La palourde japonaise, Ruditapes philippinarum, a été introduite en France en 1972 suite à une volonté de diversification de la production aquacole des bivalves. A la fin des années 1980, des épisodes de mortalité massive ont été observés dans les parcs vénéricoles du pays des Abers (Finistère, France). La mortalité massive des palourdes a été associée à la maladie de l’anneau brun (MAB), une vibriose dont l’agent étiologique est Vibrio tapetis. Le développement de la MAB en milieu naturel a été associé à la modulation de certains facteurs environnementaux tels que la température ou la présence de ressource trophique. Dans le cadre de ce travail et dans un premier temps, des infections expérimentales de palourdes avec différentes souches de V. tapetis ont été effectuées conjointement à une acclimatation des animaux à deux températures contrastées. L’augmentation de la température de 15 à 22 °C a été associée à de plus fortes activités enzymatiques de la superoxyde dismutase (SOD), impliquée dans le système antioxydant, et de la phénoloxydase (PO), impliquée dans le système immunitaire inné. L’augmentation de la température a également conduit à une diminution de la virulence de Vibrio tapetis. Ensemble, ces résultats permettent d’expliquer la baisse de la prévalence et de l’intensité de la MAB à 22 °C. Dans un second temps, des palourdes sexuellement matures nourries avec deux algues contrastées en termes de composition lipidique ont été infectées par V. tapetis. Si la qualité des microalgues n’a pas conduit à des différences de prévalence et d’intensité de la MAB, le statut de reproduction des animaux a eu une influence sur l’intensité de la maladie. Les réponses métaboliques de R. philippinarum exposée à V. tapetis n’ont pas été influencées par la qualité de la nourriture mais par le développement de la MAB. Ces réponses consistaient en une modulation de l’activité d’enzymes antioxydantes (SOD, catalase, glutathion peroxydase, glutathion réductase,glutathion-S-transférase) et d’enzymes reliées au système immunitaire inné (PO et oxyde nitrique synthase inductible) en fonction de la présence de signes cliniques de la MAB. Finalement, l’utilisation de ces indicateurs biochimiques pourrait permettre d’établir des critères de sélection d’individus résistants à la MAB. / The Manila clam, Ruditapes philippinarum, was introduced in France in 1972 following the willingness of bivalve aquaculture diversification. In the late 1980s, episodic mass mortality events were observed in ponds of the “Pays des Abers” region (Finistère, France). The massive mortality of clams was associated brown ring disease (BRD), a vibriosis which causative agent is Vibrio tapetis. BRD development in field has been associated with the modulation of environmental factors such as temperature or the presence of trophic resource. Firstly in the frame of the present work, experimental infections of clams with different strains of V. tapetis were performed together with animal acclimation at two contrasted temperatures. The increase of temperature from 15 to 22 ° C was associated with higher enzymatic activities of superoxide dismutase (SOD), involved in the antioxidant system, and the phenoloxidase (PO), involved in the innate immune system. Temperature increase also led to a decrease in virulence of V. tapetis. Together, these results might explain the decline in BRD prevalence and intensity observed at 22 ° C. Secondly, sexually mature clams fed with two microalgal diets contrasted in terms of lipid composition were infected with V. tapetis. Although microalgae quality did not lead to any difference in BRD prevalence and intensity, the reproductive status of clams influenced BRD intensity. Metabolic responses of R. philippinarum exposed to V. tapetis were not influenced by the food quality but mainly by BRD development. These responses consisted in a modulation of the activity of antioxidant enzymes (SOD, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, glutathione S-transferase) and enzymes related to innate immune system (PO and inducible nitric oxide synthase) according to the presence of BRD clinical signs. Finally, the use of these biochemical indicators could allow for new criteria for selection of BRD resistant clams.

Reactive oxygen species (ROS) such as superoxide radical anion (O2•¯), hydroxylradical (OH•), hydrogen peroxide (H2O2) and peroxynitrite (ONOO-) that are produced during the metabolism of oxygen under oxidative stress in aerobic organisms destroy several key biomolecules and lead to a number of disease states. Mammalian systems possess several effective defense mechanisms including antioxidant enzymes to detoxify these ROS. The selenocysteine-containing Glutathione peroxidase (GPx) is particularly an efficient enzyme in the detoxification of H2O2 and other hydroperoxides by using glutathione (GSH) as cofactor. The chemistry at the active siteof GPx has been extensively investigated with the help of synthetic selenium compounds. Although the anti-inflammatory compound ebselen(2-phenyl-1,2-benzoisoselenazol-3(2H)-one) is undergoing phase III clinical trial as antioxidant, the chemistry of ebselen is still not understood. The present study on a number of ebselen derivatives with various N-substitutions reveals that the substitution at the N atom is important for the antioxidant activity. This study also suggests that the nature for thiol cofactor has a dramatic effect on the GPx activity of ebselen derivatives. It has been shown that ebselen exhibits very poor catalytic activity in the presence of aromatic thiols mainly due to strong Se….O nonbonded interactions that lead to extensive thiol exchange reactions in the selenenyl sulfide intermediate. To prevent the se….O interactions, a series of tertiary amide-based diselenides have been synthesized along with their secondary amide counterparts. Detailed structure-activity correlation studies reveal that the GPx-like activity of the sec-amide-based compounds can be significantly enhanced by the substitution at the free-NH group of sec-amide functionality. The N,N-dialkylbenzylamine-based diselenides exhibit their catalytic activities via the generation of selenols which was confirmed by the reaction with anti-arthritic gold(I) compounds. Interestingly, the replacement of the hydrogen atom at the 6th position of the benzene ring of N,N-dialkylbenzylamine-based diselenides by a methoxy group prevents the thiol exchange reactions mainly be weakening the Se…N interactions and thus enhances the GPx activity. On the other hand, the catalytic activity of the tert-amine-based diselenides can also be increased by replacing the tert-amino groups with the corresponding sec-amine moieties. It has been observed that the basic amino group in the amine-based diselenides deprotonates the selenol and also the thiol cofactor, which is crucial for the higher catalytic activities of the amine-based compounds. Peroxynitrite (PN, ONOO), a strong nitrating agent, is known to inactivate a number of proteins, enzymes and other biomolecules by nitration of tyrosine residues. In this study, we have shown that the commonly used antithyroid drugs and their analogues inhibit protein tyrosine nitration. This study reveals that antithyroid agents having PN scavenging activity may be beneficial of hyperthyroidism as these compounds may protect the thyroid gland from nitrative or nitrosative stress.

A hipóxia-isquemia (HI) é a principal causa de mortalidade no período perinatal e, nos sobreviventes, a incidência de comorbidades neurológicas é elevada. O encéfalo imaturo, altamente susceptível ao insulto hipóxico-isquêmico, é bastante sensível a estímulos ambientais tais como o enriquecimento ambiental (EA). Os objetivos deste estudo foram: 1) investigar o desempenho comportamental em um novo teste de memória e aprendizagem, o Ox-maze; 2) analisar a atividade das enzimas Na+,K+-ATPase, catalase (CAT) e glutationaperoxidase (GPx) no hipocampo; 3) caracterizar os neurônios piramidais da região CA1 hipocampal quanto à arborização dendrítica; 4) analisar alterações astrocíticas e sinápticas pela avaliação da imunoreatividade das proteínas GFAP e sinaptofisina usando a técnica de imunofluorescência e, 5) quantificar a densidade celular por meio de cortes semifinos da região CA1 do hipocampo de animais hipóxico-isquêmicos expostos a um ambiente enriquecido. Ratos com sete dias de idade foram divididos em quatro grupos e submetidos ou não ao procedimento cirúrgico de acordo com o grupo experimental ao qual pertenciam: controle mantido em ambiente padrão (CTAP), controle em ambiente enriquecido (CTAE), HI em ambiente padrão (HIAP) e HI em ambiente enriquecido (HIAE). Passado o período de EA (1h/dia, 6 dias/semana, 9 semanas iniciando após o desmame), os parâmetros mencionados foram avaliados nos animais. Os dados indicaram que a HI causou um prejuízo na memória e no aprendizado no teste do “OX-maze”, o qual foi revertido pelo efeito do ambiente enriquecido. A HI causou diminuição da atividade enzimática da Na+,K+-ATPase no hipocampo contralateral, assim como uma redução na imunorreatividade à sinaptofisina e nadensidade neuronal, sendo que o EA foi efetivo na recuperação da atividade da enzima Na+,K+-ATPase e dos níveis de sinaptofisina no hipocampo contralateral à lesão. As atividades de CAT e GPX não foram alteradas pela HI em nenhum dos grupos avaliados, mesmo resultado encontrado nas análises de GFAP e de padrão de arborização dendrítica. Por fim, neste estudo foi observado o importante efeito lesivo causado pela HI neonatal e o papel do EA como estratégia neuroprotetora na recuperação funcional, na atividade da Na+,K+-ATPase e na expressão de sinaptofisina. Este estudo traz avanços em busca dos mecanismos pelos quais a melhora funcional ocorre em animais HI expostos ao EA, mas pode-se verificar que não fica totalmente esclarecido como esta estratégia atua. Outros estudos são necessários para a identificação de possíveis mecanismos que atuem como mediadores da resposta funcional do EA após um evento isquêmico. / Hypoxia-ischemia (HI) is the main mortality cause in perinatal period and, in survivors, the incidence of neurological disabilities is elevated. The immature brain, highly susceptible to hypoxic-ischemic insult, is sensible to environmental stimuli, as environmental enrichment (EE). The aims of this study were to investigate: 1) behavioral performance in a new memory and learning task, the oxmaze task; 2) evaluate Na+,K+-ATPase, catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) activities in the hippocampus; 3) characterizes dendritic arbor in pyramidal neurons from CA1 region from hippocampus; 4) analyze alterations in hippocampal synaptophysin and GFAP immmunoreactivity and, 5) analyze neuronal density alterations in hippocampus of hypoxic-ischemic rats exposed to enriched environment. Seven-day-old rats were divided into four groups: controlmaintained in standard environment (CTSE), control submitted to EE (CTEE), HI in standard environment (HISE) and HI in EE (HIEE). Past the end of EE period (1 hour/day, 6 days/week, 9 weeks), mentioned parameters were evaluated in animals. Present results indicate learning and memory in the “OXmaze” task were impaired in HI rats and this effect was recovered after EE. On the contralateral hemisphere, HI caused a decrease in Na+,K+-ATPase activity that was recovered by EE. Results also indicate that HI damage decreases hippocampal synaptophysin immunoreactivity and neuronal density, moreover EE was effective in recovering synaptophysin levels on contralateral to the lesion hippocampus. The activities of GPx and CAT were not changed by HI in any group evaluated, some result founded on GFAP immunoreactivity and dendritic arborization characterization analysis. In conclusion, the important effect of HI lesion and the role of EE like neuroprotective strategy on functional impairment and on Na+,K+-ATPase activity and synaptophysin immunoreactivity was proven. Although this study have important advances in search of mechanisms by which the functional enhancement occurs in the animals submitted to HI and exposed to EE, it can be seen that it is not completely clear how this approach works. Further studies are needed to identify possible mechanisms that act as mediators of EE functional response after an ischemic event.

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.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 891731 bytes, checksum: f01a81cec277f616c4c03d6ff835d6ca (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The toxicity of arsenic (As) and its effects on antioxidant system were analyzed in S. intermedia. Plants treated in nutrient solution, pH 6.5, were exposed to increasing concentrations of As over a period of 24 hours. The objectives of this study were to evaluate the effects of toxic levels of As on production of reactive oxygen species (ROS), the antioxidative system and root external morphology. The increasing concentration of As was accompanied by higher production of reactive oxygen species and lipid peroxidation. There was a linear augmentation in the amount of superoxide anion and an increase in amount of hydrogen peroxide up to a concentration of 1.0 mg L-1 As. Augmentation in the amount of anthocyanins and higher activity of the enzymes superoxide dismutase (SOD), peroxidase ( POX), ascorbato peroxidase (APX), glutathione peroxidase (GPX) and glutathione reductase (GR) was also observed. In contrast, there was a slight decay in catalase activity. Despite the reduction in the concentration of hydrogen peroxide in higher concentrations of As, the activity of antioxidant enzymes was not enough to buffer the damage, since the concentration of superoxide anion and MDA increased linearly with the increase of As. In a second experiment, nitric oxide (NO) was supplied as sodium nitroprusside (SNP). Plants treated in nutrient solution, pH 6.5, ½ ion force, were subjected to four conditions: control (nutrient solution); SNP (15 mg L-1); As (2.0 mg L-1); As + SNP (2.0 and 15 mg L-1, respectively) over a period of 24 hours. It was evaluated the influence of nitric oxide (NO) on membrane damage and activity of antioxidant enzymes and NO production enzyme. In situ fluorescence detection was used to reveal NO presence. There was an increase in MDA content, membrane leakage, activity of antioxidative enzymes and nitrate reductase comparing 2.0 mg L-1 As conditions with As + SNP treatment. Therefore, it is considered that the protective effect of the application of SNP appears reflects direct reaction of NO with ROS. The plants under arsenic stress showed higher NO production, confirmed by the increase in nitrate reductase activity and augmentation in fluorescence levels. When provided exogenously, NO also acted directly in the removal of toxic metabolites generated in response to As. Therefore, it was found that NO, supplied by SNP, buffers As toxicity in S. intermedia. / A toxicidade do arsênio (As) e seus efeitos no sistema antioxidante enzimático e não enzimático foram analisados em Spirodela intermedia. As plantas, cultivadas em solução nutritiva, pH 6,5, foram expostas a concentrações crescentes de As por 24 horas. Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos de níveis tóxicos de As sobre a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), o sistema antioxidante enzimático e não enzimático e a morfologia externa das raízes. O acréscimo na concentração de As nas plantas desencadeou danos como aumento na produção de espécies reativas de oxigênio e peroxidação lipídica. Houve aumento linear do ânion superóxido, porém o peróxido de hidrogênio aumentou somente até a concentração de 1,0 mg L-1 de As. Também foi observado incremento no teor de antocianinas e na atividade das enzimas dismutase do superóxido (SOD), peroxidase (POX), peroxidase do ascorbato (APX), peroxidase da glutationa (GPX) e redutase da glutationa (GR). Em contraste, houve pequena queda na atividade da enzima catalase. Foi visualizado alterações micromorfológicas na coifa da raiz. Apesar da redução no teor de peróxido de hidrogênio nas concentrações mais elevadas, a atividade das enzimas antioxidantes não foi suficiente para amenizar os danos, uma vez que a concentração do ânion superóxido e de MDA aumentou linearmente com o acréscimo de As. As alterações micromorfológicas visualizadas na coifa da raiz, provavelmente foram decorrentes do aumento de EROs e consequente aumento da peroxidação lipídica. Em um segundo experimento, óxido nítrico (NO) foi suprido na forma de nitroprussiato de sódio (SNP). As plantas, cultivadas em solução nutritiva, pH 6,5, ½ força iônica, foram expostas a quatro tratamentos, sendo eles controle e As com e sem SNP, permanecendo nessas condições por 24 horas. Avaliou-se a influência do óxido nítrico (NO) sobre o dano de membrana e a atividade das enzimas antioxidativas e produtora de NO. Realizou-se também a detecção de fluorescência in situ desencadeada por NO. Houve aumento no teor de MDA, extravasamento de eletrólitos, enzimas antioxidativas e redutase do nitrato ao comparar o tratamento As (2,0 mg L-1) com As na presença de SNP. Sendo assim, considera-se que o efeito protetor da aplicação de SNP parece ser resultado da reação direta do NO com os EROs. Nas plantas submetidas ao estresse por As, observou-se maior produção de NO, resultado comprovado pela redutase do nitrato e pelo aumento na fluorescência. Quando fornecido na forma exógena, o NO também agiu diretamente na remoção de metabólitos tóxicos gerados em resposta ao As. Assim, verificou-se que o NO, fornecido pelo SNP, ameniza a toxicidade do As sobre o metabolismo de S. intermedia.

Backround: Oxidative stress (OS) has been implicated in pathogenesis of human disorders such as depressive disorder, sepsis, cardiovascular disease, acute and chronic pancreatitis, and cancer. Increased OS is result of imbalance between increased reactive oxygen and nitrogen species (RONS) production and / or insufficient activity of antioxidant defence system. Antioxidant system, which is composed of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidases (GPX), glutathione reductase (GR) and non- enzymatic antioxidant reduced glutathione (GSH) plays an important role in the protection of cells against enhanced OS. The aim of this study was to assess the OS markers and antioxidant enzymes in different pathophysiological states. Materials and methods: Activities of erythrocyte glutathione peroxidase (GPX1), GR and concentration of GSH as well as levels of OS markers were analysed in six different pathophysiologic states. These parameters were measured in 35 women with depressive disorder (DD), 40 patients with metabolic syndrome (MetS), 30 septic patients (S) followed up in the course of sepsis; 15 non-septic critically ill patients (NC), 13 patients with acute pancreatitis (AP), 50 with chronic pancreatitis (CP) and 50 patients with pancreatic cancer (PC), compared to...

A hipóxia-isquemia (HI) é a principal causa de mortalidade no período perinatal e, nos sobreviventes, a incidência de comorbidades neurológicas é elevada. O encéfalo imaturo, altamente susceptível ao insulto hipóxico-isquêmico, é bastante sensível a estímulos ambientais tais como o enriquecimento ambiental (EA). Os objetivos deste estudo foram: 1) investigar o desempenho comportamental em um novo teste de memória e aprendizagem, o Ox-maze; 2) analisar a atividade das enzimas Na+,K+-ATPase, catalase (CAT) e glutationaperoxidase (GPx) no hipocampo; 3) caracterizar os neurônios piramidais da região CA1 hipocampal quanto à arborização dendrítica; 4) analisar alterações astrocíticas e sinápticas pela avaliação da imunoreatividade das proteínas GFAP e sinaptofisina usando a técnica de imunofluorescência e, 5) quantificar a densidade celular por meio de cortes semifinos da região CA1 do hipocampo de animais hipóxico-isquêmicos expostos a um ambiente enriquecido. Ratos com sete dias de idade foram divididos em quatro grupos e submetidos ou não ao procedimento cirúrgico de acordo com o grupo experimental ao qual pertenciam: controle mantido em ambiente padrão (CTAP), controle em ambiente enriquecido (CTAE), HI em ambiente padrão (HIAP) e HI em ambiente enriquecido (HIAE). Passado o período de EA (1h/dia, 6 dias/semana, 9 semanas iniciando após o desmame), os parâmetros mencionados foram avaliados nos animais. Os dados indicaram que a HI causou um prejuízo na memória e no aprendizado no teste do “OX-maze”, o qual foi revertido pelo efeito do ambiente enriquecido. A HI causou diminuição da atividade enzimática da Na+,K+-ATPase no hipocampo contralateral, assim como uma redução na imunorreatividade à sinaptofisina e nadensidade neuronal, sendo que o EA foi efetivo na recuperação da atividade da enzima Na+,K+-ATPase e dos níveis de sinaptofisina no hipocampo contralateral à lesão. As atividades de CAT e GPX não foram alteradas pela HI em nenhum dos grupos avaliados, mesmo resultado encontrado nas análises de GFAP e de padrão de arborização dendrítica. Por fim, neste estudo foi observado o importante efeito lesivo causado pela HI neonatal e o papel do EA como estratégia neuroprotetora na recuperação funcional, na atividade da Na+,K+-ATPase e na expressão de sinaptofisina. Este estudo traz avanços em busca dos mecanismos pelos quais a melhora funcional ocorre em animais HI expostos ao EA, mas pode-se verificar que não fica totalmente esclarecido como esta estratégia atua. Outros estudos são necessários para a identificação de possíveis mecanismos que atuem como mediadores da resposta funcional do EA após um evento isquêmico. / Hypoxia-ischemia (HI) is the main mortality cause in perinatal period and, in survivors, the incidence of neurological disabilities is elevated. The immature brain, highly susceptible to hypoxic-ischemic insult, is sensible to environmental stimuli, as environmental enrichment (EE). The aims of this study were to investigate: 1) behavioral performance in a new memory and learning task, the oxmaze task; 2) evaluate Na+,K+-ATPase, catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) activities in the hippocampus; 3) characterizes dendritic arbor in pyramidal neurons from CA1 region from hippocampus; 4) analyze alterations in hippocampal synaptophysin and GFAP immmunoreactivity and, 5) analyze neuronal density alterations in hippocampus of hypoxic-ischemic rats exposed to enriched environment. Seven-day-old rats were divided into four groups: controlmaintained in standard environment (CTSE), control submitted to EE (CTEE), HI in standard environment (HISE) and HI in EE (HIEE). Past the end of EE period (1 hour/day, 6 days/week, 9 weeks), mentioned parameters were evaluated in animals. Present results indicate learning and memory in the “OXmaze” task were impaired in HI rats and this effect was recovered after EE. On the contralateral hemisphere, HI caused a decrease in Na+,K+-ATPase activity that was recovered by EE. Results also indicate that HI damage decreases hippocampal synaptophysin immunoreactivity and neuronal density, moreover EE was effective in recovering synaptophysin levels on contralateral to the lesion hippocampus. The activities of GPx and CAT were not changed by HI in any group evaluated, some result founded on GFAP immunoreactivity and dendritic arborization characterization analysis. In conclusion, the important effect of HI lesion and the role of EE like neuroprotective strategy on functional impairment and on Na+,K+-ATPase activity and synaptophysin immunoreactivity was proven. Although this study have important advances in search of mechanisms by which the functional enhancement occurs in the animals submitted to HI and exposed to EE, it can be seen that it is not completely clear how this approach works. Further studies are needed to identify possible mechanisms that act as mediators of EE functional response after an ischemic event.

Experimentos foram conduzidos com o propósito de investigar as respostas fisiológicas e bioquímicas associadas à indução de tolerância de frutos às injúrias de frio, e o envolvimento do etileno e do sistema antioxidante de defesa neste processo. Para isso, bananas Nanicão e limas ácidas Tahiti foram submetidas a tratamentos que estimularam a síntese ou bloquearam a ação do etileno e a tratamentos térmicos. No primeiro e terceiro experimentos, os frutos foram condicionados a 37°C por 10 horas, ou imersos em água a 45°C por 15 minutos ou a 53°C por 2 minutos, antes do armazenamento a 1°C (lima ácida) ou 6°C (banana). No segundo experimento, limas ácidas foram imersas em soluções contendo 1,0mM de metil jasmonato ou metil salicilato ou expostas a 1000nL L-1 de 1-MCP, antes do armazenamento a 1°C (controle). No quarto experimento, bananas foram expostas ou não (controle) a 1000nL L-1 de 1-MCP antes do armazenamento a 6°C. A temperatura e o tempo de exposição dos frutos aos tratamentos com calor influenciaram diretamente a geração e o acúmulo de radicais livres nos tecidos, o que repercutiu em diferente indução de tolerância à baixa temperatura. A aplicação de tratamentos térmicos moderados reduziu a sensibilidade dos tecidos ao etileno, promoveu maior manutenção da estabilidade das membranas, e resultou em menores índices de injúrias de frio ao final do armazenamento de ambos os frutos estudados. Entretanto, ficou evidente que, no caso da banana, a tolerância induzida pelos tratamentos térmicos é temporária, restringindo-se a poucos dias após a exposição à refrigeração. O estresse desencadeado pelo condicionamento dos frutos a 37°C por 10 horas foi severo, pois aumentou a geração de espécies reativas de oxigênio nos tecidos, favorecendo a antecipação do desenvolvimento das injúrias de frio em ambos os frutos. O tratamento da lima ácida com 1,0mM de metil jasmonato ou metil salicilato elevou, consideravelmente, a atividade das enzimas antioxidantes presentes no flavedo dos frutos e essa maior capacidade de remoção das espécies reativas de oxigênio foi acompanhada de significativa redução na incidência de injúrias de frio quando comparada ao controle. Adicionalmente, na lima ácida, o bloqueio da ação do etileno não suprimiu a sua evolução durante o armazenamento, consequentemente, a presença deste etileno residual reduziu a capacidade de remoção do peróxido de hidrogênio do flavedo dos frutos. Em contraste, a inibição da percepção do etileno e a supressão da evolução de sua síntese durante o armazenamento da banana foi responsável pela redução da sensibilidade dos frutos às injúrias de frio. A associação entre baixa temperatura e etileno favoreceu o estresse oxidativo, pois reduziu a capacidade de remoção de espécies reativas de oxigênio, induzindo eventos ligados à degradação das membranas celulares. Em suma, a efetividade dos tratamentos avaliados em induzir aos frutos tolerância ao frio está ligada não apenas ao estresse oxidativo, mas também a outros fatores como a presença do etileno no tecido. Possivelmente, a interação desses fatores com a baixa temperatura seja determinante na modulação da resposta requerida para promover maior ou menor tolerância ao frio. / Experiments were performed with the purpose to investigate physiological and biochemical responses associated to induction of fruit tolerance to chilling injury and the involvement of ethylene and antioxidant defense system in this process. Nanicão banana and Tahiti lime fruit were submitted to treatments to stimulate or to inhibit ethylene action and heat treatments. In the first and the third experiments, the fruit were conditioned at 37°C for 10 hours or hot water dipped at 45°C for 15 minutes or 53°C for 2 minutes before storage at 1°C (lime) or 6°C (banana). In the second experiment, Tahiti lime fruit were immersed in solutions containing 1.0mM methyl jasmonate or 1.0mM methyl salicylate or treated with 1000nL L-1 1-MCP, before storage at 1°C (control). In the fourth experiment, banana fruit were treated or not (control) with 1000nL L-1 1-MCP before storage at 6°C. The temperature and exposition time of fruit to heat treatments influences the free radical generation and accumulation in the tissues, causing differential induction of chilling tolerance. The fruit exposure to moderate heat treatments decreased the tissue sensitivity to ethylene, maintained membrane stability and resulting in the lower chilling injury index at the end of storage in both fruit. Nevertheless, it was clear that in the case of banana fruit, the heat-induced tolerance is temporary, and is restricted to few days after the cold exposure. The pre storage conditioning of fruit at 37°C for 10 hours trigger a severe stress, since it increased the generation of reactive oxygen species in the tissues favoring the earlier development of chilling injury symptoms in both fruit. There was a considerable increase in the activity of antioxidant enzymes in the flavedo of lime fruit treated with 1.0mM methyl jasmonate or 1.0mM methyl salicylate and this elevation on capacity to scavenge the reactive oxygen species was accompanied by significant decrease in the chilling injury incidence when compared to control fruit. In addition, in lime fruit, the ethylene perception inhibitor 1-MCP did not suppress the ethylene evolution during storage period; consequently, this residual ethylene did reduce the flavedo tissue capacity to scavenge hydrogen peroxide. On the contrary, the ethylene perception inhibition and the suppression of synthesis evolution during storage of banana fruit reduce the sensitivity of fruit to chilling injuries. The combination between low temperature and ethylene favors the oxidative stress, given that did decrease the capacity to scavenge the reactive oxygen species, which induces membrane deterioration events. In conclusion, the treatment effectiveness to induce cold tolerance to fruit was related not only to oxidative stress but also to other factors as ethylene in the tissue. Probably, the interaction of these factors with low temperature may be determinant in the modulation of response required to promote high or low chilling tolerance.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_leticia_carvalho_benitez.PDF: 2280565 bytes, checksum: b42ec255c82d36f41734b4fa831b83a0 (MD5) Previous issue date: 2012-05-02 / In agricultural systems, production is hardly influenced by adverse environmental conditions, including salinity.... / Nos sistemas agrícolas, a produção é severamente influenciada por condições ambientais adversas, dentre as quais se destaca a salinidade....

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_isabel_borba.pdf: 1492179 bytes, checksum: 14d2b7301ebf251a8ecda34f71400f7a (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / The increased demand for high quality seeds led seed technology companies to improve their techniques aiming to associate germination and vigor with the responses of the seeds in the field. However, such responses may suffer several influences during storage and maturation process, bringing damage to the membranes' systems, leading to reactive oxygen species (ROS), which can diminish seed vigor. Thus, the antioxidative system enzymes may become an enriching alternative to classify seeds lots according to their vigor. Most works analyzing those enzymes activity report their responses related to the abiotic stress influence in different crops. In such cases, the decrease in the enzymatic activity point to seeds and seedlings with less vigor and viability. However, in this work, where the seeds were not submitted to any kind of stress, those enzymes higher activity expressed a higher ROS production, and that points to the beginning of the deterioration process, featuring lesser seeds vigor. Considering this, the work aimed to distinguish seeds lots of maize, beans and soybean through the antioxidative enzymes activity (SOD superoxide dismutase, APX ascorbate peroxidase and CAT - catalase), and relate them to viability and vigor standard test to verify if those enzymes detect differences in vigor of seeds lots. For this, the seeds of the three crops were submitted to the physiological quality standard tests, such as germination, first count and germination speed index, length and dry mass of roots and shoots, electrical conductivity and antioxidative enzymes. Through the obtained results, it was possible to verify that in beans and soybean seeds lots, which presented high heterogeneity between them, the antioxidative system enzymes activity was not efficient to separate the lots. However, in the maize seeds lots that presented high homogeneity for the physiological quality standard tests, it was possible identifying differences in the enzymes activity in the seedlings derived from those seeds lots, allowing to classify them into different vigor levels. / O aumento da demanda por sementes de alta qualidade levou as empresas de tecnologia de sementes a aprimorarem suas técnicas visando associar os testes de geminação e vigor com as respostas das sementes no campo. Contudo, tais respostas podem ser influenciadas durante o processo de maturação e armazenamento, acarretando danos aos sistemas de membranas e levando a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs), as quais podem levar a diminuição do vigor das sementes. Deste modo, a avaliação das enzimas do sistema antioxidativo pode se tornar uma alternativa enriquecedora para classificar lotes de sementes quanto ao vigor. A maioria dos trabalhos que analisam a atividade dessas enzimas relacionam suas respostas frente a influência de estresses abióticos em diferentes culturas, nesses casos o decréscimo da atividade enzimática remete sementes e plântulas de menor viabilidade e vigor, contudo, neste trabalho onde as sementes não foram submetidas a nenhum tipo de estresse a maior atividade dessas enzimas representaria a maior produção de EROs que, consequentemente, evidencia o início do processo deteriorativo, caracterizando o menor vigor das sementes. Diante disso, neste trabalho o objetivo neste trabalho foi diferenciar lotes de sementes de milho, feijão e soja por meio da atividade das enzimas antioxidantes (SOD superóxido dismutase, APX ascorbato peroxidase e CAT catalase) e verificar se estas enzimas detectam pequenas diferenças no vigor das sementes. Para isso, as sementes das três culturas foram submetidas aos testes padrão de qualidade fisiológica, como germinação, primeira contagem e índice de velocidade de germinação, comprimento e massa seca da parte aérea e raízes, condutividade elétrica e posteriormente, submetidas à análise da atividade de enzimas antioxidantes. Através dos resultados obtidos foi possível verificar que nos lotes das sementes de feijão e soja, que apresentaram alta heterogeneidade entre eles a atividade das enzimas do sistema antioxidativo não foi eficiente na separação dos lotes, contudo, nos lotes de sementes de milho que apresentaram elevada homogeneidade pelos testes padrão de qualidade fisiológica foi possível evidenciar diferença na atividade das enzimas das plântulas oriundas desses lotes de sementes, permitindo classificar os mesmos em diferentes níveis de vigor.