica. Ainda, as RL apresentaram uma diminuição no peso absoluto de fígado e um aumento no peso relativo de rins. RNL não apresentaram alterações do peso corporal e dos órgãos. O zinco per se aumentou os níveis de tióis não protéicos de fígado nas RL e RNL e diminuiu o peso absoluto de fígado nas RL. O pré-tratamento com zinco preveniu a inibição da δ-ALA-D renal (parcialmente), hepática e sanguínea e da catalase hepática nas RNL. O zinco também preveniu a inibição da δ-ALA-D sanguínea, da ALT sérica (parcialmente), a diminuição nos níveis de SH não protéicos (parcialmente) e aumento do peso relativo de rins nas RL. Dessa forma, podemos sugerir que RL e RNL diferem quanto à toxicidade causada pelo mercúrio, visto que as RNL são mais sensíveis a esses efeitos tóxicos do que as RL, e que o zinco apresenta efeitos promissores contra essa ação tóxica na maioria dos parâmetros analisados.

Aerobic exercise of sufficient intensity and duration can result in increased generation of reactive oxygen species and exercise of extreme endurance may cause oxidative stress with a concomitant decreased activity of antioxidant defense systems. The aim of this study was to investigate the possible effect of a peak of oxidative stress exposition on the activity of blood d-ALA-D, an enzyme sensitive to pro-oxidant situations. The protocol of exercise (treadmill) was divided in rest, submaximal exercise, maximal exercise, and recovery. Oxidative stress biomarkers (TBARS production and δ-ALA-D activity), antioxidant defenses systems (catalase activity, -SH and ascorbic acid) were measured in human blood. The maximal exercise induced an increase in TBARS production and -SH levels during submaximal exercise, maximal exercise and recovery when compared with resting. δ-ALA-D activity increased at maximal exercise and recovery when compared with resting. Catalase activity increased during submaximal exercise and recovery when compared to the rest period. The results described here suggest that d-ALA-D was modulated in a way similar to that observed for other biomarkers of oxidative stress. Complementary investigations analyzing the functional role of d-ALA-D activity need to be performed. Additionally, the results suggest that during the test stages the stimulation of antioxidant defense systems (observed by the increase in thiol group levels) were not sufficient to prevent lipid peroxidation even in trained individuals. / O exercício aeróbico realizado em determinada intensidade e duração pode resultar no aumento da geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) sendo que o exercício de extrema resistência pode causar estresse oxidativo com a concomitante diminuição na atividade do sistema de defesa antioxidante. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito na atividade da enzima δ-ALA-D e de outros biomarcadores de estresse oxidativo e defesas antioxidantes em corredores de longa distância submetidos a exercício agudo de curta duração. O protocolo de exercício (realizado em uma esteira ergométrica) foi dividido em repouso, submáximo, máximo e recuperação. Foram avaliados, em sangue humano, os biomarcadores de estresse oxidativo (produção de TBARS e atividade da d-ALAD) sistema de defesa antioxidante (atividade da catalase, -SH e ácido ascórbico). Como resultados, o exercício máximo induziu o aumento na produção de TBARS e níveis de -SH durante o exercício submáximo, máximo e recuperação quando comparados ao repouso. A atividade da d-ALA-D aumentou no exercício máximo e recuperação quando comparada ao período de repouso. Quando comparado ao período de repouso a atividade da catalase aumentou no exercício submáximo e na recuperação. Os resultados deste estudo sugerem que a enzima d-ALAD foi modulada em uma via similar as observadas para outros biomarcadores de estresse oxidativo. Investigações complementares analisando a papel funcional da atividade da d-ALAD necessitam ser realizadas. Ainda, os resultados deste estudo sugerem que durante o protocolo de exercício a estimulação do sistema de defesa antioxidante (observada pelo aumento nos níveis de grupos tióis) não foi suficiente para prevenir a peroxidação lipídica mesmo nos indivíduos treinados.

The activity of Delta-Aminolevulinate Dehydratase (d-ALA-D) was analyzed in patients suffering from diabetes mellitus and primary hypothyroidism. Five groups of patients were studied: compensated diabetes mellitus, non-compensated diabetes mellitus, compensated hypothyroidism, non-compensated hypothyroidism and control group. The analysis of d-ALA-D in these groups showed the following results: the activity of d-ALA-D on non-compensated diabetes mellitus decreased comparing to the control group, to the compensated diabetes mellitus group. The activity of d-ALA-D on non-compensated hypothyroidism increased compared to the control group and also to non-compensated hypothyroidism. In vitro analyses of the drugs used by the patients suffering diabetes mellitus (metformin, chlorpropamide, glibenclamide, glimepiride) and the drug used by the patients suffering primary hypothyroidism (thyroxine) were fulfilled to verify some change in the activity of d-ALA-D, and the findings showed that there was not any changes on d-ALA-D activity. Metals may interfere in the action of d-ALA-D. Consequently,the quantity of metals (lead, zinc, copper) present in the patients blood was measured. One observed that the amount of those metals was not different, from a statistical, among the groups. Therefore, we can conclude that the activity of d-ALA-D increased in the group of non-compensated hipothyroidism and decreased in the non-compensated diabetes, and may be it could be related to the complications observed in such pathologies / A atividade da delta-aminolevulinato desidratase (d-ALA-D) foi analisada em pacientes com diabetes mellitus e pacientes com hipotireoidismo primário. Foram estudados cinco grupos de pacientes: diabetes mellitus compensado, diabetes mellitus descompensado, hipotireoidismo compensado, hipotireoidismo descompensado e grupo controle. A análise da d-ALA-D nesses grupos mostrou os seguintes resultados: a atividade da d-ALA-D nos pacientes com diabetes mellitus descompensados encontrava-se diminuída em relação ao grupo controle, ao grupo dos diabéticos compensados. Observamos que nos pacientes com hipotireoidismo descompensado, a atividade da d-ALA-D encontrava-se aumentada em relação ao controle e também em relação ao grupo dos hipotireoideos compensados. Foram realizadas análises in vitro das medicações utilizadas pelos pacientes diabéticos (metformina, glibenclamida, clorpropamida, glimepirida) e hipotireoideos (tiroxina), com o objetivo de verificar se havia alteração na atividade da d-ALA-D e como resultados obtivemos que as medicações não alteraram a atividade da referida enzima. Os metais podem interferir na atividade da d-ALA-D. Por isso foi medida a quantidade de metais (chumbo, zinco, cobre) presentes no sangue destes pacientes. Observamos que a quantidade dos referidos metais não foi diferente, do ponto de vista estatístico, entre os grupos. Desta forma, concluímos que a atividade da d-ALA-D estava aumentada no grupo de pacientes hipotireoideos descompensados e diminuída no dos diabéticos descompensados, podendo este fato ter relação com o desenvolvimento das complicações nestas doenças

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mercury is a metal without any biological function. The exposure to mercury in any of different chemical forms can induce toxic effects on living organisms. This toxicity is commonly attributed to the high affinity that this metal has for sulfhydryl groups (SH) and oxidative stress induction. Zinc is an essential metal important in many biochemical and cellular functions, and stands out among the compounds studied for preventing the damage caused by toxic metals such as mercury. Recently we verify the effectiveness of pre-treatment with zinc against the effects caused by mercury in rats sacrificed 24 hours after administration of the toxic metal. However, despite the zinc to prevent some alterations, many questions remain. Thus, we sought to evaluate the toxic effects of mercury in rats analyzed 12 and 48 hours after exposure, and the possible preventive effect of zinc. For this, Wistar rats were injected (s.c.) with 0.9% NaCl (saline) or ZnCl2 (27 mg/kg) and 24 hours later, saline or HgCl2 (5 mg/kg). The animals were sacrificed 12 or 48 hours after administration of mercury. We evaluated the activity of enzymes δ- aminolevulinic acid dehydratase and alanine aminotransferase, and levels of total and nonprotein thiols, ascorbic acid, urea and creatinine, besides analyze metal content in liver, kidney and blood. Body and organs weight were also evaluated. In animals sacrificed 12 hours after treatment with mercury was verified: decrease of ascorbic acid levels and increase of kidney weight, as well as accumulation of mercury and zinc in the kidneys and liver. The zinc pretreatment prevented completely the mercury effect on renal weight of these animals. In 48 hours after mercury exposure, these effects were observed: decrease of weight gain and increase of renal weight, increase of urea and creatinine levels, and reduction of the δ-ALA-D activity and kidney total thiols levels. Furthermore, the treatment with mercury increased levels of this metal in the kidneys and liver. Zinc partially prevented the changes in gain weight and creatinine levels. In conclusion, these results show that mercury caused different modifications in both periods studied and the zinc pretreatment prevented some of the parameters altered by mercury exposure. / O mercúrio é um metal sem qualquer função biológica. A exposição ao mercúrio em qualquer uma de suas diferentes formas químicas pode induzir efeitos tóxicos aos organismos vivos. Esta toxicidade é comumente atribuída à alta afinidade que esse metal possui por grupamentos sulfidrílicos (-SH) e a indução de estresse oxidativo. O zinco é um metal essencial importante em muitas funções bioquímicas e celulares, e destaca-se dentre os compostos estudados, pela prevenção dos danos causados por metais tóxicos como o mercúrio. Recentemente verificamos a eficácia do pré-tratamento com zinco contra os efeitos causados pelo mercúrio em ratas sacrificadas 24 horas após a administração do metal tóxico. Contudo, apesar do zinco prevenir algumas alterações, muitas questões permanecem. Assim, buscamos avaliar os efeitos tóxicos do mercúrio em ratas analisados 12 e 48 horas após a exposição, e o possível efeito preventivo do zinco. Para isso, ratas Wistar foram injetadas (s.c.) com NaCl 0,9% (salina) ou ZnCl2 (27 mg/kg) e 24 horas mais tarde, com salina ou HgCl2 (5 mg/kg). Os animais foram mortos 12 ou 48 horas após a administração de mercúrio. Avaliamos a atividade das enzimas δ-aminolevulinato desidratase e alanina aminotransferase, assim como níveis de tióis totais e não proteicos, níveis de ácido ascórbico, ureia e creatinina, além de analisarmos o conteúdo de metal em fígado, rins e sangue. O peso corporal e de órgãos também foram avaliados. Nos animais mortos 12 horas após o tratamento com mercúrio verificou-se: diminuição dos níveis de ácido ascórbico e aumento do peso renal, assim como acúmulo dos metais mercúrio e zinco em rins e fígado. O pré-tratamento com zinco preveniu totalmente o efeito do mercúrio sobre o peso renal. Em 48 horas após a exposição ao mercúrio, os efeitos observados foram: diminuição do ganho de peso e aumento do peso renal, aumento nos níveis de ureia e creatinina, e diminuição da atividade da δ-ALA-D e dos níveis de tióis totais renal. Ainda, o tratamento com mercúrio aumentou os níveis desse metal em rins e fígado. O zinco preveniu parcialmente as alterações no ganho de peso e nos níveis de creatinina. Em conclusão, estes resultados mostram que o mercúrio provocou diferentes modificações nos dois períodos estudados e que o pré-tratamento com zinco preveniu alguns dos parâmetros alterados pela exposição ao mercúrio.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-04-04T19:56:34Z No. of bitstreams: 1 Aryele Pinto Izaguirry.pdf: 1079082 bytes, checksum: 55e00f827b5ec4212e6829f225964fd8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-04T19:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aryele Pinto Izaguirry.pdf: 1079082 bytes, checksum: 55e00f827b5ec4212e6829f225964fd8 (MD5) Previous issue date: 2013-08-03 / O cádmio é um dos poluentes mais tóxicos, amplamente distribuído no meio ambiente. A exposição humana não-ocupacional ao cádmio resulta predominantemente da fumaça do cigarro, da poluição do ar e do consumo de alimentos e água contaminados por cádmio. Este metal apresenta uma baixa taxa de excreção no organismo e um elevado tempo de meia-vida biológico e por esta razão, o cádmio se acumula no sangue, rins e fígado, bem como nos órgãos reprodutivos, incluindo placenta, testículos e ovários. A exposição ao cádmio está fortemente associada com toxicidade reprodutiva em animais e humanos, culminando em infertilidade e câncer nos tecidos reprodutivos. A patogênese do dano ovariano e a redução da viabilidade folicular após exposição ao cádmio tem sido associada a danos oxidativos. Assim, compostos antioxidantes poderiam ser uma terapia alternativa frente a toxicidade do cádmio. Estudos tem sugerido que a ingestão de frutas e vegetais com propriedades antioxidantes podem ajudar na prevenção de várias doenças. A fruta mirtilo (Vaccinium ashei Reade) é uma das fontes mais ricas de antioxidantes fitoquímicos, entre frutas e legumes. Sendo assim, verificou-se o potencial antioxidante do extrato de mirtilo in vitro, o qual demonstrou atividade scavenger de espécies de reativas (ER) e radical DPPH. Este extrato apresentou elevado conteúdo de polifenóis (558,27 μg EAG/mL). Posteriormente, avaliou-se o efeito do extrato hidro-alcoólico de mirtilo sobre o dano ovariano induzido por exposição sub-crônica de camundongas ao cádmio. Os animais receberam CdCl2 (2,5 mg/Kg) por via subcutânea e extrato de mirtilo (2,5mg/Kg) por via oral por 3 semanas (5 dias por semana). Os animais foram eutanasiados 24 horas após a última administração, e os ovários foram removidos para determinar atividade das enzimas glutationa peroxidase (GPx), glutationa-S-transferase (GST), δ-aminolevulinato-desidratase δ-(ALA-D), 17 β-hidroxiesteróide desidrogenase (17β-HSD), determinação dos níveis de espécies reativas, quantificação de cádmio e avaliação da viabilidade folicular. Os resultados demonstraram que os animais que receberam cádmio apresentaram um aumento de 2 vezes nos níveis de espécies reativas, redução na atividade das enzimas δ-ALA-D e 17β-HSD (30 e 39% de redução, respectivamente) e uma redução de 69% da viabilidade folicular em comparação ao grupo controle. Nenhuma alteração foi observada na atividade das enzimas GPx e GST ovarianas. A terapia foi eficaz em restaurar os níveis de ER, a atividade da δ-ALA-D e melhorou parcialmente a viabilidade folicular alterada pela exposição sub-crônica ao cádmio. No entanto, esta terapia não foi capaz de restaurar a atividade 17β-HSD, o que sugere que o efeito protetor do mirtilo não está relacionado com a atividade hormonal. Desta forma, verificou-se que o cádmio se acumula em ovários de camundongas após exposição subcrônica causando dano neste tecido e o extrato hidroalcoólico de mirtilo apresenta propriedades antioxidantes que poderiam proteger, ao menos em parte, o tecido ovariano dos efeitos tóxicos do cádmio. / Cadmium is one of the most toxic pollutants which is widely distributed in the environment. Non-occupational human exposure to cadmium predominantly results from cigarette smoke, air pollution and consumption of cadmium contaminated foods and water. This metal presents a low rate of excretion from the body and a long biological half-life and for this reason cadmium accumulates over time in blood, kidney, and liver as well as in the reproductive organs, including the placenta, testis, and ovaries. Cadmium exposure is strongly associated with reproductive toxicity in both animal and human populations culminating in infertility and cancers in reproductive tissues. The pathogenesis of ovarian damage and reduction of follicle viability following cadmium exposure is generally ascribed to oxidative damage. Thus, antioxidant compounds could be an alternative therapy against cadmium toxicity. Emergent evidences suggest that eating more fruits and vegetables with antioxidant properties could help in preventing of several diseases. The blueberry (Vaccinium ashei Reade) fruit is one of the richest sources of antioxidant phytochemicals among fruits and vegetables. This way, we verified the in vitro antioxidant potential of the blueberry extract, which demonstrated a significant DPPH radical and reactive species (RS) scavenger activities. This extract showed high total polyphenol content (558.27 μg GAE/mL). After, this study evaluated the protective role of hydro-alcoholic extract of blueberry on the follicular viability and ovarian oxidative damage induced by sub-chronic cadmium exposure in mice. Mice received CdCl2 (2.5 mg / kg) subcutaneously and blueberry extract (2.5 mg/ kg) orally for 3 weeks (5 days weekly). Animals were euthanized after 24 hours the last administration, and ovaries were removed to determinate the glutathione peroxidase (GPx), glutathione-S-transferase (GST), δ-aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) and 17 β-dehydrogenase hydroxysteroide (17β-HSD) enzymatic activities, RS levels, cadmium content and the follicles viability. The results demonstrated that animals cadmium-exposed presented a enhance of 2-folds on reactive species levels, reduction in δ-ALA-D and 17β-HSD activities (30 and 39% of reduction, respectively) as well as a decrease around 69% on follicular viability when compared with control group. No alteration was observed on ovarian GPx and GST activities. The therapy was effective in restoring RS levels, δ-ALA-D activity and partially improves the follicles viability altered by sub-chronic cadmium exposure. However, this therapy was not able to restore 17β-HSD activity, which suggest that the protective effect of blueberry is not related to hormonal activity. Thus, we verified that cadmium accumulates in mice ovary after sub-chronic exposure causing damage on this tissue and blueberry hydro-alcoholic extract presents antioxidant properties that could protect, at least in part, ovarian tissue from cadmium toxic effect.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Lead is a heavy metal that accumulates primarily in kidney, where exerts its nephrotoxic effects. Several studies suggest that the oxidative stress is an important molecular mechanism for the toxic effects of lead in kidney and in other organs. Cytosolic thioredoxin reductase (TrxR1) is a selenoflavoprotein involved in many processes modulating intracellular reactive oxygen species levels. The aims of this study were to evaluate the effects of acute and chronic exposure to lead acetate on renal TrxR1 activity and on other oxidative stress parameters (d-aminolevulinic acid dehydratase activity, glutathione Stransferase, non-protein thiol groups, lipid peroxidation, and antioxidant enzymes in kidneys), as well as on plasmatic indicators of renal function (creatinine, uric acid and phosphate) in rats. In acute exposure, rats received a single intraperitoneal injection of 25 or 50 mg/kg lead acetate and were killed 6, 24 or 48 h later. In chronic exposure, rats received a daily intraperitoneal injection of lead acetate (5 or 25 mg/kg) during 30 days and were killed at 31st day. In our study, acute exposure to 25 mg/kg lead acetate increased superoxide dismutase (SOD) and TrxR-1 activity (after 6, 24, and 48 h), while exposure to 50 mg/kg lead acetate increased catalase (CAT) activity (after 48h) and inhibited d-aminolevulinic acid dehydratase (δ-ALA-D) activity (after 6, 24, and 48 hs) in kidneys (P < 0.05). Chronic exposure to 5 mg/kg lead acetate inhibited δ-ALA-D and increased glutathione S-transferase (GST), non protein sulfhydryl groups (NPSH), CAT, TrxR-1, and uric acid plasma levels, while exposure to 25 mg/kg lead acetate reduced body weight and δ -ALA-D, but increased GST, NPSH, and uric acid plasma levels (P < 0.05). No changes were observed in thiobarbituric acid reactive substances, glutathione peroxidase, creatinine or inorganic phosphate levels after either acute or chronic exposure. In conclusion, lead exposure caused a marked increase in the TrxR1 activity in the kidney of rats and this change may be an early indicator of acute exposure to low lead doses. However, further studies are needed to clarify the biological meaning of this induction as well as the mechanism involved in such effect. / O chumbo é um metal pesado que acumula-se preferencialmente nos rins, onde exerce seus efeitos nefrotóxicos. Muitos estudos sugerem que o estresse oxidativo seja um importante mecanismo molecular para os efeitos tóxicos do chumbo no rim e em outros órgãos. A tioredoxina redutase citosólica (TrxR1) é uma selenoflavoproteína envolvida em muitos processos reguladores dos níveis intracelulares de espécies reativas de oxigênio. Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos da exposição aguda e crônica ao acetato de chumbo sobre a atividade da TrxR1 renal e sobre outros parâmetros de estresse oxidativo (atividade da δ-aminolevulinato desidratase, glutationa S-transferase, grupos tiólicos nãoprotéicos, peroxidação lipídica e enzimas antioxidantes nos rins), bem como sobre os indicadores plasmáticos da função renal (creatinina, ácido úrico e fosfato) em ratos. Na exposição aguda, os ratos receberam uma única injeção intraperitoneal de 25 ou 50 mg/kg de acetato de chumbo e foram mortos 6, 24 ou 48 horas mais tarde. Na exposição crônica, os ratos receberam uma injeção intraperitoneal diária de acetato de chumbo (5 ou 25 mg/kg) durante 30 dias e foram mortos no 31° dia. Em nosso estudo, a exposição aguda a 25 mg/kg de acetato de chumbo aumentou a atividade da superóxido dismutase (SOD) e da TrxR1 (após 6, 24 e 48 h), enquanto que a exposição a 50 mg/kg de acetato de chumbo aumentou a atividade da catalase (CAT) (após 48 h) e inibiu a atividade da δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) (após 6, 24, 48 h) nos rins (p<0,05). A exposição crônica a 5 mg/kg de acetato de chumbo inibiu a δ-ALA-D e aumentou a glutationa S-transferase (GST), níveis de grupos tiólicos não-protéicos (SHNP), CAT, TrxR1 e níveis plasmáticos de ácido úrico (p<0,05), enquanto que a exposição a 25 mg/kg de acetato de chumbo reduziu o peso corporal e a δ-ALA-D, mas aumentou a GST, SHNP e os níveis plasmáticos de ácido de ácido úrico (p<0,05). Não houve alterações nos níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), na atividade da glutationa peroxidase (GPx) e nos níveis plasmáticos de creatinina e fosfato inorgânico tanto após a exposição aguda como após a exposição crônica. Conclui-se que a exposição ao chumbo causou um aumento significativo na atividade da TrxR1 renal de ratos e esta alteração pode ser um indicador primário da exposição aguda a baixas doses de chumbo. Entretanto, será necessária a realização de mais estudos para elucidar o significado biológico desta indução, bem como o mecanismo envolvido em tal efeito.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mercury is a heavy metal toxic for any living tissue, being kidneys the first target for the inorganic form. Oxidative stress has been pointed as an important molecular mechanism for kidney injury in inorganic mercury poisoning and the interaction of the metal with endogenous thiol-containing molecules, such as δ-aminolevulinate desidratase (δ-ALA-D), seems to contribute to this process. Lycopene and astaxanthin are plentiful carotenoids in tomatoes and algaes and seafoods, respectively. They have been widely studied because of their large antioxidant properties. This work evaluated the ability of lycopene and astaxanthin to prevent HgCl2 toxicity, assessing parameters like δ-ALA-D and glutathione S-transferase (GST) activities, non-protein sulfhydrylic groups content (NPSH), production of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and activities of antioxidant enzymes like superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px), and catalase (CAT), besides creatinine and uric acid plasma levels and histopathological analyses. Adult Wistar rats received lycopene or astaxanthin, by gavage, on doses of 0, 10, 25, or 50 mg/kg, six hours prior to the administration of 0 or 5 mg/kg HgCl2, yielding 8 experimental groups. After twelve hours of exposure to HgCl2 animals were killed. HgCl2 inhibited renal δ-ALA-D activity and increased TBARS levels in kidney and creatinine levels in plasma along with renal tubular necrosis. Lycopene prevented HgCl2-induced inhibition of δ-ALA-D activity and increase of lipid peroxidation in kidney, but not the increase in plasma creatinine levels or renal tubular necrosis caused by HgCl2. Although astaxanthin have not prevented HgCl2-induced inhibition of δ-ALA-D and increase in plasma creatinine levels, this carotenoid prevented lipid peroxidation and attenuated renal tubular necrosis caused by HgCl2. GPx and CAT activities were enhanced, while SOD activity was depressed, in mercury-treated rats when compared to control and these effects were prevented by some lycopene doses and by all astaxanthin doses evaluated. Some doses of lycopene negativelly affected antioxidant enzymes activities per se and the mechanism involved in this response has not been elucidated yet. Neither HgCl2 nor carotenoids treatment changed the content of NPSH groups or GST activity in kidney or uric acid levels in plasma. Our results indicate that although lycopene and astaxanthin did not prevent HgCl2-induced creatinine increase in plasma, changes in the activity of antioxidant enzymes might be limited by the use of these car / O mercúrio é um metal pesado com toxicidade comprovada, capaz de causar danos em qualquer tecido com o qual tenha contato, sendo o rim o principal alvo para sua forma inorgânica. O estresse oxidativo tem sido apontado como um importante mecanismo molecular para a injúria renal induzida por mercúrio inorgânico e a interação desse metal com moléculas contendo grupos sulfidrílicos, tais como a enzima δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D), parece contribuir para esse processo. Licopeno e astaxantina são carotenóides abundantes em tomates e em algas e frutos do mar, respectivamente. Ambos têm sido amplamente estudados por suas propriedades antioxidantes. No presente estudo foi avaliado o efeito do licopeno e da astaxantina sobre a toxicidade do HgCl2 em rins de ratos, utilizando-se como parâmetros a atividade das enzimas δ-ALA-D e glutationa Stransferase (GST), quantidade de grupos sulfidrílicos não protéicos (NPSH), produção de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GSH-Px) e catalase (CAT), além dos níveis plasmáticos de creatinina e ácido úrico e análise histopatológica. Ratos Wistar adultos receberam, por gavage, licopeno ou astaxantina nas doses de 0, 10, 25 ou 50 mg/kg, seis horas antes de receberem uma injeção subcutânea de HgCl2 (0 ou 5 mg/kg), resultando assim, em 8 grupos experimentais. Após doze horas da exposição ao HgCl2, os animais foram sacrificados. O HgCl2 inibiu a δ-ALA-D renal, aumentou a produção de TBARS e níveis plasmáticos de creatinina, além de causar necrose tubular. O licopeno preveniu a inibição da δ-ALA-D e a peroxidação lipídica, mas não preveniu o aumento de creatinina no plasma nem a ocorrência de necrose tubular induzidos pelo HgCl2. Embora a astaxantina não tenha prevenido a inibição da δ-ALA-D e o aumento nos níveis plasmáticos de creatinina, este carotenóide preveniu a ocorrência da peroxidação lipídica e atenuou a necrose tubular causada pelo HgCl2. As atividades das enzimas GSH-Px e CAT aumentaram, enquanto a atividade da SOD diminuiu nos animais tratados com HgCl2 e esses efeitos foram prevenidos por algumas doses de licopeno e por todas as doses de astaxantina avaliadas. Algumas doses de licopeno tiveram efeito negativo sobre as enzimas antioxidantes per se e o mecanismo envolvido nessa resposta ainda não foi elucidado. O tratamento com HgCl2 ou carotenóides não alterou o conteúdo de NPSH ou a atividade da GST no tecido renal, nem os níveis plasmáticos de ácido úrico. Os resultados indicam que embora licopeno e astaxantina não tenham prevenido o aumento nos níveis plasmáticos de creatinina induzido por HgCl2, as alterações nas enzimas antioxidantes podem ser limitadas pelo uso destes carotenóides.