Aspergillus fumigatus é um fungo oportunista, sendo uma importante causa de morbidade e mortalidade entre os pacientes imunossuprimidos, acometidos com aspergilose invasiva. O sistema de defesa antioxidante do fungo atua como fator primordial de sua patogenicidade, mitigando os efeitos deletérios de espécies reativas produzidas pelo hospedeiro. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o nível de transcrição relativo dos genes associados às proteínas mitocondriais e antioxidantes na presença de diferentes agentes pró-oxidantes para hifas e germinantes de cepas controle (CEA17) e nocaute para oxidase alternativa (?aoxA) de A. fumigatus. Utilizando qPCR, foram analisados 23 genes para as cepas CEA17 e mutante, dentre os quais, 5 associados à cadeia de transporte de elétrons (CTE), 4 relacionados aos componentes alternativos mitocondriais e 14 associados às proteínas antioxidantes. Os resultados foram obtidos através da normalização com o gene constitutivo gapdh utilizando a cepa CEA17 sem tratamento de cada fase de desenvolvimento celular como calibrador. As diferenças de transcrição da maioria dos genes estudados variaram com o pró-oxidante utilizado e com a fase de desenvolvimento celular (germinantes e hifas). A CTE em germinantes apresentou maiores níveis de transcritos dos complexos II e III em CEA17 do que em ?aoxA tratadas com menadiona. Com os demais complexos e atpase não foram observadas diferenças significativas quando comparados os resultados de ambas as cepas. Entretanto, os níveis de transcritos de atpase não foram superiores ao controle em nenhuma das cepas, sugerindo sua regulação na presença de ucp. ucp-like teve seus níveis de transcritos aumentados no mutante, sugerindo o desacoplamento da CTE em relação ao controle e à CEA17, que apresentou alto nível de transcritos de nde. Nesta cepa, os níveis de aoxA e ucp não foram significativamente diferentes. Esse fato, associado a níveis menores de ndiA e transcritos dos complexos I e II, sugerem manutenção do fluxo de elétrons na mitocôndria. Em relação às enzimas antioxidantes, houve aumento significativo nos níveis de cat2, catA, prx1, trx1 e grx1, indicando provável resposta à ausência de AOX. Os transcritos relacionados à CTE em hifas não apresentou diferença significativa nos níveis de complexo III e atpase em CEA17 e ?aoxA. No entanto, complexo IV se mostrou superior no mutante. Nesta fase de desenvolvimento, o aumento dos níveis de ucp-like está relacionado ao tratamento com menadiona e não com a presença de aoxA, explicando os mesmos níveis de transcritos em CEA17 e ?aoxA. Os níveis de nde sugerem atividade coordenada de sua proteína com AOX, por seus níveis estarem modulados pela presença de aoxA. A participação da Nde e da AOX na detoxificação das espécies reativas de oxigênio é sugerida ao se obter altos níveis de seus transcritos em hifas tratadas com menadiona. Diferentemente de germinantes, transcritos de sod3 foram predominantes em hifas de CEA17, enquanto transcritos de sod2 foram maiores em ?aoxA. Entre as catalases, os níveis de catA foram maiores no mutante, bem como a atividade das catalases como um todo. prx1 e trx1 foram maiores em CEA17 e ii grx1 em ?aoxA. Porém, trx1 atingiu os mais altos níveis de transcritos em germinantes, indicando possível redução de proteínas tiólicas e ribonucleotídeos por diferentes vias, de acordo com a fase de desenvolvimento do fungo. As enzimas antioxidantes clássicas, como superóxido dismutase, catalase e enzimas tiólicas, apresentaram aumento de transcrição na maioria das condições estudadas. No entanto, menadiona e paraquat promoveram maiores variações nos transcritos do que o observado com peróxido de hidrogênio gerado pelo sistema glicose/glicose oxidase. / Aspergillus fumigatus is an opportunistic fungus which has been referred to as a major cause of morbidity and mortality in imunosupressed patients affected with invasive aspergillosis. The antioxidant defense system of the fungus plays an important role in its pathogenicity by overcoming the negative effects of the oxygen reactive species produced by host. This work aims evaluating the transcription of genes associated to mitochondrial and antioxidant proteins in the presence of different prooxidants for hyphae and germinants of control (CEA17) and alternative oxidase knockout (?aoxA) strains. Using qPCR, 23 genes have been analyzed, 5 of which are electron transport chain (ETC), 4 are related to alternative components of the mitochondria, and 14 are associated to antioxidant proteins. The results were obtained via normalization with the constitutive gene gapdh using untreated CEA17 strain in each developmental phase as calibrator. The differences in the transcription of most analyzed genes varied with the prooxidant and the developmental phase (germinants and hyphae). The ETC in germinants presented higher amounts of transcripts of the complex II and III in CEA17 than in ?aoxA treated with menadione. With other complexes and the atpase no significant difference has been noted between both strains. However, the transcript levels of ATP synthase were not higher than control in any strain, which is related to its regulation in the presence of UCP. UCP-like had increased transcription in mutant, suggesting uncoupling from the ETC, relative to control and CEA17, which showed high levels of nde. In this strain, aoxA and ucp-like transcripts were not significantly different. This fact associated the lower levels of ndiA and transcripts of the complexes I and II suggest the maintenance of the electron flow in the mitochondria. Concerning the antioxidant enzymes, there was significant increase in the transcript production of cat2, catA, prx1, Ttrx1 and Ggrx1, suggesting a response to the absence of AOX. The ETC transcripts in hyphae did not present significant difference in the levels of complex III and atpase in CEA17 and ?aoxA. Yet the complex IV has shown higher in mutant than in CEA17. In this developmental phase, the increase of ucp-like is related to the treatment with menadione and not with the presence of aoxA, what explains the equivalent amount of transcripts in CEA17 and ?aoxA. The levels of nde suggest coordinated action of the protein with AOX, because it is modulated by the presence of aoxA. The role of Nde and AOX in the detoxification of reactive oxygen species is suggested by their high levels of transcripts in hyphae treated with menadione. Different from germinants, transcripts of sod3 was predominant in CEA17 hyphae, whereas transcripts of sod2 were higher for ?aoxA. Among catalases, levels of catA were higher in mutant, as was the activity of catalase as a whole. prx1 and trx1 transcripts were higher in CEA17 and grx1 in ?aoxA. Yet, trx1 reached the highest levels of transcripts in germinants, indicating a possible reduction of thiol proteins and ribonucleotides through different ways, according to the developmental phase of the fungus. The classical antioxidant enzymes, as superoxide dismutase, catalase and thiol enzymes showed increase in the transcripts in most of the analyzed situations. iv However, menadione and paraquat promoted higher variation in the transcripts than that observed with hydrogen peroxide generated by the system glucose/glucose oxidase.

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2018-03-05T18:00:17Z No. of bitstreams: 2 Evelin _Muller2017.pdf: 2060146 bytes, checksum: 1bcf8608f011e87afa4959a76f91fa80 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T18:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Evelin _Muller2017.pdf: 2060146 bytes, checksum: 1bcf8608f011e87afa4959a76f91fa80 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The growing demand for seeds and seedlings of native species, due to the restoration of degraded areas, leads to the need for studies on the storage of seeds for future use. The objective of this study was to evaluate the anatomical aspects, physiological quality and antioxidant enzymatic activity of Peltophorum dubium seeds during storage, and later submitted to methods of physical dormancy (T1 - without scarification, T2 - mechanical scarification and T3 - chemical scarification with sulfuric acid for 10 minutes). The seeds were stored at 5 ° C for 12 months. At pre-established intervals, these were evaluated by water content, anatomical analysis of the tegument, electrical conductivity, percentage of germination, initial development of seedlings, antioxidant enzymatic activity and lipid peroxidation. The integument underwent anatomical changes throughout the storage. The electrical conductivity did not correspond to the physiological quality of the seeds. The percentage of germination for treatments during storage did not differ significantly, presenting a mean of 6.8% for T1, 95% for T2 and 94% for T3. The rate of germination increased after 180 days of storage when associated with treatments T2 and T3. Initial seedling development was stimulated in all treatments. There was an increase in the activity of the catalase enzyme at 60 days, the enzyme superoxide dismutase at 360 days and malondialdehyde at 60 days for all treatments, followed by a significant decrease at 300 and 360 days of storage. The storage of the Peltophorum dubium seed promoted anatomical modifications of the skin, maintained the physiological quality of the seeds, and after 180 days of storage, in association with the treatments, increased the rate ofgermination and stimulated the initial development of the seedlings. The antioxidant enzyme system proved to be efficient, due to the activity of the catalase enzyme, in order to review the oxidative damages, promoting the control of the deterioration process. / A crescente demanda por sementes e mudas de espécies nativas, por conta da restauração de áreas degradadas, trás a necessidade de estudos a cerca da armazenagem das sementes para utilização futura. O estudo objetivou avaliar os aspectos anatômicos, a qualidade fisiológica e a atividade enzimática antioxidante de sementes de Peltophorum dubium, durante o armazenamento, e posteriormente submetidas à ação de métodos para superação de dormência física (T1 - sem escarificação, T2 - escarificação mecânica e T3 - escarificação química com ácido sulfúrico por 10 minutos). As sementes foram armazenadas a 5ºC por 12 meses. Em intervalos pré-estabelecidos, estas foram avaliadas pelo teor de água, análise anatômica do tegumento, condutividade elétrica, porcentagem de germinação, desenvolvimento inicial das plântulas, atividade enzimática antioxidante e peroxidação lipídica. O tegumento sofreu alterações anatômicas ao longo do armazenamento. A condutividade elétrica não foi correspondente à qualidade fisiológica das sementes. A porcentagem de germinação para os tratamentos durante armazenamento não diferiu significativamente, apresentando média de 6,8% para T1, 95% para T2 e 94% para T3. O índice de velocidade de germinação aumentou após 180 dias de armazenamento quando associado aos tratamentos T2 e T3. O desenvolvimento inicial das plântulas foi estimulado em todos os tratamentos. Houve aumento da atividade da enzima catalase aos 60 dias, da enzima superóxido dismutase aos 360 dias e de malondialdeído aos 60 dias para todos os tratamentos, seguido da diminuição significativa aos 300 e 360 dias de armazenamento. O armazenamento das sementes de Peltophorum dubium promoveu modificações anatômicas tegumentares, manteve a qualidade fisiológica das sementes, e a partir de 180 dias de armazenamento, em associação dos tratamentos, aumentou o índice de velocidade da germinação e estimulou o desenvolvimento inicial das plântulas. O sistema enzimático antioxidante se demonstrou eficiente, por conta da atividade da enzima catalase, a fim de rever os danos oxidativos, promovendo o controle do processo de deterioração.

INTRODUÇÃO: A erva-mate (Ilex paraguarienis), uma planta nativa e consumida em grande parte da América do Sul, apresenta diversos compostos bioativos que já demonstraram importante atividade antioxidante in vitro e in vivo. O chá mate é um produto desta planta cujas propriedades antioxidantes ainda não foram avaliadas em ensaios com humanos. OBJETIVO: Este projeto visa avaliar o potencial antioxidante do chá mate in vivo e ex vivo sobre o plasma e LDL de humanos após a ingestão de chá-mate. MÉTODOS: Indivíduos em jejum (n=20) tiveram seu sangue coletado em três momentos: antes, após uma hora e depois de 1 semana (7 dias) da ingestão diária de chá-mate. O plasma e a LDL obtidos nos três momentos foram submetidos à oxidação por três mecanismos diferentes [Cobre (Cu+2), lipoxigenase e peroxinitrito (SIN-1)] e em seguida foram medidos os produtos de peroxidação lipídica formados: a concentração de TBARs (substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico) e a formação de dienos conjugados empregando-se métodos espectrofotométricos. Também foram determinados o perfil antioxidante total do plasma (TAS), avaliação da lipoperoxidação plasmática basal (TBARs), avaliação da fragmentação da Apolipoproteína B após oxidação da LDL, por eletroforese em gel com SDS-PAGE e os níveis de expressão, por meio de análise de PCR real time, de alguns genes relacionados à produção de enzimas antioxidantes. Teste t de Student pareado foi utilizado para verificar se houve diferença estatisticamente significante entre os resultados das diversas análises antes e após o consumo do chá. RESULTADOS: Os resultados obtidos pela maioria dos ensaios realizados demonstraram que o consumo de chá mate aumentou a resistência à oxidação, a capacidade antioxidante plasmática e a expressão de genes relacionados à produção de enzimas antioxidantes. CONCLUSÃO: Esses resultados sugerem que o consumo de chá mate por período curto pode atuar como antioxidante por múltiplos mecanismos e portanto pode contribuir para diminuição do risco de desenvolvimento de doenças crônicas relacionadas a processos oxidativo. / Yerba Mate (Ilex paraguariensis) is a native and widely consumed South American plant. It contains high concentrations of bioactive compounds that respond for its high antioxidant activity in vitro and in vivo. This activity has not been demonstrated yet in humans for the mate tea, a product derived from Yerba Mate. OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the antioxidant activity of maté tea in vivo and ex vivo on plasma and LDL human after ingestion of mate tea infusion. METHODS: Fasting peripheral venous blood samples of twenty healthy women (n=20) were taken in three different times: before drinking the tea, one hour later and after one week of daily consumption (7 days) of mate tea. The plasma and isolated LDL were oxidated with 3 different systems [copper (CuSO4), lipoxygenase and peroxynitrite (SIN-1)]. Next, the peroxidation products evaluated were: concentration of malonaldeyde (TBA) and conjugated dienes (lag time), using spectrophotometric methods. We also measured the plasma total antioxidant status (TAS), serum levels of malondialdehyde (MDA) as thiobarbituric substances (TBARS), fragmentation of apo B using SDS-PAGE and the level of antioxidant enzyme gene expression by PCR real time. Paired t student test was used to analyze the results before and after ingestion of mate tea. RESULTS: The results obtained by most of the tests showed that mate tea ingestion increased the plasma and LDL resistance by ex vivo oxidation, the plasma antioxidant capacity and the level of antioxidant enzyme gene expression. CONCLUSION: This study suggests that regular consumption of mate tea can act as an antioxidant by multiple mechanisms and thus may contribute decrease the risk of developing chronic diseases related to oxidative processes.

Sabe-se que dentre os principais contaminantes ambientais estão os metais pesados, decorrentes da intensa atividade agroindustrial das últimas décadas. Em especial, o cádmio (Cd) é um elemento não essencial que está entre os poluentes ambientais mais tóxicos a humanos, animais e plantas, mesmo em baixas concentrações. Considerando a relevância da problemática da toxicidade por Cd, a caracterização da resposta de um sistema modelo largamente usado como o Micro-Tom, é essencial para o maior conhecimento dos processos fisiológicos, bioquímicos e genéticos envolvendo a toxicidade e a resistência ao Cd. Outro fator a ser considerado é a importância econômica do tomate para a agricultura mundial, aliando as perdas de produtividade à falta de conhecimento sobre os mecanismos de toxicidade. A proposta do projeto foi o estudo do comportamento de plantas de Micro-Tom expostas ao Cd, através do processo de estresse oxidativo decorrente da exposição ao metal. Por meio de todos os parâmetros analisados ao longo do projeto, foi possível caracterizar o modelo Micro-Tom quanto à toxicidade por Cd. Após toda esta parte exploratória de caracterização dos níveis de atividade antioxidativa, foi possível a inclusão de mutantes hormonais (auxina, etileno) já introduzidos nesse cultivar, tornando o estudo mais investigativo com novas perspectivas da relação hormonal com os mecanismos de toxicidade e resistência a fatores de estresse em geral. / It is known that among the main environmental contaminants are included the heavy metals, a result of the intense industrialized activity. Cadmium (Cd) is a non essential element that is among the most dangerous heavy metals, leading to considerable losses in plant productivity and hazardous health effects, even in low concentrations. Considering the high Cd toxicity, the characterization of the responses by a model system like Micro-Tom may be essential to understanding about physiological, biochemistry and genetic processes involved with the toxicity and resistance to Cd. Another major aspect to be considered is the economical importance of tomato in world agriculture and the possible losses of productivity caused by Cd. The main objective of this part of the work was to study Cd-induced oxidative stress in Micro- Tom plants. Through the parameters analysed, it was possible to characterize the Micro-Tom model related to Cd toxicity. After this initial characterization based mainly on antioxidative activities, it was possible to include in the study hormonal mutants (auxin, ethylene, introduced into the Micro-Tom line), in order to investigate whether these mutants respond differently from the wild-type when Cd-induced oxidative stress is concerned.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_tiago_zanatta_aumonde.pdf: 1079699 bytes, checksum: a746c53d407f8ae1707486f01d299977 (MD5) Previous issue date: 2012-11-19 / Plants can produce compounds with potential for inhibition of germination and initial growth of other plant species. The work was conducted at the Laboratory of Seed Physiology - UFPel in the years 2010 to 2012 and aimed to evaluate the effect of different concentrations of vegetable extracts on the physiology of lettuce and red rice seeds and seedlings. In Articles 1 and 2, we used extracts of leaves of Zantedeschia aethiopica e Philodendron bipinnatifidum at concentrations of 0, 6, 12, 25 and 50%, established from dilution of the 100% concentrated extract in distilled water. Target species as was used lettuce seeds. In the article 3, the red rice was a target species and used the leaves extract of P. bipinnatifidum at concentrations 0; 12; 25; 50 and 75%. Were evaluated the germination, first count germination, germination speed index, length of shoot and primary root, seedling total dry mass, electrical conductivity, chlorophyll content, activity of the enzymes, alfa-amylase, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbarto peroxidase (APX), lipid peroxidation, content of hydrogen peroxide and seedling emergence, length of organs and total dry mass of seedlings emerged. When lettuce seeds and seedlings were exposed to the action of the leaves extract of P. bipinnatifidum, the activity of the enzyme α-amylase changed in seed, first germination and germination test. The increasing of concentration the extract of Z. aethiopica and P. bipinnatifidum provided reduction of seedling emergence, changes in chlorophyll content and activity of the enzymes SOD, CAT, APX and lipid peroxidation in seedlings. The extracts negatively affected the physiological performance of lettuce and red rice seeds. Provided hydrogen peroxide accumulation with increasing concentration, damaging the integrity of cell membranes, contributing to oxidative stress and reducing the incidence of normal seedlings. / As plantas podem produzir compostos com potencial de inibição da germinação e do crescimento inicial de outras espécies vegetais. O trabalho foi realizado no Laboratório de Fisiologia de Sementes - UFPel, nos anos de 2010 a 2012 e objetivou avaliar o efeito de diferentes concentrações de extratos vegetais sobre a fisiologia de sementes e plântulas de alface e arroz-vermelho. Nos artigos 1 e 2, foram utilizados extratos de folhas maduras de Zantedeschia aethiopica e Philodendron bipinnatifidum nas concentrações 0; 6; 12; 25 e 50%, estabelecidas a partir da diluição do extrato 100% concentrado em água destilada. Como espécie alvo utilizou-se sementes de alface. No artigo 3, a espécie alvo foi arroz vermelho e utilizou-se o extrato de folhas maduras de P. bipinnatifidum nas concentrações 0; 12; 25; 50 e 75%. Foram avaliados a germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento de parte aérea e raiz primária, massa seca total de plântulas, condutividade elétrica, teores de clorofila, atividade das enzimas superóxido-dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbarto peroxidase (APX), peroxidação de lipídica, peróxido de hidrogênio e emergência de plântulas, comprimento de parte aérea e de raiz e massa seca total das plântulas emergidas. Em sementes e plântulas alface expostas a ação do extrato de folhas de P. bipinnatifidum, a atividade da enzima alfa-amilase foi alterada na semente, nas plântulas da primeira contagem e do teste de germinação. O aumento da concentração do extrato de Z. aethiopica e P. bipinnatifidum reduziu a emergência de plântulas, alterou os teores de clorofila e a atividade da SOD, CAT, APX e incrementou a peroxidação lipídica em plântulas. Os extratos afetaram negativamente o desempenho fisiológico das sementes de alface e arroz vermelho e proporcionaram acúmulo de peróxido de hidrogênio com o aumento da concentração, prejudicando a integridade de membranas celulares, colaborando para o estresse oxidativo e a redução da incidência de plântulas normais.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_amanda_moreira_lopes.pdf: 1115061 bytes, checksum: 4f2c552de4e1f1eddfe62430e67bdfac (MD5) Previous issue date: 2012-03-01 / This study aimed to evaluate the radiosensitivity of castor bean seeds cultivar IAC80 subjected to different doses of cobalt60 gamma radiation. Firstly, the mechanical removal of the caruncle seeds was performed, after being pre-soaked for 24 hours and irradiated with cobalt60 gamma radiation (0, 50, 100, 150 and 200Gy) and, then, sown in polystyrene trays containing soil. Parameters such as electrical conductivity, emergence index and emergence rate, growth parameters and analysis of antioxidant enzymes (SOD, CAT and APX) measured/assessed in leaves and roots of castor bean plantlets /seedlings were evaluated. The results were submitted to ANOVA and the averages compared through Turkey test (5%). The electrical conductivity was not affected by the radiation doses used. The results showed that gamma radiation negatively affected plantlets/seedlings development, given that the dose of 200Gy significantly reduced emergence and speed of emergence index. The growth parameters showed a reduction in the plantlets size with the increase of radiation doses. The activities of antioxidant enzymes, superoxide dismutase showed a significant difference only at a dose of 200Gy to the leaves, not being significant to the roots. The activity of the enzyme ascorbate peroxidase showed increased activity in the leaves as the radiation doses were also increased. The activity of catalase showed no significant difference when exposed to different doses of gamma radiation in both leaves and roots. From the foregoing it can be concluded that the doses of Co60 gamma radiation used in this study were shown to have a negative effect on the morphological and physiological characteristics evaluated in this work. Regarding the activity of antioxidant enzymes (SOD and APX), the shoots of seedlings of castor bean was more sensitive to gamma radiation Co60 used. / O presente estudo teve por objetivo avaliar a radiossensibilidade de sementes de mamona cultivar IAC80 submetida a diferentes doses de radiação gama cobalto60. Primeiramente foi feita a remoção mecânica da carúncula das sementes, foram préembebidas por 24h em água destilada e irradiadas com radiação gama cobalto60 (0, 50, 100, 150 e 200 Gy) e posteriormente semeadas em bandejas de isopor contendo solo. Foram feitos testes de condutividade elétrica, emergência e índice de velocidade de emergência, análises de crescimento e análise das enzimas antioxidantes (SOD, CAT e APX) avaliadas nas folhas e nas raízes de plântulas de mamona. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (5%). A condutividade elétrica não foi afetada pelas doses de radiação utilizadas. Os resultados mostraram que a radiação gama afetou negativamente o desenvolvimento das plântulas, sendo que a dose de 200Gy reduziu significativamente a emergência e o índice de velocidade de emergência. As características morfofsiológicas apresentaram redução do tamanho das plântulas conforme o aumento das doses de radiação. Na atividade das enzimas antioxidantes, a superóxido dismutase apresentou diferença significativa apenas na dose de 200Gy, para as folhas, não sendo significativa nas raízes. A atividade da enzima ascorbato peroxidase mostrou aumento da atividade nas folhas conforme o aumento da dose de radiação. Já a atividade da catalase não mostrou diferença significativa quando exposta a diferentes doses de radiação gama tanto em folhas quanto em raízes. A partir do exposto pode-se concluir que as doses de radiação gama Co60 utilizadas neste estudo mostraram ter um efeito negativo sobre as características morfofisiológicas avaliadas neste trabalho. Quanto à atividade das enzimas antioxidantes (SOD e APX), a parte aérea das plântulas de mamona se mostrou mais sensível às doses de radiação gama Co60 utilizadas.

Abstract Skin is the largest organ in our body protecting us from ultraviolet radiation and xenobiotics. UV-radiation is a common cause of squamocellular carcinoma and melanoma of the skin that cause morbidity and mortality world wide. Reactive oxygen species are constantly formed by, for example, cellular respiration and UV-radiation, and they can readily react with virtually any macromolecule within cell structures causing damage to DNA, proteins and lipids. Oxidative stress (OS) is a homeostatic process that is dysregulated in cancer cells to their benefit. Nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) is the main regulator of antioxidant response and it has been shown to be upregulated in various cancers enabling their survival and growth. By using immunohistochemistry we studied the change and prognostic significance of OS markers in melanoma from paraffin embedded patient samples. Nrf2 expression is increased in melanoma, associating with deeper invasion and a worse melanoma-specific outcome. In addition, epithelial-to-mesenchymal transition markers Slug, Twist and Zeb1 showed altered expression levels in relation to invasion and metastasis associating also with Nrf2. With the help of target inhibition molecules Vemurafenib and MEK-inhibitor CI-1040, In vitro study showed that BRAF- and NRAS-mutations might activate Nrf2. Furthermore, Nrf2-regulated antioxidant enzyme peroxiredoxin I showed decreased expression in malignant melanomas and metastases compared to benign naevi. Intriguing findings were made from the surrounding structures of melanomas e.g. loss of expression of an oxidative lesion marker 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine in adjacent endothelial cells associated with worse melanoma-specific survival. Changes in the expression of adhesion molecules claudins 1-5 and 7 were studied in the progression of cutaneous squamous cell carcinomas and preneoplastic lesions. Change in claudin composition can alter epidermal permeability and cell polarity. Efficiency of oncological treatment modalities is frequently based on oxidative stress damage. Nrf2-inhibition could offer the means to increase the sensitivity of cancerous tissue to oxidative insults and hinder proliferative and survival signalling. Later research should focus on the relation of Nrf2 with other signalling and observations made from the tumour microenvironment. / Tiivistelmä Iho on elimistön suurin elin, ja se suojaa meitä auringon ultravioletti (UV)-säteilyltä ja muilta ulkoisilta tekijöiltä. UV-säteily on yhteinen etiologinen tekijä ihon levyepiteelikarsinoomalle ja melanoomalle, jotka aiheuttavat maailmanlaatuisesti paljon sairastavuutta ja kuolleisuutta. Reaktiivisia happiradikaaleja muodostuu esimerkiksi soluhengityksestä ja UV-säteilystä, ja ne voivat reagoida minkä tahansa makromolekyylin kanssa aiheuttaen vaurioita solun perimäainekseen, proteiineihin ja lipidirakenteisiin. Oksidatiivisen stressin (OS) säätely on tärkeä homeostaattinen prosessi, joka vinoutuu syöpäsolujen hyödyksi. Nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) on antioksidanttivasteen pääsäätelytekijä, ja sen ilmentyminen on lisääntynyt useissa syövissä lisäten syöpäsolun selviytymistä ja kasvua. Tutkimme potilasaineiston ja immunohistokemian avulla OS:n merkkiaineiden muutoksia melanoomassa ja niiden merkitsevyyttä taudin ennusteelle. Nrf2:n ilmentyminen on lisääntynyt melanoomassa liittyen syvempään invaasioon ja huonompaan tautispesifiseen ennusteeseen. Lisäksi epiteliaali-mesenkymaalitransition merkkiaineiden, Slug, Twist ja Zeb1 ekspression muutoksia havaittiin syvyyskasvun ja metastasoinnin yhteydessä assosioituen myös Nrf2 ilmentymiseen. In vitro- tutkimus osoitti spesifisten inhibiittoreiden avulla, että BRAF- ja NRAS-mutaatiot saattavat aktivoida Nrf2 melanoomassa. Myös Nrf2:n säätelemän entsyymin peroksiredoksiini I:n ilmentyminen on vähentynyt melanoomassa ja metastaaseissa verrattuna hyvänlaatuisiin pigmenttiluomiin. Merkittäviä muutoksia havaittiin myös melanoomaa ympäröivistä rakenteista, esimerkiksi OS:n vauriomarkkerin 8-hydroksi-2’-deoksiguanosiinin vähentynyt ilmentyminen endoteelisoluissa liittyi huonompaan tautispesifiseen ennusteeseen. Lisäksi tutkimme soluväliliitosproteiinien klaudiinien 1–5 sekä 7 ilmentymistä levyepiteelikarsinoomissa ja niiden esiasteissa. Klaudiinien muutokset voivat vaikuttaa ihon permeabiliteettiin ja solujen polarisaatioon. Onkologisten hoitomuotojen teho perustuu usein happiradikaalien aiheuttamiin vaurioihin. Nrf2-inhibitio voisi tarjota keinon lisätä syöpäkudoksen herkkyyttä näille vaurioille sekä estää syöpäsolun selviytymissignalointia. Tulevat tutkimukset tulisivat keskittyä Nrf2 signaloinnin ja muun solusignaloinnin välisiin suhteisiin sekä havaintoihin kasvaimen mikroympäristön muutoksista.

Orientador: Denise Vaz de Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:57:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_KellGrandjean_M.pdf: 3663020 bytes, checksum: 9e2b6eee5b841b824157538fe4dee768 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O objetivo do trabalho foi desenvolver uma escada com sistema de roldanas para aplicação da sobrecarga, para mimetizar condições semelhantes aos treinos em humanos, uma vez que o músculo esquelético é muito sensível as variáveis de treinamento (sobrecarga, repetições, pausas). Outro objetivo foi avaliar os efeitos de oito semanas de treinamento de força em escada com e sem suplementação antioxidante. Foram analisados marcadores morfológicos, metabólicos e de estresse oxidativo no sangue e no músculo flexor longo do hálux (FHL) em ratos divididos em grupo controle e treinado (Protocolo 1), e posteriormente em ratos submetidos a suplementação antioxidante (óleo de arroz) e treinamento (Protocolo 2). O sistema de roldanas gerou uma sobrecarga com menor interferência de atrito, propiciando sessões de treino com contribuição do metabolismo anaeróbico, e com dano tecidual nas fibras musculares, resultando em aumento de desempenho ao longo das 24 sessões de treino e adaptações características de um treino resistido tais como aumentos da AST, dos estoques de glicogênio e atividade da enzima lactato desidrogenase. Importante salientar que houve hipertrofia das fibras glicolíticas e oxidativas e aumento da atividade da enzima citrato sintase, demonstrando que além do aumento na produção de força o treino aumentou a capacidade oxidativa do músculo. Houve uma maior produção de EROs refletida em aumento significativo da atividade das enzimas antioxidantes glutationa redutase e catalase. Esse aumento foi suficiente para a proteção do músculo, uma vez que os valores do marcador de peroxidação lipídica (TBARs) estavam homogeneamente diminuídos após as 8 semanas de treino quando comparado ao grupo controle. A possível resposta ergogênica não ocorreu com a suplementação de óleo de arroz no FHL de ratos treinados divididos em 3 grupos: suplementados com água, 0.75 ml e 1.5 ml de óleo de arroz. Não encontramos diferenças significativas no desempenho e na hipertrofia entre os grupos. Houve diminuição significativa nas concentrações de TBARs nos grupos suplementados com 0,75mL e 1,5mL de óleo de arroz. No entanto, os efeitos adaptativos na capacidade oxidativa muscular e nas enzimas antioxidantes foi perdido com a suplementação. Esses dados sugerem cautela na utilização de antioxidantes com intuito de proteção do aumento de EROs induzido pelo treinamento, pois vias adaptativas são sinalizadas por EROs / Abstract: The main goal of this study was to develop a ladder for rats with pulley system for the application of overload, to mimic conditions similar to training in humans, since the skeletal muscle is very sensitive to the training variables (overload, repetitions, pauses). Other objective was to evaluate the effect of eight weeks of strength training in ladder in this system with and without antioxidant supplementation. It was performed morphological markers, metabolic and oxidative stress analyses in blood and in the flexor hallucis muscle (FHL) in rats divided into control group and trained group (Protocol 1), and in other group of rats subjected to antioxidant supplementation (rice oil) and training (Protocol 2). The pulley system generated an overload with less interference of friction, providing training sessions with anaerobic metabolism contribution, and tissue damage in the muscle fibers, resulting in increased performance over the 24 training sessions and adaptations of resistance training such as increases in (Cross-section-area) CSA, the glycogen stores and activity of lactate dehydrogenase. It is Important to note that there was hypertrophy of the glycolytic and oxidative fibers and increased activity of the citrate synthase enzyme, showing that besides the increase in force production, training also increased muscle oxidative capacity. There was a higher production of ROS reflected in a significant increase of antioxidant enzymes catalase and glutathione reductase. This increase was enough for muscle protection, since the values of lipid peroxidation marker (TBARS) were homogeneously decreased after 8 weeks of training compared to the control group. We did not find ergogenic response with the rice oil supplementation in rats trained FHL divided into 3 groups: supplemented with water, 1.5 ml and 0.75 ml rice bran oil. We found no significant differences in performance and hypertrophy among groups. There was a significant decrease in TBARS concentrations in the groups supplemented with 0,75mL and 1.5 mL of rice oil. However, the adaptive effects in muscle oxidative capacity and the antioxidant enzymes were lost with the supplementation. These data suggest caution with the use of antioxidants to protect against the increase of ROS induced by training, because adaptive pathways of training can be signalize by ROS / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Oxidative processes play important role in cell physiology and pathology as well. Balance of these processes is supplied by cooperating antioxidative systems; function of antioxidant defense systems depens on high levels of antioxidants in organism. Presented work is focused on developement and optimization of methods for analysis of important enzyme and non-enzyme antioxidants as well as total antioxidant capacity of selected types of biological material. Extractions and analyses of vitamin E, carotenoids, superoxide dismutase, catalase, peroxidase and lipoxygenase in barley and malt were optimized. RP-HPLC and HPLC/ESI-MS were used for analysis of vitamin E, phenolic and carotenoid content, spectrophotometry was used for enzymes activity analysis. A new methods for catalase and lipoxygenase activities were developed and compared with direct UV methods. Superoxide dismutase activity was determined by commercial diagnostic kit. A colorimetric method was used for peroxidase activity determination. Some kinetic parameters of enzymes were provided too. Optimized methods were used in the analyses of antioxidants in plant material - in barley and malt - in sets of samples of 6 varieties cultivated in four different locations for two years. Content of individual antioxidants differed depending on the variety, but usually were not found significant differences in the levels, depending on growing location. Perhaps climatic conditions have the greatest influence on levels of low molecular weight and enzymatic antioxidants at the specific location; oxidation processes are influenced both the quantity of moisture, both by sunlight, which induces oxidative processes in cultivated plants. The activity of antioxidants in barley caryopses is rapidly increasing during the malting process; an elevated temperature and moistness first induces activation the enzyme systems including antioxidant. In caryopsis is metabolic activity increased during which we can expect an increased production of radicals; for this purpose can antioxidant systems be activated that protect cells from damage by oxidative stress. In the second part of work optimized methods were applied in two clinical trials focused on study of the influence of exogenous antioxidants intake on metabolic and antioxidant status in human organism. In the first clinical study influence of food supplement containing polyunsaturated fatty acids and vitamin E on metabolism of hyperlipidaemics was evaluated. After 3-month supplemenation a lipid profile was improved and serum antioxidant levels increased. The second experiment was focused on enzyme and non-enzyme antioxidant levels in healthy subjects after temporarily intake of specific foods rich in antioxidants. After two-month intake plasma phenolic substances were slightly increased. Total antioxidant capacity and activities of enzyme antioxidants were not affected. Results of both clinical exeriments showed that supplying of antioxidants in natural form or in the form of food supplements does not markedly affect metabolism of healthy subjects, while in patients with chronic diseases antioxidant supplementation can positively influence metabolic status. Results of this work showed that optimized methods are suitable for analyses of antioxidant status parameters and also for monitoring of exogenous antioxidant intake.

>Magister Scientiae - MSc / In an ever changing environment, plants are constantly challenged by various abiotic stresses such as salinity, which limits global crop production. This directly affects food availability for the global population, which is projected to increase to 9.5 billion by 2050, which in turn places great pressure on natural resources and food security. These environmental adversities induce the accumulation of reactive oxygen species (ROS) hydrogen peroxide, hydroxyl and superoxide radicals which cause severe oxidative damage to plants. The equilibrium between the production and detoxification of ROS is then dependent on the modulation of enzymatic and non-enzymatic antioxidants to achieve plant homeostasis. / 2024