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.

Biomarcadores tem se tornado uma parte essencial da pesquisa clínica. Na psiquiatria, diversos biomarcadores séricos têm sido estudados. No Transtorno Bipolar, considerável atenção tem sido dada a marcadores inflamatórios e entre esses destacam-se as citocinas. No entanto, o entendimento dos diferentes padrões de envolvimento desses marcadores ainda não foi suficientemente estudado. Também, até o momento, poucos foram os estudos que avaliaram seu papel como marcadores de atividade ou preditores de curso de doença. A presente tese é composta por dois estudos: 1) uma comparação de citocinas inflamatórias entre pacientes eutímicos com um diagnóstico de Transtorno Bipolar em relação a pacientes com Esquizofrenia e controles saudáveis. 2) um estudo prospectivo de pacientes com Transtorno Bipolar avaliando medidas de citocinas no baseline em relação a variáveis clínicas de um ano de seguimento. Como um todo, os resultados apresentados corroboram o involvimento de citocinas inflamatórias no Transtorno Bipolar e na Esquizofrenia, no entanto evidenciando um padrão diferenciado de envolvimento nos dois transtornos. Também a IL-6 mostrou-se alterada em pacientes eutímicos que viriam a apresentar um ou mais episódios depressivos durante um ano de seguimento e seu aumento correlacionou-se com o numero de dias com sintomas depressivos. Esses achados fornecem apoio adicional para a investigação de citocinas como possíveis biomarcadores para a atividade da doença ou preditores de recorrência. / Biomarkers are becoming an essential part of clinical research. In Psychiatry, several serum biomarkers are currently being studied. In Bipolar Disorder, increasing attetion has been given to inflammatory markers and among these cytokines has received special attention. However, the understanding of the different patterns of inflammation has not yet been fully clarified. Few studies have focused on its properties as markers of disease activity and predictors of outcome. This thesis contains two different studies: 1) a comparison of cytokine levels in patients with Bipolar Disorder, Schizophrenia and healthy controls. 2) a prospective study of euthymic patients with Bipolar Disorder assessing baseline cytokines and theis association with clinical variables during follow-up. These studies reinforce the idea of an inflammatory response in both Bipolar Disorder and Schizophrenia; however, the pattern of reponse seems to be different between the two disorders. Also, increased levels of IL-6 were observed in euthymic patients that would later present a depressive episode during follow-up and this increase was correlated with the numbers of days depressed. These findings five further support for the investigation of cytokines as possible biomarkers of disease activity and predictors of recurrence.

Submitted by Anaclaudia Mattos Villalba (anaclaudiamattosvillalba@gmail.com) on 2016-04-06T20:49:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Jessica-final-BAC.pdf: 955783 bytes, checksum: b36ccc57d26b96db3b9beaa77b009765 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-05-04T20:56:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Jessica-final-BAC.pdf: 955783 bytes, checksum: b36ccc57d26b96db3b9beaa77b009765 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T20:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Jessica-final-BAC.pdf: 955783 bytes, checksum: b36ccc57d26b96db3b9beaa77b009765 (MD5) Previous issue date: 2015 / O uso de agrotóxicos vem aumentando nos últimos anos em decorrência da ampliação das áreas de plantio e presença de pragas mais resistentes. No Rio Grande do Sul / Brasil, as culturas de arroz são consideradas como as principais responsáveis pelo lançamento destes produtos nos corpos d’água, uma vez que o Estado concentra 61% da rizicultura irrigada do país. Dentre os herbicidas mais utilizados nestas plantações estão variações de Roundup® , cujo princípio ativo é o glifosato. O modo de ação do glifosato como herbicida consiste na inibição da EPSPS, uma enzima-chave envolvida na biossíntese de amionoácidos essenciais de vegetais. Apesar disso, alguns estudos têm demonstrado que o glifosato pode atingir diferentes espécies animais, consideradas como espécies não-alvo. Tendo em vista o exposto, o objetivo do trabalho foi determinar, comparativamente possíveis efeitos que as formulações à base de glifosato, Roundup Original® (RO), Roundup Transorb® (RT) e Roundup WG® (RWG), possam estar causando à peixes que habitam regiões onde estes herbicidas são lançados. Para tanto, foi feito um teste agudo de mortalidade utilizando-se as concentrações de 0,5, 1 e 5 mg.L-1 de glifosato, calculado a partir da sua concentração em cada formula, e escolheu-se aquela onde não houveram animais mortos para avaliação de parâmetros oxidativos e qualidade espermática de exemplares de Jenynsia multidentitata. Apenas na concentração de 0,5 mg.L-1 de glifosato não houve mortalidade em nenhuma formulação, entretanto, os resultados mostraram que acima desta, a RT provocou maior mortalidade. Quanto aos parâmetros oxidativos, houve um desequilíbrio entre as defesas antioxidantes e a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) com consequente dano no fígado dos peixes. Esta situação foi mais evidenciada nos animais expostos ao RO que apresentaram aumento de EROs e redução na capacidade antioxidante total às 24 h de teste o que se refletiu num aumento expressivo de lipoperoxidação (LPO) às 96 h. Com relação aos parâmetros de qualidade espermática, apenas as análises de motilidade, funcionalidade mitocondrial e integridade de DNA dos espermatozoides apresentaram-se sob efeito dos herbicidas, sendo a motilidade o parâmetro mais sensível, pois foi inibida pelo glifosato nas 3 formulações experimentais (RO, RT e RWG) em 24 e 96 h de exposição. Assim, podemos concluir que os herbicidas à base de glifosato causam danos à espécie de peixe J. multidentata, induzindo o estresse oxidativo e influenciando negativamente na reprodução por afetar a qualidade espermática dos machos. No que compete à análise comparativa das formulações, a RT parece ser a mais tóxica por provocar maior mortalidade, no entanto, quando em concentração não letal e ambientalmente relevante como é o caso de 0,5 mg.L-1 de glifosato, a RO, que contém maior quantidade dos chamados componentes “inertes”, provoca maior dano oxidativo, nos entanto as 3 formulações influenciam igualmente a qualidade espermática. / The use of pesticides has increased in recent years due to the expansion of planting areas and the presence of more resistant pests. In Rio Grande do Sul / Brazil, the rice crops are considered to be primarily responsible for the launch of these products in water bodies, since the state concentrates 61% of irrigated rice culture in the country. Among the most widely used herbicides in these plantations, are variations of Roundup®, whose active ingredient is glyphosate. The mode of action of glyphosate as an herbicide is the inhibition of EPSPS, a key enzyme involved in the biosynthesis of essential amionoacids in plants. Nevertheless, some studies have shown that glyphosate can achieve different animal species, considered as non-target species. In the view of the above, the purpose of this study was to determine comparatively the effects of the glyphosate-based formulations, Roundup Original® (RO), Roundup Transorb® (RT) and Roundup WG® (RWG), may be causing in fish that inhabit these regions where herbicides are released. For that, an acute mortality test was performed with 0.5, 1 e 5 mg.L-1 of glyphosate, calculated following its concentration in each formulation, and we chosen the one that did not cause mortalities in fish to evaluate oxidative parameters and sperm quality of Jenynsia multidentitata. Only at a concentration of 0.5 mg.L-1 of glyphosate, there was no mortality in any formulation, however, the results showed that above this, RT caused higher mortality. As for the oxidative parameters, there was an imbalance between antioxidant defenses and the generation of reactive oxygen species (ROS) with consequent damage in fish liver. This situation was more evident in animals exposed to RO, where was observed an increase in ROS and a decrease in total antioxidant capacity at 24 h of test, that reflected in a significant increase in LPO at 96 h. With respect to sperm quality, only the motility analysis, mitochondrial functionality and DNA integrity of sperm are presented under the effect of herbicides, being motility the most sensitive parameter because it was inhibited by glyphosate in the 3 experimental formulations (RO RT and RWG) at 24 and 96 h of exposure. In summary, we conclude that the glyphosate-based herbicides cause damage to the fish species J. multidentata, inducing oxidative stress and negatively influencing reproduction. As it is for the comparative analysis, the RT appears to be the most toxic since it causes increased mortality, however, when at non-lethal and environmentally relevant concentration such as 0.5 mg.L-1 of glyphosate, RO which contains higher amounts of components called "inert", causes increased oxidative damage, but the 3 formulations affects sperm quality in the same intensity.

Orientadores: Hiroshi Aoyama, Claudio Martín Jonsson / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T01:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dantzger_Miriam_M.pdf: 2456182 bytes, checksum: ce7e4445d55ff9a2572a6ad4f3dea90d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Daphnia similis é um microcrustáceo da família dos cladóceros que se encontra amplamente distribuído em ambientes de água doce. Devido a sua natureza cosmopolita e sensibilidade, o seu uso em estudos de ecotoxicidade, como biomarcador, é recomendado em protocolos nacionais e internacionais. Agentes poluentes como os agrotóxicos, efluentes industriais e metais são diariamente despejados nos corpos d'água, influenciando sistemas locais e podendo causar efeitos toxicológicos aos organismos aquáticos. Tendo em vista a necessidade da normalização de biomarcadores enzimáticos, nossa proposta foi analisar a atividade enzimática de fosfatases de D. similis como uma alternativa.Especificamente, nossos objetivos foram: a) analisar o efeito de poluentes agrícolas e metais nas atividades in vitro de fosfatases ácidas e alcalinas de D. similis, com o intuito de selecionar a enzima mais sensível à ação dos poluentes; b) realizar estudos mais detalhados in vitro com a fosfatase mais sensível na presença de poluentes préselecionados; c) avaliar a atividade in vivo desta enzima perante concentrações subletais de poluentes provenientes de ensaios de toxicidade aguda. Dessa forma, foram analisados os efeitos in vitro de vários agentes poluentes (metais e pesticidas) nas atividades da fosfatase ácida total (FAT) e fosfatase alcalina. A FAT apresentou maior alteração em relação à fosfatase alcalina quando exposta aos poluentes in vitro, sendo que, dentre estes, os metais apresentaram efeitos mais significativos. Dos metais testados, Al3+, Se3+ e Mo6+, exibiram maior efeito inibitório, enquanto permetrina e Cd2+ apresentaram efeito ativador. A energia de ativação da reação catalisada pela FAT, usando-se p-nitrofenilfosfato (pNPP) como substrato, foi reduzida de 13 para 10 Kcal.mol-1 na presença de 0,5mM de Cd2+. Na reação catalisada pela FAT, os valores de IC50 (concentração do metal que promove 50% de inibição da atividade enzimática) obtidos para Al3+, Se3+ e Mo6+, foram, respectivamente: 1,23 mM, 0,54 mM e 0,9 µM. A inibição da FAT mostrou-se do tipo não competitiva para oAl3+ e do tipo competitiva para Se3+ e Mo6+, com os seguintes valores de constante de inibição (Ki): 0,9 mM para o Al3+; 0,62 mM para o Se3+ e 1,32 µM para o Mo6+. Nos ensaios in vivo de toxicidade aguda 48h com D. similis, a permetrina apresentou maior toxicidade comparada aos demais poluentes, sendo que a ordem de toxicidade, em mM, foi: Permetrina (0,000056) > Cd2+ (0,00139) > Se4+ (0,004) > Mo6+ (0,024) > Al3+(0,072). A ordem de inibição da atividade da FAT de D. similis exposta ao EC50 (48h) assemelhouse à obtida nos ensaios de toxicidade aguda (Cd2+ > permetrina > Al3+ > Mo6+), sugerindo uma relação entre alteração de atividade enzimática com a toxicidade dos poluentes ao modelo biológico em estudo. Nos ensaios de toxicidade aguda também foram estudados os efeitos da mistura binária dos metais Al3+, Cd2+, Mo6+ e Se4+. Observou-se que somente Al3+ + Cd2+ (S = 0,588) e Al3+ + Mo6+ (S = 0,951) apresentaram efeito sinérgico sobre D. similis, constatado pelo valor de S<1; nas mesmas condições, a mistura Al3+ + Se4+ não mostrou nenhuma alteração significativa. A ordem de inibição da atividade da FAT para a concentração de EC50 e seus respectivos percentuais foram: Al3+ + Cd2+ (90%) > Al3+ + Mo6+ (78%) > Se4+ + Cd2+ (72%) > Mo6+ + Cd2+ (32%). Contraditoriamente, a mistura Se4+ + Mo6+ promoveu uma ativação de 50% na atividade enzimática nos mesmos níveis de toxicidade analisados para as demais misturas. Esses resultados evidenciam a necessidade de complementar os testes de toxicidade aguda com mistura de poluentes a partir da utilização de biomarcadores enzimáticos, tais como a FAT. Concluiu-se que a FAT, através da alteração de sua atividade in vivo, pode ser utilizada como biomarcadora de toxicidade em nível letal (EC50), para os poluentes permetrina e Al3+ e, em níveis subletais, para Cd2+ e Se4+, podendo-se predizer o impacto ambiental / Abstract: Daphnia similis, a microcrustacean of the cladoceran's family, is widely found in freshwater environment. Because of its cosmopolitan nature and sensitivity, this organism is recommended by national and international protocols as a biomarker in ecotoxicity analyses. Agrochemicals, industrial effluents and metals are daily released in the rivers, impairing local living systems and causing toxicological effects on aquatic organisms. In order to contribute with enzymatic biomarkers normalization, our purpose was to evaluate D. similis phosphatases activities in the presence of several pollutants. Specifically, our aim was: a) to analyze in vitro effects of metals and agrochemicals on D. similis alkaline and acid phosphatases activities, in order to select the more pollutants-sensitive enzyme; b) to perform more detailed in vitro studies with those more sensitive enzyme and selected pollutants; c) to analyze the in vivo activity of this enzyme at sub-lethal levels of pollutants, derived from acute toxicity assays. In this way, in vitro effects of several pollutants (metals and pesticides) were evaluated on total acid phosphatase (TAP) and alkaline phosphatase activities. Our results showed that TAP presented higher alterations in relation to alkaline phosphatase when exposed to in vitro pollutants, from which the metals showed more remarkable effects. The metals Al3+, Se3+ and Mo6+ exhibited higher inhibitory effects, whereas permethrin and Cd2+ presented activator effects. The activation energy of the reaction catalyzed by TAP, by using p-nitrophenylphosphate as substrate, was decreased from 13 to 10 kcal.mol-1, in the presence of 0,5mM Cd2+. IC50 (concentration of metal that promotes 50% of enzyme inhibition) values for Al3+, Se3+ and Mo6+ were determined to be: 1.23 mM, 0.54 mM e 0.9 µM, respectively, in the TAP catalyzed reaction. The TAP inhibition was of non-competitive type for Al3+, and competitive for Se3+ and Mo6+, with inhibition constant (Ki) values ranging 0.9 mM, 0.62 mM and 1.32 µM, respectively. In the 48 hours acute toxicity assays with D. similis, permethrin presented higher effect in relation to the other pollutants, with the following toxicity order (mM): Permethrin (0.000056) > Cd2+ (0.00139) > Se4+ (0.004) > Mo6+ (0.024) > Al3+ (0.072). The inhibition order of D. similis TAP activity exposed to 48 hours EC50 was similar to the acute toxicity values (Cd2+ > permethrin > Al3+ > Mo6+), suggesting a relationship between enzymatic activity alteration and the pollutants toxicity. Further, we decided to evaluate the effects of binary metals mixtures of Al3+, Cd2+, Mo6+ and Se4+ on the acute toxicity assays, it was observed that only Al3+ + Cd2+ (S = 0.588) and Al3+ + Mo6+ (S = 0.951) exhibited synergic effects on D. similis, evidenced by the S<1 values; at the same conditions the mixture Al3+ + Se4+ did not show significant alterations. The TAP activity inhibition order for EC50 concentration and its respective percentuals were: Al3+ + Cd2+ (90%) > Al3+ + Mo6+ (78%) > Se4+ + Cd2+ (72%) > Mo6+ + Cd2+ (32%). On the other hand, the mixture Se4+ + Mo6+ presented 50% enzyme activation at the same toxicity levels analyzed for the other mixtures. These results emphasize the need to complement acute toxicity tests with pollutants mixtures, using enzymatic biomarkers, such as TAP. In conclusion, TAP, through the alteration of its in vivo activity, could be used as a lethal level toxicity biomarker for the permethrin and Al3+, and at sub-lethal levels for Cd2+ and Se4+, predicting possible environmental impact / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

nÃo hà / A utilizaÃÃo de agrotÃxicos na agricultura elevou rapidamente seu consumo, especialmente de forma indiscriminada, sendo o Brasil um dos maiores mercados, representando 16% da venda mundial. No PiauÃ, a expansÃo agrÃcola na regiÃo dos cerrados contribuiu para o aumento do seu uso, expondo os agricultores a danos ao DNA. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos tÃxicos e genotÃxicos nos agricultores piauienses expostos aos agrotÃxicos, com o uso de biomarcadores hematolÃgicos, bioquÃmicos e genotÃxicos. A populaÃÃo estudada consistiu de 60 trabalhadores expostos aos agrotÃxicos dos municÃpios de Barras e Josà de Freitas e 55 indivÃduos controle, sem histÃria de exposiÃÃo a agroquÃmicos. Para caracterizaÃÃo da populaÃÃo foi aplicado questionÃrio sÃcio epidemiolÃgico, de acordo com a International Commission for Protection Against Environmental Mutagens and Carcinogens-ICPEMC. Foram coletados 10 mL de sangue perifÃrico para realizaÃÃo das anÃlises hematolÃgicas, bioquÃmicas e ensaio cometa, que foram processadas pelo LACEN-PI. A mÃdia de idade foi de 34 anos, de etnia negra, na maioria, com tempo de trabalho, em mÃdia de 13,55 anos, carga horÃria de 41,5 horas semanais e 50% dos trabalhadores utilizavam pelo menos um tipo de EPI. Quanto aos hÃbitos de vida, 66,7% dos trabalhadores expostos informou nÃo consumir vegetais, 41,7 % eram fumantes e 73,3% consumiam bebidas alcoÃlicas. Do total do grupo exposto, 33,3% usava medicamentos prescritos e 66,7% usava medicamentos nÃo prescritos. No estudo foi evidenciado maior uso na agricultura de herbicidas (81,1%) e inseticidas (16,3%). No grupo dos trabalhadores expostos, 55% apresentaram leucopenia e 6,7% apresentaram diminuiÃÃo na contagem de cÃlulas vermelhas. Foram evidenciadas alteraÃÃes na creatinina plasmÃtica (p < 0,05); nas transaminases e fosfatase alcalina (p< 0,01) quando comparado o grupo exposto com o nÃo exposto. Nos resultados do ensaio cometa, o grupo exposto apresentou, em relaÃÃo ao grupo nÃo exposto, uma mÃdia de (32,13 vs 10,12) de Ãndice de dano, e frequÃncia do dano (21,82 vs 9,38), respectivamente. Na classe 1, a genotoxicidade observada foi de 17% para os expostos e 9% para os nÃo expostos. NÃo houve significÃncia entre os danos no DNA em relaÃÃo Ãs variÃveis: tempo de trabalho, nÃo uso de EPI, hÃbito de fumar, consumo de Ãlcool e nÃo consumo de vegetais. Conclui-se que os trabalhadores expostos a agrotÃxicos apresentaram alteraÃÃes enzimÃticas, hematolÃgicas (leucopenia) e instabilidade genÃtica, avaliados por parÃmetros bioquÃmicos e genotÃxicos, demonstrando assim a importÃncia do biomonitoramento dos trabalhadores como uma estratÃgia de vigilÃncia em saÃde do trabalhador no Estado do PiauÃ. / The use of pesticides in agriculture rapidly increased their consumption, especially indiscriminate consumption, being Brazil currently the largest market for pesticide in the world, representing 16% of worldwide sales. In the state of PiauÃ, the agricultural expansion in the region of Cerrado contributed to their increased use, exposing farm workers to damages to the DNA. The purpose of this study was to evaluate the toxic and genotoxic effects in farm workers exposed to pesticides in PiauÃ, with the use of hematologic, biochemical and genotoxic biomarkers. The population in analysis consisted of 60 farm workers from the municipalities of Barras and Josà de Freitas occupationally exposed to pesticides and 55 control individuals with no history of exposure to agrochemicals. To obtain the characteristics of the population, a social-epidemiological questionnaire was applied, recommended by International Commission for Protection Against Environmental Mutagens and Carcinogens-ICPEMC. 10 mL of peripheral blood were collected for haematological, biochemical and comet assay analyses, all of which were processed by LACEN-PI. The mean age was 34 years, of black ethnicity, mostly with an average of 13.55 years of work, workload of 41.5 weekly hours and 50% of workers used at least one type of PPE. In what concerns lifestyle, 66.7% of the exposed workers said they did not consume vegetables, 41.7% were smokers and 73.3% consumed alcohol. Of the total of the exposed group, 33.3% used prescribed medication and 66.7% used non-prescribed medication. In the study, it was evidenced a higher use of herbicides (81.1%) and insecticides (16.3%) in agriculture. In the group of exposed workers, 55% had leucopenia and 6.7% showed a decrease in the red blood cell count. It was found variation in plasmatic creatinine (p < 0.05); in liver enzymes and alkaline phosphatise (p < 0.01) when comparing the exposed and the non-exposed groups. In the results of the comet assay, the exposed group showed, in comparison with the non-exposed group, a mean of (32.13 vs. 10.12) of damage index and damage frequency of (21.82 vs. 9.38), respectively. In class 1, the genotoxicity observed was 17% for the exposed and 9% for the non-exposed. There was no significance between DNA damage and the following variables: workload, non-use of PPE, smoking, consumption of alcohol and non-consumption of vegetables. We concluded that workers exposed to pesticides presented toxic variations and genetic instability, which was evidenced by enzymatic variation and damages to the DNA, which thus demonstrates the importance of biomonitoring of workers as a strategy of occupational health surveillance in the state of PiauÃ.

Nos últimos anos, os metais vêm ganhando maior atenção em estudos devido aos impactos causados no ambiente, sua persistência e capacidade de bioacumulação e biomagnificação. As zonas costeiras por sua localização sofrem danos maiores, principalmente devido à grande quantidade de efluentes depositada nessa área provenientes de atividades urbanas, industriais, agrícolas e mineiras, dentre outras. As algas são organismos que compõe a base da cadeia alimentar e possuem ainda capacidade de estocar metais tornando-os menos disponíveis para as espécies que habitam a região. Tal característica torna esse organismo uma alternativa economicamente viável e ecológica em processos de biorremediação. As macroalgas pertencentes ao gênero Gracilaria, possuem grande importância econômica na produção de ágar, e alguns de seus metabólitos são utilizados no ramo farmacêutico, medicinal e de cosméticos. No entanto, esse gênero pode ser também um bom bioindicador da presença de metais, e os efeitos causados por esses compostos, potenciais biomarcadores. O objetivo presente estudo é verificar os efeitos dos metais cobre (Cu) e cádmio (Cd) em enzimas antioxidantes e de biotransformação na espécie Gracilaria domingensis, e os mecanismos de retenção e detoxificação desses metais. A descrição desses mecanismos visa contribuir com a possibilidade de utilização dessas macroalgas para remediação de ambientes impactados. Para tanto foram desenvolvidos experimentos para definição de valores de IC50 que estabeleceram que os valores de IC50 para o cobre e cádmio para espécie Graciliaria domingensis são 10,6 e 1,05 mg/L, respectivamente. E foram feitos experimentos utilizando as concentrações de cobre de 5,3 e 10,6 mg/L (½ IC50 e IC50) por períodos de 1, 24 e 48 horas. Experimentos com grupos de recuperação, além de experimentos utilizando as concentrações determinadas pelo CONAMA 357/2005 e experimentos de perfil temporal de formação de fitoquelatinas e resposta de biomarcadores após 24, 48, 72 e 96 horas de exposição. As análises das algas expostas demonstraram aumento na atividade da glutationa peroxidase (GPx), glutationa-Stransferase (GST) e ascorbato peroxidase (APx). No entanto, a catalase (CAT) não apresentou atividade detectável, nem mesmo na presença do metal. As análises teste de fitoquelatinas, GSH e GSSG foram inconclusivas, porém os novos testes realizados com concentrações legisladas e relativas ao IC50 mostraram alterações significativas nos níveis de GSSG e GSH para exposição ao cobre, no entanto, o grupo tratado com cádmio foi o único que apresentou fitoquelatinas detectáveis. A espécie Gracilaria domingensis tem demonstrado potencial como organismos bioindicador e os biomarcadores estão fornecendo resultados promissores. / In the last years great importance are being dedicated to the research of metals because of their environmental impact, persistence and the possibility of bioacummulation and biomagnification. The large amount of effluents produced by urban, industrial, agricultural and mining activities among others affect particularly the coastal areas. In this context, the algae which compose the basis of the foodweb, and have the capacity to stock metals decreasing their availability in the environment and therefore to other species inhabiting the area. Such characteristic make the algae a feasibly economic and ecological alternative to be used in bioremediation approaches. Macroalgae belonging to the genus Gracilaria, possess already an economical importance in the production of agar and, some of its metabolites are commonly used in the pharmaceutical industry. The organisms of this genus can also be an indicator of the metal presence in the environment and the effects caused by these compounds potential biomarkers. The objective of this project is to assess the effect of copper (Cu) and cadmium (Cd) on antioxidant or biotransformation enzymes in the algae Gracilaria domingensis and also the mechanisms of retention and detoxification of these metals. The description of these mechanisms can contribute to further use this macroalgae to bioremediation processes. Experiments established the IC50 of copper and cadmium in Gracilaria domingensis at 10.6 and 1.05 mg. L-1, respectively. Experiments using the copper\'s concentrations 5.3 and 10.6 mg. L-1 (½ IC50 and IC50) for 1, 24 and 48 h of were performed. Besides experiments with recovery groups, experiments using CONAMA 357/2005 concentration and experiment with different times of exposure (24, 48,72 and 96 hours) to understand better when phytochelatins starts to be produced and a profile of biomarkers The analysis of exposed algae to copper demonstrated an increased activity of glutathione peroxidase (GPx), glutathione-S-transferase (GST) and ascorbate peroxidase (APx). Interestingly, the catalase (CAT) activity was not detected even though in the presence of metal. Other experiments using concentration determined by CONAMA and IC50 was performed, as well experiments using recovery groups, and a temporal profile, to see the results for 24, 48, 72 e 96 hours of exposure. The analysis of phytochelatine, GSH and GSSG test were inconclusive and new conducted tests with CONAMA\'s and IC50 concentration showed significant alterations in the levels of GSSG e GSH for the samples exposed to copper, however, only the group treated with cadmium demonstrated detectable levels of phytochelatin. The species Gracilaria domingensis has been demonstrating the potential as a bioindicator organism and the biomarkers are producing promising results.

O objetivo deste estudo foi avaliar os parâmetros clínicos periodontais: profundidade clínica de sondagem, nível clínico de inserção e sangramento a sondagem e os níveis de IL-17, M-CSF, GM-CSF, MCP-1, ICAM-1 IL-8, IL-10, IL-1?, TNF-?, IL-4 no fluido gengival de pacientes portadores de periodontite agressiva, comparando esses valores aos dados obtidos de sujeitos periodontalmente saudáveis, além de comparar os dados clínicos e imunológicos iniciais aos obtidos após um ano de tratamento nos pacientes com periodontite agressiva. Foram selecionados 37 pacientes portadores de periodontite agressiva e oito pacientes periodontalmente saudáveis, utilizados como grupo controle. Após a realização do exame clínico periodontal em todos os dentes, foi escolhido um sítio profundo de cada paciente com paeriodontite e um sítio raso dos pacientes saudáveis para coleta do fluido gengival. Todos os pacientes receberam tratamento periodontal que consistiu de orientação de higiene bucal, raspagens, remoção de fatores de retenção do biofilme bacteriano, polimento e uso de antibióticos. As amostras obtidas foram processadas e analisadas com um painel de 10 citocinas através de um ensaio multiplex. As análises estatísticas mostraram que não houve diferença estatisticamente significante entre os doentes e os saudáveis em relação a GM-CSF, IL-4, IL-8 e MCP-1. Quando foi feita a comparação longitudinal dos pacientes com periodontite agressiva, houve aumento após o tratamento para GM-CSF, ICAM-1, IL-4, IL-10, IL-17, MCP-1 e TNF-?. Com isso, pode-se concluir que mesmo após o tratamento periodontal com consultas trimestrais de manutenção e melhora dos parâmetros clínicos nos pacientes com PA que tinham um baseline mais inflamado, foi observado que alguns biomarcadores continuaram elevados, o que pode significar que esses pacientes continuam a apresentar atividade de doença ou que alguns desses biomarcadores não têm significância clínica para esses pacientes. / The aim of this study was to evaluate the periodontal clinical parameters: clinical probing depth, clinical attachment level and bleeding on probing and the IL-17, M-CSF, GM-CSF, MCP-1, ICAM-1, IL-8, IL-10, IL-1?, TNF-? and IL-4 levels in gingival crevicular fluid of aggressive periodontitis subjects, comparing these values with some data obtained from periodontal healthy patients, and also comparing clinic and immunologic initial data with the obtained after one year of treatment of aggressive periodontitis. The sample had 37 patients with aggressive periodontitis and 8 subjects clinically healthy, as control group. After the full periodontal examination, each patient with periodontitis had a deep site chosen, and a shallow site of the healthy ones, for collecting gingival fluid. All patients received periodontal treatment with oral hygiene, scaling, removal of retention factors, polishing and antibiotics. The obtained samples were processed and analyzed with a panel of 10 cytokines through a multiplex test. The statistical analyzes showed that there was no significant statistical difference between subjects with PA and healthy subjects with regard to GM-CSF, IL-4, IL-8 and MCP-1 levels.When longitudinal comparison of the subjects was made, it was noted some increase for GM-CSF, ICAM-1, IL-4, IL-10, IL-17, MCP-1 and TNF-?. Then, it can be concluded that, even after the periodontal treatment with trimestral maintenance and improvement on the clinical parameters, some biomarkers are still elevated, what can mean one of those possibilities: or the patients are still presenting some activity of the disease, or that some of these biomarkers don\'t have any clinical significance for this patients.

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

O câncer colorretal é um dos tipos de tumores mais frequentes no mundo. A atual dificuldade na avaliação correta da resposta ao tratamento torna necessário o desenvolvimento de novas abordagens de detecção tumoral. Atualmente, o sequenciamento genômico em larga escala permite um estudo mais compreensivo das alterações estruturais e de sequência presentes no tumor. A aplicação destas abordagens de maneira personalizada permite o desenvolvimento de biomarcadores tumor específicos que podem facilitar a avaliação de resposta ao tratamento e a presença de doença residual, bem como revelar alterações de sequência em genes capazes de servir de novos alvos terapêuticos. Neste estudo foi desenvolvida uma metodologia eficiente para a identificação de biomarcadores baseados na existência de variações estruturais em genomas de tumores de reto, eliminando a necessidade de sequenciamento do genoma normal do mesmo paciente e diminuindo portanto o custo da abordagem. Os biomarcadores encontrados para cada um dos seis pacientes foram utilizados para avaliar a presença de doença residual após o tratamento através da detecção de DNA tumoral circulante nas amostras de plasma coletadas em momentos diferentes do tratamento. O sequenciamento em baixa cobertura personalizado é portanto uma alternativa viável e promissora para avaliar a resposta ao tratamento em pacientes com tumores de reto. Na segunda parte do estudo, a análise de linhagens celulares de tumores colorretais revelou uma grande quantidade de mutações pontuais somáticas (SNVs e InDels) em genes codificadores para proteínas de superfície celular (surfaceoma). Estas alterações no surfaceoma indicam potenciais novos alvos para drogas e vias regulatórias alteradas neste tipo de tumor. Além disso, estas mutações pontuais também são responsáveis pela geração de epítopos com potencial imunogênico e estes novos epítopos podem ser aplicados como vacinas antitumorais personalizadas e já haviam sido propostos como uma alternativa terapêutica. A presença de novos epítopos, principalmente nas linhagens com elevadas taxas de mutação (resultante da instabilidade de microssatélites e mutações em genes de reparo de DNA tipo mismatch ou POLE), sugerem também um potencial uso de drogas moduladoras do sistema imune em pacientes com tumores que apresentam estas mesmas características. Portanto, o estudo de alterações genômicas em tumores primários e linhagens de câncer colorretal permitiu a detecção de variações estruturais que foram utilizadas como biomarcadores personalizados em pacientes com tumores de reto assim como a identificação de genes contendo mutações pontuais em linhagens celulares de câncer colorretal, que revelam potenciais novos alvos terapêuticos a serem explorados na clínica / Colorectal cancer is one of the more frequent tumor types in the world. To select the appropriate treatment course, it is necessary to develop more precise diagnostic approaches. The current availability of high throughput genome sequencing methods allows for a comprehensive characterization of the structural and sequence alterations present in each tumor. The use of tumor genome sequencing in a personalized setting can result in tumor specific biomarkers that help evaluate response to treatment and the presence of residual disease, improving the clinical management of these patients, and also reveal sequence alterations in genes capable of serving as new therapeutic targets. In this study we developed an efficient bioinformatics pipeline to identify biomarkers based on the existing structural alterations in rectal tumor genomes, eliminating the need to sequence the matched normal genome and therefore reducing the cost for this approach. The biomarkers found for each of the six patients were used to evaluate the presence of residual disease after treatment through the detection of circulating tumor DNA in plasma samples collected at different points during the treatment. Sequencing tumor genomes with low coverage is therefore a viable and promising alternative to follow up rectal cancer patient\'s response to treatment. In the second part of this study, the analysis of colorectal cancer cell lines revealed a large quantity of point mutations (SNVs and InDels) in genes coding for proteins located in the cell surface (surfaceome). These alterations in the surfaceome indicate potential new drug targets and altered pathways in this type of tumor. Furthermore, these point mutations are also responsible for the generation of new epitopes with immunogenic potential and these new epitopes can be applied as personalized tumor vaccines and had previously been proposed as a therapeutic alternative. The presence of new epitopes, especially in the cell lines with elevated mutation rates (resulting from MSI and mutations in DNA mismatch-repair genes or POLE), suggests a potential use of immune checkpoint target drugs in patients with tumors that share these genetic characteristics. With a large-scale bioinformatics approach, we detected new tumor epitopes resulting from point mutations, present in most of the cell lines used. The analysis of gene expression data puts into perspective both the somatic mutations found and which targets are promising as well as the development of therapies based on vaccines derived from tumor epitopes. In conclusion, the study of genomic alterations in primary tumors and colorectal cancer cell lines allowed the detection of structural variations that were used as personalized biomarkers in patients with rectal tumors as well as the identification of genes containing point mutations in colorectal cancer cell lines, that reveal potential new therapeutic targets to be explored in the clinical setting.

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.