Muitos metais como alumínio e manganês, quando adicionados nas águas pela atividade antrópica, podem produzir efeitos deletérios nos organismos. Estes metais causam alterações no sistema fisiológico, como alterações metabólicas, respiratórias, além de serem capazes de aumentar a produção das espécies reativas de oxigênio (EROs), o que podem alterar a atividade das enzimas antioxidantes que atuam no estresse oxidativo. O presente estudo investigou se a exposição aguda por 24 e 96 horas ao alumínio (Al) e manganês (Mn) em pH ácido, de forma isolada ou combinada (Al+Mn), são capazes de causar estresse oxidativo em machos sexualmente maduros de Astyanax altiparanae, e também verificou se 96 horas em água livre de metais, eram suficientes para que estes animais se recuperassem dos possíveis efeitos deletérios destes metais. A exposição ao pH ácido alterou os níveis da atividade da SOD branquial no período agudo (96h) e a atividade desta enzima não retornou aos níveis do controle no período de recuperação. A exposição ao Al aumentou a concentração de GSH (24h) nas brânquias no período agudo, retornando aos níveis do controle (96h). O Mn não alterou os níveis dos parâmetros de defesas estudados, no entanto isso ocasionou ao aumento de malondialdeído (MDA) nas células, acarretando em peroxidação lipídica. Os animais expostos ao Al+Mn combinados apresentaram diversas variações, aumentando a concentração de GSH e atividade GPx no período agudo nas brânquias. Apesar da tentativa de defesa no período agudo, o período de recuperação apresentou alterações na atividade da catalase (96h), aumento da metalotioneína (24h) e altos níveis de lipoperoxidação (96h) hepática. Os metais estudados, independentemente do pH ácido, podem ser considerados indutores do estresse oxidativo em machos de A. altiparanae, influenciando na atividade enzimática e ocasionando alterações fisiológicas que podem interferir na reprodução. Os resultados obtidos no presente estudo ajudarão a entender os mecanismos de estresse oxidativo induzido pelos metais (Al e Mn) e sua possível influência na reprodução de A. altiparanae / Many metals such as aluminum and manganese, when added in the waters by human activity, can produce deleterious effects in organisms. These metals cause changes in the physiological system, such as metabolic, respiratory disorders, as well as being able to increase the production of reactive oxygen species (ROS), which can alter the activity of antioxidant enzymes that act on oxidative stress. This study investigated whether acute exposure for 24 and 96 hours to aluminum (Al) and manganese (Mn) in acidic pH, isolated or combined (Al + Mn), are able of causing oxidative stress in sexually mature Astyanax altiparanae males, and also if the exposition for 96 hour in free metal water was enough for these animals to recover from the possible deleterious effects of these metals. The acidic pH altered levels of gill SOD activity in the acute period (96 hours) and the activity of this enzyme did not return to control levels during the recovery period. The exposition to Al increased the GSH levels (24h) in the gills in the acute period, returning to control levels (96h). The exposition to Mn did not alter the levels of the studied defence parameters, however this led to an increase in cell MDA (malondialdehyde), resulting in lipid peroxidation. The animals exposed to Al + Mn combined presented several variations in the measured parameters, increasing the concentration of GSH and GPx activity in the acute period (24h) in the gills. Despite the defence attempt in the acute period, the recovery period showed changes in catalase activity in the liver (96h), increased hepatic metallothionein (24h) and higher levels of hepatic lipid peroxidation (96h). The metals studied, irrespective of water at acid pH, they can be considered inducers of oxidative stress in A. altiparanae males influencing enzyme activity and causing physiological changes that can interfere with reproduction. Our findings will help to understand the mechanisms of oxidative stress induced by metals (Al and Mn), and its effects in A. altiparanae reproduction

A periodontite produz uma descarga de quimiocinas inflamatórias que pode ser refletida na saliva. Com base nisso, o objetivo desse estudo foi mensurar as concentrações salivares de interleucina-8 (IL-8), RANTES (Regulated upon Activation, Normal T Cell Expressed and Secreted), MIG (monokine induced by gamma interferon), IP-10 (interferon &gamma;-inducible protein of 10 kD), e MCP-1 (macrophage chemotactic protein-1) em pacientes com periodontite crônica e saudáveis. 32 indivíduos foram divididos em dois grupos: saudáveis (Controle, n=11) e pacientes com periodontite crônica (DP, n=21). Dados clínicos foram registrados. Amostras de saliva não-estimulada foram analisadas e biomarcadores inflamatórios na saliva foram identificados utilizando a citometria de fluxo em ensaios multiplex. Dos biomarcadores analisados, IL-8, MCP-1, PI e MIG-10 foram encontrados em maior abundância nas amostras da saliva. Verificou-se diferenças estatisticamente significativas entre as proteínas salivares: IL-8 (p=0,0008), MCP-1 (p=0003), e RANTES (p=0,03). Nenhuma diferença estatística entre grupos foi observada para IP-10 (Controle 193,85 ± 64,21; PD 423,78 ± 85,67, p=0,08), e MIG (Controle 173,33 ± 79,28; DP 341,26 ± 77,23. p=0,05). Todos os biomarcadores avaliados estavam mais elevados nos pacientes com DP em comparação com o grupo controle. Os dados sugerem que o aumento dos níveis de quimiocinas MCP-1, IL-8 e RANTES na PD podem ser responsáveis pela manutenção de leucócitos específicos no local. Esse mecanismo pode servir para promover a migração de leucócitos para os sítios de inflamação e a manutenção da cronicidade da periodontite / Objective: Periodontitis produces an inflammatory proteins discharge that can be reflected in saliva. The aim of this study was to measure salivary concentrations of interleukin-8 (IL-8), RANTES (Regulated upon Activation, Normal T Cell Expressed and Secreted), MIG (monokine induced by gamma interferon), IP-10 (interferon &gamma;-inducible protein of 10 kD), e MCP-1 (macrophage chemotactic protein-1) in patients with chronic periodontitis and healthy. Material and Methods: A total of 32 subjects was divided in 2 groups: healthy (Control, n=11) and patients with periodontitis (PD, n=21. Clinical data were recorded. Non-stimulated saliva samples were analyzed and identified simultaneously using the human flow cytometry multiplex assays. Results: Of the target biomarkers examined, IL-8, MCP-1, MIG and IP-10 were found in greatest abundance in the saliva samples. It was found statistically significant differences among screened salivary proteins: IL-8 (p = 0.0008), MCP-1 (p = 0.003), and RANTES (p= 0.03). No statistical differences between the groups were observed for IP-10 (Ctrl 193.85 ± 64.21. PD 423.78 ± 85.67, p = 0.08), and MIG (Ctrl 173.33 ± 79.28; PD 341.26 ± 77.23. p = 0.05). All cytokines levels were higher on PD patients in comparison with controls samples. Only samples that stayed within the detection limit for the assay were considered for statistical analysis. For Control group, no correlation was found between clinical parameters and the chemokines levels. In PD group, positive Spearman correlation was observed between total amount of MCP-1 and Age (r 0.648; p<0.001) and negative correlation was observed between MCP-1 with PPD (r -0.462, p = 0.03) and CAL (r -0,461, p = 0.003). Significant negative correlation was found between total amount of RANTES and the percentage of SUP (r -0.457, p = 0.03). Conclusion: The above results suggest that the increased levels of chemokines MCP-1, RANTES and IL-8 in PD individuals may be responsible for maintaining the infiltration of specific leukocytes. This mechanism would serve to promote the migration of leukocytes into the sites of inflammation and the chronicity of inflammation in human periodontitis.

Compostos butílicos de estanho (BTs) estão na lista dos contaminantes impactantes relacionados ao ambiente marinho. Sua ampla distribuição associada à elevada toxicidade faz com que o monitoramento desses compostos no ambiente costeiro seja de fundamental importância. A ocorrência de BTs foi verificada em sedimentos superficiais, material particulado em suspensão e nos tecidos (fígado e brânquias) de três espécies de bagres estuarinos: Cathorops spixii, Aspistor luniscutis e Genidens genidens; amostrados em 8 estuários da região sul e sudeste brasileira. As análises foram realizadas através de GC-PFPD, seguindo padrões de controle de qualidade analítico e onde foi constatada a ocorrência de efeito matriz sobre o sistema analítico a partir da quantificação das amostras de tecido. Dentre os estuários amostrados, verificou-se um maior impacto dos BTs sobre os sistemas estuarinos de Paranaguá e Itajaí, em decorrência da presença destes compostos em todos os compartimentos ambientais analisados. As três espécies investigadas puderam ser consideradas como biomonitoras da presença de BTs no ambiente, uma vez que são passíveis de assimilação destes compostos, mesmo em organismos amostrados em regiões distantes de potencias fontes de entrada. Os efeitos sobre a fisiologia de C. spixii amostrado em Paranaguá também foi investigada a partir do uso de biomarcadores no fígado desses organismos, constatando um impacto associado à presença destes contaminantes no sistema. / Butyltin compounds (BTs) are in the list of related contaminants striking marine environment. Their widespread distribution associated with high toxicity causes the monitoring of fundamental importance. The occurrence of BTs were checked through superficial sediments, suspended particulate matter and tissues (liver and gill) analysis on three estuarine catfishes: Cathorops spixii, Aspistor luniscutis e Genidens genidens; sampled in eight estuaries from Brazilian south and southeast coast. Analysis were carried by GC-PFPD, following quality control procedures, where was verified the presence of matrix effect over the system from tissues quantification. Among estuaries, the major impact was found in Paranaguá-PR and Itajaí-SC, due the presence of these compounds in all investigated compartments. These three catfish species have shown good biomonitors of BTs presence once were liable of uptake, even in groups sampled far from potential BTs sources. The effects over C. spixii physiology were also checked in Paranaguá from the use of biomarkers on liver of these organisms, noting the impact related with the presence of these compounds on the system.

O interesse em utilizar terras raras para investigar propriedades e funções de sistemas bioquímicos tanto quanto de determinar substâncias biológicas tem crescido em diferentes áreas, incluindo biomarcadores em imunologia (fluoroimunoensaios). Atualmente, o uso de terras raras no diagnóstico de diversas doenças tem se tornado muito importante com o desenvolvimento de kits de diagnóstico. Como característica principal, as terras raras podem apresentar longo tempo de vida, fotoestabilidade e bandas de emissão finas e bem definidas na região do visível, demonstrando vantagens únicas quando comparadas a outras espécies luminescentes. O presente trabalho teve como objetivo sintetizar molibdatos de terras raras pelo método de coprecipitação, assim como caracterizá-los através de técnicas como: difração de raios X, espectroscopia do infravermelho, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e estudos de luminescência. Nesse trabalho foram desenvolvidos três diferentes estudos de síntese: a influência da variação da velocidade do dispersor no momento da precipitação; a influência do tratamento térmico na estrutura, morfologia e propriedades luminescentes; e a influência da concentração do íon dopante nas propriedades estruturais e espectroscópicas. Outro passo importante desse trabalho foi o de aminofuncionalizar as nanopartículas utilizando um organosilano (APTES) para recobrir e estabelecer pontos para que essas partículas pudessem se ligar a espécies biológicas. Foi comprovado pelos resultados das caracterizações que esse processo foi eficiente e a incorporação da sílica foi bem sucedida. O Antígeno Específico da Próstata (PSA) foi então ligado às nanopartículas funcionalizadas para possibilitar o diagnóstico de câncer de próstata através de fluoroimunoensaios e dessa forma, níveis de detecção foram estabelecidos. / The interest in using rare earths to investigate the properties and functions of biochemical systems as well as to determinate biological substances has increased in several fields, including biomarkers in immunology (fluoroimmunoassays). Nowadays the use of lanthanides in the diagnosis of various diseases have become more important through the development of commercial diagnostic kits. As main feature, these rare earths can show a long lifetime, photostability and emission bands of atomic like behavior and well defined, in the visible region, demonstrating unique advantages when compared to other luminescent species. The present work had as its goal to synthesize rare earth molybdates by the co-precipitation method as well as to characterize these materials by X-ray diffraction, near infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electronic microscopy, transmission electronic microscopy and luminescent studies. In this work, three different studied were developed: the influence of the vortex speed variation during co-precipitation in the structure of the final product, morphology and luminescence properties; the influence of the annealing temperature also in the structure, morphology and luminescence properties; and the influence of concentration of the doping in the luminescence properties. Another important step of this work was the functionalization of nanoparticles using an organosilane (APTES) to coat and establish points for binding the particles to biological species. It was proved that this process was very efficient by the characterization results and the silica incorporation was well succeeded. Specific prostatic cancer (PSA) was then linked to the functionalized nanoparticles to diagnostic prostatic cancer by fluoroimmunoassay and levels for detection were established.

O objetivo geral deste estudo foi monitorar a atividade da doença periodontal e sugerir potenciais biomarcadores salivares relacionados a esta atividade em pacientes com periodontite crônica associada ou não Diabetes mellitus tipo 2, a partir da avaliação do perfil da expressão gênica de sítios periodontais progressivos e de proteínas inflamatórias salivares. Foram incluídos 56 pacientes, sendo 21 com periodontite crônica (DP), 20 com periodontite crônica associada ao Diabetes mellitus tipo 2 (DP+DM) e 15 periodontal e sistemicamente saudáveis (controle). Foi realizado exame radiográfico antes e dois meses após a terapia periodontal básica, e posteriormente foi feita a subtração radiográfica a partir dos pares das radiografias. As medidas das áreas com perda de densidade foram registradas. Coleta de saliva não estimulada, verificação da hemoglobina glicada (HbA1c) e exame clínico periodontal profundidade de sondagem (PS), nível clínico de inserção relativo (NCIR), sangramento à sondagem (SS) e índice de placa (IP) também foram realizados antes e dois meses após a terapia periodontal básica. Os sítios periodontais com perda de inserção progressiva 1 mm na reavaliação foram considerados ativos de acordo com uma adaptação do método de tolerância. Biópsias de tecido gengival de sítios ativos e inativos com parâmetros clínicos semelhantes foram analisadas com real time PCR Array para análise do perfil de expressão gênica da resposta imune-inflamatória. As amostras de saliva foram submetidas ao imunoensaio Multiplex Cytokine Profiling para análise de expressão de proteínas. No grupo DP, 9% dos sítios foram classificados como ativos e no grupo DP+DM, 12% (p > 0,05). A média de perda de inserção clínica foi maior no grupo DP+DM (1,34 mm) em relação ao grupo DP (1,21 mm) (p < 0,05). Houve correlação entre a perda de inserção clínica e a área da perda de densidade radiográfica tanto nos sítios ativos do grupo DP (R = 0,79; p = 0,001), quanto do grupo DP+DM (R = 0,86; p < 0,001). Ambos os grupos DP e DP+DM apresentaram um perfil down-regulated em relação aos pacientes saudáveis (grupo controle). Quando comparado o grupo DP+DM ao grupo DP, pacientes diabéticos apresentaram um perfil up-regulated. Sítios ativos do grupo DP mostraram nove genes (ABCF1, CD40LG, IL10, IL5, CCR2, CCR4, CCR7, CCL18 e CXCL1) diferencialmente expressos (p < 0,05) com um perfil up-regulated. Sítios ativos do grupo DP+DM mostraram seis genes (LTA, CXCR1, CCL19, CCL8, CCL17 e CXCL12) diferencialmente expressos (p < 0,05) com um perfil up-regulated. Após a terapia periodontal básica, houve uma significante redução de algumas proteínas salivares (IL1b, IL1ra, IL10, IL17, TGFb, IL8, eotaxin e MCP-3) nos grupos DP e DP+DM, mas sem diferença estatisticamente significante (p > 0,05). Concluindo, este estudo foi capaz de monitorar a atividade da doença periodontal em pacientes com e sem diabetes após a terapia periodontal básica; foi possível identificar genes diferencialmente expressos em sítios ativos de ambos os grupos, que podem ser úteis na indicação de potenciais biomarcadores para diagnóstico da doença periodontal na fase ativa; as proteínas salivares analisadas mostram uma tendência em diferenciar o padrão de saúde e de doença, podendo ser futuramente utilizadas como potenciais biomarcadores de periodontite associada ou não ao diabetes. / The overall aim of this study was to monitor the periodontal disease activity and suggest potential salivary biomarkers related to this activity in chronic periodontitis patients with or without type 2 Diabetes mellitus (DM), based on the evaluation of gene expression profile of progressive periodontal sites and salivary inflammatory proteins. Fifty-six patients were enrolled, 21 with chronic periodontitis (PD group), 20 with chronic periodontitis and DM (PD+DM group) and 15 periodontal- and systemically healthy (control). Radiographs were taken before and two months after non-surgical periodontal therapy, and radiographic subtraction was performed from pairs of these radiographs. Measurements of the areas with density loss were recorded. Unstimulated saliva collection, glycated hemoglobin (HbA1c) measurement and periodontal examination probing pocket depth (PPD), relative clinical attachment level (rCAL), bleeding on probing (BOP) and plaque index (PI) were also conducted before and two months after non-surgical periodontal therapy. The periodontal sites with progressive attachment loss 1 mm at the recall visit were considered active sites according to the adapted method of tolerance. Gingival biopsies of active and non-active sites with similar clinical parameters were harvested for gene expression analysis of the immune-inflammatory response with Real Time PCR Array. Saliva samples were analyzed by Multiplex Cytokine Profiling Immunoassay for analysis of protein expression profile. In PD group, 9% of the sites were classified as active and in PD+DM group, 12% (p > 0.05). The clinical attachment loss mean was higher in the PD+DM group (1.34±0.23 mm) compared to the PD group (1.21±0.16 mm) (p < 0.05). There was a correlation between clinical attachment loss and darkened radiographic areas in active sites of the PD group (R = 0.79, p = 0.001) and PD+DM group (R = 0.86, p < 0.001). Both PD and PD+DM groups showed a down-regulated profile compared to healthy subjects (control group). When compared PD group to PD+DM, patients with diabetes had an upregulated profile. Active sites of the PD group showed nine genes (ABCF1, CD40LG, IL10, IL5, CCR2, CCR4, CCR7, CCL18 and CXCL1) differentially expressed (p < 0.05) with an up-regulated profile. Active sites of the PD+DM group showed six genes (LTA, CXCR1, CCL19, CCL8, CCL17 and CXCL12) differentially expressed (p < 0.05) with an up-regulated profile. After non-surgical periodontal therapy, there was a significant reduction of clinical parameters and HbA1c levels (p < 0.05), accompanied by a reduction of some salivary proteins (IL1b, IL1ra, IL10, IL17, TGFb, IL8, eotaxin and MCP-3) in groups PD and PD+DM, but without statistically significant difference (p > 0.05). In conclusion, this study was able to monitor the periodontal disease activity in periodontal patients with or without diabetes after the non-surgical periodontal therapy; it was possible to identify genes differentially expressed in active sites from both groups, which may be considered useful in indicating potential biomarkers for the diagnosis of active periodontal disease; salivary proteins show a trend in distinguishing the standard of health and disease and may be used in the future as potential biomarkers of periodontitis with or without diabetes.

Orientadora : Profª. Drª. Maritana Mela Prodocimo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 31/03/2016 / Inclui referências : f. 49-59 / Resumo: A contaminação de ambientes aquáticos torna<se um problema cada vez maior à medida que o crescimento populacional humano se amplia. Assim, é necessário conhecer os diferentes tipos de contaminantes - agrícolas, industriais e urbanos -, além da fonte e da forma como esses resíduos agem no ambiente natural e nos organismos não alvos. Estressores naturais e antropogênicos são recorrentes em ambientes aquáticos e podem afetar a saúde da biota residente, assim como a saúde humana. Fontes difusas de contaminação exigem abordagens mais abrangentes, que considerem a complexidade e variabilidade de respostas biológicas frente a exposição a misturas complexas de poluentes. O biomonitoramento ativo (BMA) é uma ferramenta útil na detecção e quantificação de impactos ambientais e consiste em utilizar organismos coletados em ambientes não poluídos e translocá<los para ambientes contaminados, quantificando suas respostas, sejam elas bioquímicas, fisiológicas e/ou organísmicas. No presente estudo, múltiplos biomarcadores foram aplicados para avaliar os efeitos de um presumido gradiente de possíveis contaminantes nos reservatórios de Salto Caxias (SC), Salto Osório (SO), Salto Santiago (SS), Segredo (SG), localizados no Rio Iguaçu, utilizando a espécie Oreochromis niloticus como organismo bioindicador. Variações significativas dos bioquímicos, morfológicos e genéticos foram observadas. Os indivíduos apresentaram alterações do tecido hepático, como necrose e processos inflamatórios, entretanto o índice de lesão não indicou diferenças significativas entre reservatórios. Foi observada uma inibição da superóxido dismutase (SOD), bem como uma indução da catalase (CAT) em SO. Apenas em SG houve uma redução significativa dos níveis de glutationa reduzida (GSH). A atividade da glutationa S<transferase (GST) foi induzida em todos reservatórios, sendo apenas significativamente menor em SC. Níveis de peroxidação lipídica (LPO) foram maiores em SS, entretanto alterações morfológicas nucleares (AMN) foram menos frequentes no mesmo reservatório. Ainda em SS foram observadas grandes concentrações de metabólitos de HPAs na bile dos indivíduos. Por fim, a atividade colinesterásica do músculo foi inibida em todos os reservatórios, em relação a SS. Os resultados sugerem que não há um gradiente de contaminação, uma vez que o reservatório de SS, localizado entre os demais, apresentou respostas indicativas de maior impacto. Neste sentido, o biomonitoramento demonstra ser uma ferramenta viável no estudo dos efeitos prejudiciais de misturas complexas de poluentes para a saúde dos rios, para biodiversidade bem como para saúde humana. Com isso, é necessário que estudos futuros sejam realizados no Rio Iguaçu, principalmente nas áreas utilizadas como fontes de captação para o abastecimento urbano com o intuito de contribuir com as agências de controle ambiental para o estabelecimento de políticas públicas. Palavras<chave: biomonitoramento ativo, Rio Iguaçu, sul do Brasil, qualidade da água, ecotoxicologia, misturas complexas, biomarcadores. / Abstract: Contamination in aquatic environments has become a major problem due to population and urban expansion. Therefore, it is important to acknowledge the different classes of contaminants - agricultural, industrial and urban - as well as their sources and mode of action of these residues on natural environment and live organisms. Natural and anthropogenic stressors are recurrent in aquatic environment and can affect resident biota and human health. Diffuse sources of contamination require broader approaches that take into consideration the complexity and variability of biological responses after exposure to complex mixtures of contaminants. Active biomonitoring is a useful tool to detect and quantify environmental impact and consists of translocating organisms from a non<polluted site to a contaminated one in order to quantify their biochemical, physiological and/or organismic response. The present study used multiple biomarkers to assess the effects of a putative contamination gradient at Salto Caxias (SC), Salto Osório (SO), Salto Santiago (SS) and Segredo (SG) reservoirs, located in Iguaçu River, using Oreochromis niloticus species as a bioindicator organism. Significant variations of morphological, biochemical and genetic biomarkers were observed. Fish individuals showed hepatic tissue alterations, such as necrosis and inflammatory processes, however the lesion index did not indicate significant differences among reservoirs. Superoxide dismutase (SOD) inhibition, as well as catalase (CAT) induction was observed at SO. Only at SG there was a significant depletion of glutathione (GSH) levels. Glutathione S< transferase (GST) activity was induced at all reservoirs, with the exception of SC where it was significantly inhibited. Lipid peroxidation levels (LPO) were higher at SS, however nuclear morphological alterations (NMA) were less frequent at the same reservoir. Also at SS high concentrations of PAHs biliary metabolites were observed. Finally, muscle acetylcholinesterase activity was significantly reduced at all reservoirs when compared to SS. Results suggest that there is not a contamination gradient, since SS reservoir showed responses indicative of higher impact. Thus, active biomonitoring has proven to be a viable tool to assess deleterious effect of complex contaminant mixtures to river health status, to biodiversity as well as to human health. Additionally, further studies should be conducted in Iguaçu River, especially at areas primarily used for water supply, in order to contribute to environmental control agencies to establish public policies. Keywords: active biomonitoring, Iguaçu River, southern Brazil, water quality, ecotoxicology, complex mixtures, biomarkers.

Durante as atividades de mineração de carvão são liberadas ao ambiente grandes quantidades de partículas de pó, cinzas, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) e metais pesados. Uma vez no ambiente, estas sustâncias constituem misturas complexas, um dos maiores riscos ocupacionais para a saúde e segurança dos trabalhadores, se levarmos em conta o efeito sinérgico, aditivo e potencializador da mistura resultante. Uma vez no organismo, este tipo de coquetel tem a capacidade de interagir com mecanismos celulares como ativação de macrófagos, células epiteliais e fibroblastos, e durante esta estimulação podem ser liberadas substâncias como espécies reativas de oxigênio (ERO), capazes de danificar importantes macromoléculas como o DNA. Compostos como os HAP, presentes nas misturas, apresentam uma atividade mutagênica e carcinogênica comprovada, pela capacidade que tem de formar adutos com as purinas depois da sua ativação metabólica. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos genotóxicos, citogenéticos e a presença de metais na população de trabalhadores exposta aos resíduos da mineração de carvão de Guajira-Colômbia. Foram incluídos no estudo 100 trabalhadores expostos e 100 indivíduos controle. O grupo exposto foi dividido de acordo com suas diferentes atividades na área de mineração: (i) transporte de carvão extraído (ii) manutenção de equipamento no campo, (iii) mineração de carvão e (iv) embarque de carvão. Para a aplicação do teste ensaio cometa versão alcalina, foram usados linfócitos de sangue periférico e foram avaliados os parâmetros índice de dano (ID), tamanho da cauda e % de DNA na cauda. Para avaliar o dano cromossomal, foi utilizado o teste de micronúcleos em linfócitos e amostras de mucosa oral para avaliar a frequência de micronúcleos em 2000 células. O conteúdo de metais nas amostras do sangue foi analisado mediante a técnica de emissão de raios-X induzidas por partículas (PIXE). Nos biomarcadores avaliados nos ensaios cometa, micronúcleos em linfócitos e micronúcleos em mucosa oral, foram observados valores significativamente maiores no grupo exposto comparado com o grupo controle. Nos resultados da análise dos níveis de elementos químicos pelo método PIXE, foram encontradas quantidades significativamente maiores de Si e Al no grupo exposto, metais que estão presentes nas cinzas voláteis de carvão. Na análise dos resultados obtidos nos diferentes testes, não foi observada correlação entre a idade, o consumo de álcool e o tempo de serviço. Também não foi encontrada diferença significativa entre as atividades de mineração (áreas de trabalho) avaliadas. As informações geradas por este estudo são os primeiros dados para a Colômbia sobre os efeitos genotóxicos em trabalhadores expostos aos resíduos de mineração de carvão e contribuem para o estabelecimento de políticas adequadas de controle e prevenção para estas populações. / During coal mining activities, large quantities of coal dust, ashes, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH), and heavy metals are released at the environment. Once into the atmosphere, these substances constitute a complex mixture. This mixture became one of the most important occupational risks for workers health and safety due to synergistic, additive and enhancing effects. Once inside the organism this cocktail-like mixture can interact with cellular mechanisms related with reactive oxygen species (ROS) production, and being capable of cause damage in important macromolecules as DNA. Compounds such as PAH present in this mixture, has a proven mutagenic and carcinogenic activity for the capacity that they have to form adducts with the purines after its metabolic activation in the organism. The aim of the present study was to evaluate the genotoxic and cytogenetic effects together with the presence of metals, in an exposed workers population to coal mining residues of Guajira-Colombia. 100 exposed workers and 100 non-exposed control individuals were included in this study. The exposed group was divided according to different mining area activities: (i) Transport of extracted coal (ii) Equipment field maintenance (iii) Coal stripping and (iv) Coal embarking. For the Comet assay (alkaline version) peripheral blood lymphocytes were used. In this case, the evaluating the parameters were: damage index (DI), tail length and % of tail DNA. To determine chromosomal damage, the micronucleus frequency in lymphocytes and buccal mucose samples were used. 2000 cells per individual were evaluated. The metals content on blood samples were analyzed by emission of ray-X induced by particles technique (PIXE). The results evaluated with the comet assay and micronuclei in lymphocytes were found significantly higher in exposed group compared with the non exposed-control group. For these biomarkers no difference was observed between the exposed groups executing different mining activities. Analysis of metals by PIXE method, showed no significant differences between mining activities in the exposed group. Comparing element’s levels in exposed and control group, we found significant higher values for Si and Al within the exposed group. Both metals are common in the coal fly ash. At the same time, we didn´t find any correlation between age, alcohol consumption and time of service, and any values from the evaluated biomarkers. There also weren’t found any significant differences between evaluated mining activities (work areas). To our knowledge, the information from this study is the first data generated about genotoxic effects in workers exposed to coal mining residues in Colombia and contributes to establish appropriate control and prevention politics on these populations.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2018-06-05T15:09:27Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL - Jeferson Cavalcante Alves.pdf: 4423339 bytes, checksum: 6c1adf7a46b2891bc4fdbedde388211c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T15:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL - Jeferson Cavalcante Alves.pdf: 4423339 bytes, checksum: 6c1adf7a46b2891bc4fdbedde388211c (MD5) / O presente trabalho é parte do subprojeto “Análises geoquímicas de amostras de petróleo de bacias sedimentares do nordeste brasileiro”, inserido no projeto “Programa de Formação do Centro de Excelência em Geoquímica do Petróleo do Instituto de Geociências da Universidade Federal da Bahia – GEOQPETROL”. Óleos provenientes da Bacia Potiguar foram caracterizados através de parâmetros geoquímicos para correlacioná-los às suas prováveis rochas geradoras. As amostras foram submetidas a análises de cromatografia gasosa, cromatografia líquida, e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Posteriormente, foi realizado o fracionamento das amostras de óleo para avaliar sua composição em termos de hidrocarbonetos saturados, aromáticos e resinas e asfaltenos (NSO), utilizando a cromatografia em fase líquida. Os valores da fração saturada variaram entre 49,8 e 74,4%. A fração aromática obteve valores entre 14,3 e 28,9%. E finalmente, para os compostos NSO os valores se encontram entre 13,8 e 21,3%. Após a separação, os compostos biomarcadores saturados do petróleo foram analisados por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM), para calcular as principais razões diagnósticas de maturidade termal e do tipo do paleoambiente deposicional. As determinações das concentrações de níquel e vanádio nas amostras ocorreram por espectrometria de absorção atômica de alta resolução com atomização eletrotérmica com forno de grafite (HR CS SS-GF-AAS). Nas amostras de óleos cru foram realizadas análises de isótopos estáveis de carbono (δ13C). Após as análises químicas, foi possível calcular os parâmetros geoquímicos que forneceram informações sobre o tipo do paleoambiente deposicional, no qual foi depositada a matéria orgânica que deu origem a cada amostra de óleo e o nível de maturação térmica alcançado pelas rochas geradoras que compõem a Bacia Potiguar, foram avaliadas também as relações entre os isótopos estáveis de carbono (δ13C) e entre as concentrações níquel e vanádio presentes nas amostras de petróleos. Houve a separação das amostras em dois grupos. O grupo 1, formado pelas amostras P1, P2, P5 e P8, deve ter como origem uma rocha geradora depositada em ambiente marinho hipersalino e o grupo 2 formado pelas amostras P3, P4, P6 e P7, teve como origem uma rocha geradora com características de ambiente lacustre de água doce.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2018-07-03T15:12:50Z No. of bitstreams: 1 DISSERTA_DAIANE OLIVEIRA.pdf: 2338749 bytes, checksum: 69dad3b9c14b60df094d3cfb4efd3ca4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-03T15:12:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTA_DAIANE OLIVEIRA.pdf: 2338749 bytes, checksum: 69dad3b9c14b60df094d3cfb4efd3ca4 (MD5) / Atualmente, diversos tipos de poluentes são lançados direta ou indiretamente nos sistemas estuarinos. Dentre eles, os metais recebem uma maior atençãodevido àalta toxicidade e bioacumulação apresentada por alguns desses elementos. Como efeito, podem desencadear respostas oxidativas e fisiológicas em diferentes níveis organizacionais e causar perda da diversidade genética em um processo conhecido como “erosão genética”. Assim, entender como essa contaminação está afetando as comunidades estuarinas é crucial para a preservação evolucionaria das espécies.Os objetivos desse estudo foram: i) determinar a concentração biodisponível dos metais (Ba, Cr, Cd, Cu, Mn, Ni, V e Zn) e a bioacumulação em caranguejos Ucides cordatusem três manguezais da Baía de Todos os Santos (BTS); ii) avaliar a resposta ao estresse ambiental por metais em caranguejos U. cordatus; iii) determinar os efeitos de diferentes históricos e graus de contaminação sobre a diversidade genética. O manguezal do rio São Paulo é o mais homogêneo vertical e horizontalmente e contem maiores concentrações nos sedimentos podem estar ligadas as atividades petroquímicas da região. No rio Subaé, os metais com maiores biodisponibilidade como Pb e Cd que estão claramente ligadas ao processamento de minério que ocorreu na região e gerou um passivo ambiental crônico. O manguezal do rio Jaguaripe apresentou-se o mais heterogêneo entre os três estudados, provavelmente devido à baixa concentração de metais encontrados na região. Os resultados comprovaram que os biomarcadores utilizados apresentam sensibilidade aos efeitos estressores dos metais em invertebrados. Os biomarcadores bioquímicos e moleculares, Glutationa S-transferase e razão RNA/DNA, indicaram forte influência e correlação positiva dos ambientes contaminados nas atividades metabólicas de U. cordatus. Além disso, os resultados obtidos com os biomarcadores moleculares, ISSR, indicaram redução da diversidade genética com o aumento da concentração de metais no ambiente. Os caranguejos de rio São Paulo apresentou diversidade genética inferior, seguido pelos caranguejos de rio Subaé e rio Jaguaripe, respectivamente.

O Kraft 36EC® (i.a. abamectina) e o Score 250EC® (i.a. difenoconazol) são agrotóxicos intensamente utilizados nas culturas de morango em regiões de clima tropical, embora sejam compostos classificados como extremamente tóxicos e muito perigosos ao ambiente. Misturas de agrotóxicos são aplicadas nas culturas agrícolas e a presença destes compostos na água pode potencializar os efeitos tóxicos a organismos aquáticos não alvos. A ocorrência do escorrimento superficial (runoff) contaminado com agrotóxico e a contaminação por aspersão direta (spray drift) em ecossistemas tropicais próximo aos corpos hídricos também podem comprometer o ecossistema aquático local devido à toxicidade desses compostos a organismos não alvos. Considerando os riscos ecológicos inerentes ao uso destes agrotóxicos, o objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o efeito ambiental dos praguicidas Kraft 36EC® e Score 250EC® e de seus princípios ativos, abamectina e difenoconazol, respectivamente. Foram realizados testes de toxicidade aguda em laboratório a partir de exposições dos compostos isolados e em misturas utilizando como organismo teste embriões e adultos de Danio rerio. Experimentos in situ (mesocosmos) foram realizados a fim de avaliar os efeitos do runoff e spray drift contaminados com os agrotóxicos Kraft 36EC® e Score 250EC®, isolados e em misturas. Tanto nos mesocosmos quanto em experimentos de laboratório analisou-se, além da mortalidade, biomarcadores bioquímicos. Pelos resultados obtidos verifica-se que não foram observadas diferenças significativas entre a toxicidade isolada dos ingredientes ativos e suas respectivas formulações comerciais em testes agudos. Nos testes de toxicidade com as misturas dos ingredientes ativos, observou-se que a mistura de abamectina + difenoconazol promoveu um efeito tóxico sinérgico a adultos de Danio rerio em exposições agudas. Observou-se também a ausência do mesmo efeito nas exposições com as misturas das formulações comerciais neste mesmo estágio de vida. A exposição dos embriões às misturas de Kraft 36EC® e Score 250EC® mostrou um efeito antagônico nas baixas concentrações e efeito sinérgico nas mais altas. Verificou-se um aumento significativo na atividade da enzima de biotransformação 7-etóxiresorufina-0-deetilase (EROD) e nos níveis de malondialdeído MDA nas brânquias de peixes expostos à formulação comercial da abamectina. Houve um aumento na atividade da glutationa-S-transferase (GST), glutationa peroxidase (GPx) e níveis de MDA, e diminuição da glutationa redutase (GR) nas brânquias dos peixes expostos ao difenoconazol e sua formulação comercial. Também foi observado um aumento nas respostas dos biomarcadores analisados nas brânquias dos organismos expostos às misturas tanto dos princípios ativos quanto das formulações comerciais. A exposição ao Kraft 36EC® spray drift em campo promoveu os maiores efeitos deletérios no metabolismo de Danio rerio, seguido das exposições ao runoff contaminado com Kraft 36EC® e Score 250EC®. As formulações comerciais Kraft 36EC® e Score 250EC® e as misturas das mesmas promoveram alterações significativas no metabolismo de detoxificação, e causam estresse oxidativo em peixes. Diferenças no padrão de respostas dos biomarcadores entre os experimentos realizados em mesocosmos e em laboratório ficam evidentes devido à influência das concentrações utilizadas, das interações ecológicas entre as comunidades presentes no meio e das variáveis ambientais nos experimentos em mesocosmos. A avaliação da toxicidade de agrotóxicos, especialmente em países tropicais, e indicações para futuras pesquisas são discutidos. / Kraft 36EC® (a.s. abamectin) and Score 250EC® (a.s. difenoconazole) are intensely used pesticides in strawberry crops in tropical regions, even though they are classified as extremely toxic and very dangerous to the environment. Mixtures of agrochemicals are applied to agricultural crops and the presence of these compounds in water may potentiate toxic effects to non-target aquatic organisms. The contamination of edge-of-field water bodies through runoff and spray drift may compromise the local aquatic ecosystem due to the toxicity of these compounds to non-target organisms. Considering the potential ecological risks related with the use of these pesticides, the main objective of this research was to evaluate the environmental effects of the pesticides Kraft 36EC® and Score 250EC® and its active ingredients abamectin and difenoconazole, respectively. Acute toxicity tests were performed in the laboratory with the isolated compounds and their mixtures using zebrafish (Danio rerio) embryos and adults as test organism. A mesocosm experiment was also performed to evaluate the effects of simulated runoff and spray drift containing Kraft 36EC® and Score 250EC® individually and in mixtures. Besides lethality, selected biomarkers were also evaluated in the fish from the mesocosm and laboratory experiments. No significant differences were observed in effects of the active ingredients and their respective commercial formulations in acute fish tests after single exposure to each test compound. The acute mixture toxicity tests with the active ingredients showed that this mixture exerts a synergistic toxic effect to adult fish. The absence of the synergistic effect on exposures with the commercial formulations mixtures was also observed. Embryo exposure to Kraft 36EC® and Score 250EC® mixtures showed an antagonistic effect at low concentrations and synergistic effect at the highest. A significant increase was observed in the activity of the EROD biotransformation enzyme and in the levels of MDA in fish gills after exposure to Kraft 36EC®. An increase in GST activity, GPx and MDA levels, and a decrease of GR in fish gills was noted after fish exposure to difenoconazole and its commercial formulation. An increase in the responses of the biomarkers analyzed in the gills of the organisms exposed to the mixtures of both the active ingredients and the commercial formulations as compared to single-compound exposure was also observed. Exposure to simulated spray drift of Kraft 36EC® in the mesocosms promotes the greatest deleterious effects on metabolism of Danio rerio followed by exposures to the runoff contaminated with a Kraft 36EC® and Score 250EC® mixture. The commercial formulations Kraft 36EC® and Score 250EC® and their mixtures lead to significant changes in the detoxification metabolism resulting in oxidative stress to fish. Differences in biomarkers responses between the experiments performed in the mesocosms and the laboratory were noted and are due to the different concentrations tested; the ecological interactions between the communities present in the mesocosms and differences in environmental variables. The need and indications for future research related with the evaluation of pesticide toxicity, especially in tropical countries, are discussed.