Orientador : Nilce Correa Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-01T04:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MariaEleonoraFeracinda_M.pdf: 11412891 bytes, checksum: 69a8041bc4aae23eb63e9d7b723e9903 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Citocromos P450 formam uma superfamília de proteínas que metabolizam um grande número de substratos endógenos e xenobióticos. O metabolismo de xenobióticos pelo citocromo P450 é uma importante área da farmacologia molecular e da toxicologia que vem sendo usada nas últimas décadas como ferramenta de biomonitoramento contra os danos causados por poluentes. O objetivo deste trabalho foi estudar o sistema P450 (fase I da biotransformação), Glutationa-S-Transferase (GST - fase 11 da biotranformação) e enzimas antioxidantes (SOO, CATe GPx) no fígado de Curimbatá, um peixe brasileiro, frente à ação de três xenobióticos (Trifluoperazine, Triton X-100 e Tween 80), viabilizando o uso do citocromo P450 como biomarcador de poluição ambienta!. A caracterização espectral do sistema mostrou que Curimbatás têm um componente extra no sistema microssomal que se caracteriza por apresentar um máximo de absorção em 418-420nm e na presença de xenobióticos têm suas concentrações diminuídas sugerindo que seja uma hemeproteína de características espectrais semelhantes ao do P450. A purificação do citocromo P450 através de uma coluna de hidrofobicidade acoplada em HPLC se mostrou eficaz, mas não foi possível identificar as isoformas presentes no sistema. O método enzimático detectou apenas a presença da CYP1A. Todos os xenobióticos levaram à diminuição do conteúdo dos citocromos b5 e P450 dependente do tempo de incubação e da concentração do xenobiótico. As enzimas NAOPH citocromo P450 redutase e EROO (CYP1A) foram ativadas pela TFP e marcadamente inibidas pelo Triton X-100 e Tween 80, sugerindo que os xenobióticos interagem com os componentes da membrana microssomal. A TFP foi o único xenobiótico a ser parcialmente metabolizado e, além das alterações da membrana, também leva à inibição seletiva de algumas isoformas do P450, pois foi possível detectar a ativação da EROO (CYP1A). A causa desta inibição seria a interação de metabólitos da TFP com o citocromo P450. O Triton X-100 também destrói o P450 por alquilação do grupamento heme, sugerindo um efeito inibitório do surfactante ainda que na forma de monômeros. A GST foi induzida pelos três xenobióticos indicando a capacidade de Curimbatá em detoxificar tais compostos. A análise das enzimas antioxidantes e dos níveis de peroxidação lipídica mostraram que seu uso como ferramenta de bíomarcação deve ser sempre associado à atividade de outras enzimas. Portanto, embora o P450 seja um biomarcador em potencial, deve ser analisado conjuntamente com outras enzimas, pois os xenobióticos interagem diferentemente com cada componente do sistema levando à indução de algumas proteínas concomitantemente à inibição de outras / Abstract: Cytochromes P450 constitute a superfamily of hemeproteins that play a vital role in the metabolism of a wide variety of compounds such as steroids, fatty acids, drugs and environmental pollutants. Xenobiotic metabolism and role of cytochrome P450 are important areas of molecular pharmacology and toxicology, and of great interest mainly in the studies on prevention of the damage caused by chemical pollutants. In this work we investigated the interaction of Trifluoperazine, Triton X-100 and Tween 80 with cytochrome P450, phase I and 11 enzymes and antioxidants defenses in Curimbatá, a brazilian teleost fish. Spectral characterization indicated a possible presence of a hemeprotein, with similar characteristics of cytochrome P450, in liver of Curimbatá; a peak at 418-420nm ("P420") decreased in the presence of xenobiotics. Purification of cytochrome P450 had been succeded by HPLC on hydrophobic column (Il-Boundapak - C18). Only one isoform of P450 - CYP1A - could be detected in Curimbatá hepatic microsomes. EROD and NADPH cytochrome P450 redutase were strongly inhibited by Triton X-100 and Tween 80 in a time- and concentration-dependent way. Triton X-100 and Tween 80 inactivated the system by interacting with the membrane. In the case of Triton X-100, that cause the alkylation in the hememoiety, P450 inactivation occurred even in monomers. However these enzymes were activated by Trifluoperazine (TFP) suggesting that only TFP was being metabolized by P450 system and that its metabolites could interact with P450 and inativeted it. Glutathione-S-Transferase, a phase 11 enzyme, was activated by the xenobiotics, suggesting that Curimbatá could metabolize these compounds. Analyses of antioxidant enzymes activities, lipoperoxidation levels and P450 contents showed a non-significative correlation between antioxidant effects and P450 system. Our results suggested that P450 is a potential biomarker of xenobiotic exposure, but its use need to be associated with other enzymes because xenobiotics can distinctly interact with each component of the system leading to the activation of some enzymes and inhibition of others / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Vanderlei P. Canhos, Elisa Esposito / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Manuelada_D.pdf: 18602315 bytes, checksum: d515f626927f9a0b977add72a938b835 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Fungos filamentosos foram isolados de sedimentos de ambiente estuarino na Baixada Santista (SP) visando conhecer a micobiota do local e selecionar aqueles com potencial para metabolizar hidrocarbonetos aromáticos policíc1icos(HAPs). As coletas foram realizadas em 3 áreas que diferiram quanto à natureza e grau de contaminação. Representantes de ascomicetos, basidiomicetos, zigomicetos e fungos mitospóricos foram isolados e avaliados quanto à sua tolerância aos compostos fenantreno e pireno, adicionados em meio de cultura sólido (MA 0,5%) em duas concentrações diferentes (50 e 100 Ilg rnL-1). Os ensaios mostraram que 56% dos isolados apresentaram tolerância ao pireno e 30% ao fenantreno. Os isolados tolerantes foram caracterizados e identificados, sendo dezenove fungos filamentosos, representantes de diferentes grupos taxonômicos, selecionados para os experimentos de biotransformação de pireno (40 Ilg rnL-1SDB). Os metabólitos produzidos foram extraídos e analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Seis isolados, que demonstraram potencial para oxidar pireno, foram avaliados em experimentos com [14C]pireno. Destes, Cyclothyrium sp., Penicillium simplicissimum, Psilocybe sp. e um micélio estéril apresentaram capacidade para metabolizar este composto. Cyclothyrium sp., um celomiceto, foi o mais eficiente, transformando 48% do pireno em 4 metabólitos, incluindo um diidrodiol. Este foi o primeiro registro de um fungo não-basidiomiceto que produziu diidrodiol a partir de pireno. Este fungo também foi avaliado com uma mistura sintética de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos e, após 192 h de incubação, metabolizou simultaneamente 70, 74, 59 e 38% de fenantreno, pireno, antraceno e benzo[a]pireno, respectivamente. Em outro experimento, Cyclothyrium sp. foi incubado com hidrocarbonetos aromáticos de diferentes massas molares, individualmente, incluindo naftaleno, bifenilo, antraceno, fenantreno, pireno e benzo[a]pireno. Destes, bifenilo, antraceno, fenantreno e pireno foram transformados em vários metabólitos, que foram posteriormente isolados e identificados. Fenantreno foi o mais eficientemente oxidado, sendo 90% de [14C]fenantreno transformado em 6 metabólitos. Os resultados obtidos sugerem que o sistema enzimático utilizado por Cyclothyrium sp. seja, possivelmente, a citocromo P-450 monoxigenase e epóxido hidrolase, o mesmo utilizado por outros fungos e por mamíferos. Cyclothyrium sp. foi muito eficiente na metabolização de HAPs, principalmente quando presentes em misturas, demonstrando potencial para futuros estudos de micorremediação. / Abstract: Filamentous fungi were isolated from estuarine sediments collected from Baixada Santista (SP) aiming at assessing the mycobiota present in this area and selecting those with potential to metabolize polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The sediments were collected from 3 sites, which differed on the nature and degree of contamination. Representatives of ascomycetes, basidiomycetes, zygomycetes and mitosporic fungi were isolated and evaluated regarding their tolerance to phenanthrene and pyrene, which were added to solid culture media (MA 0,5%) in two different concentrations (50 and 100 /-1gmL-1). The experiments showed that 56% of the isolates presented tolerance to pyrene and 30% to phenanthrene. After characterization and identification of the tolerant isolates, nineteen filamentous fungi, representing different taxonomic groups, were selected for subsequent pyrene biotransformation experiments (40 /-1gmL-1SDB). The metabolites produced were extracted and analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC). Six isolates showing potential to oxidize pyrene were selected for studies with [14C]pyrene.From these isolates, Cyclothyrium sp., Penicillium simplicissimum, Psilocybe sp. and a sterile mycelium demonstrated ability to metabolize this compound. Cyclothyrium sp., a coelomycete, was the most efficient, transforming 48% of pyrene to 4 metabolites, including a dihydrodiol. This was the first report of a non-basidiomycete that produced a pyrene dihydrodiol. This fungus was also evaluated with a synthetic mixture of polycyclic aromatic hydrocarbons. After 192 h of incubation, 70, 74, 59 and 38% of phenanthrene, pyrene, anthracene and benzo[a]pyrene, respectively, were metabolized simultaneously. In another experiment, Cyclothyrium sp. was incubated with different molecular weight aromatic hydrocarbons, individually, including naphthalene, biphenyl, anthracene, phenanthrene, pyrene and benzo[a]pyrene. From these compounds, biphenyl, anthracene, phenanthrene and pyrene were transformed to several metabolites, which were subsequent1y isolated and identified. Phenanthrene was the most efficiently oxidized, since 90% of [14C]phenanthrenewas transformed to 6 metabolites. The results suggest that the enzymatic system used by Cyclothyrium sp. is, possibly, cytochrome P-450 monooxygenase and epoxide hydrolase, the same used by other fungi and by mammals. Cyclothyrium sp. was very efficient in metabolizing PAHs, especially in a mixture, demonstrating potential for use in further studies of mycoremediation. / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Nilce Correa Meirelles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-25T05:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_MarizaBoscacci_D.pdf: 4746403 bytes, checksum: 6507f9398ad607826d307e4a388b7746 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Enzimas presentes em retículo endoplasmático de hepatócitos são responsáveis pela biotransformação da maioria dos compostos exógenos, podendo gerar metabólitos mais ou menos tóxicos que a droga mãe. O complexo enzimático citocromo P 450 desempenha papel relevante esta função, ao possuir inúmeros substratos, dentre os quais vários atuam como indutores de isoformas específicas, caracterizando um potente mecanismo fisiológico de defesa e importante ferramenta para o estudo das adaptações celulares à exposição a agentes químicos. O processo de biotransformação catalisado pelo complexo P 450 é uma das fontes endógenas de espécies reativas de oxigênio, envolvidas em mecanismos destrutivos de lipoperoxidação de membranas biológicas. Dipiridamol (DIP) é um vasodilatador de uso clássico que potencializa efeitos de algumas drogas terapêuticas com atividade anti-trombótica, citotóxica, radioprotetora, entre outras, além de apresentar importante ação antioxidante, cujo mecanismo de ação ainda não foi devidamente esclarecido. Este estudo demonstrou que suspensões microssomais hepáticas são parcialmente responsáveis pela biotransformação de DIP. Em condições metabólicas in vitro, resultados espectrofotométricos demonstraram oxidação completa de NADPH com posterior oxidação de citocromo B5, confirmando que NADPH fornece o primeiro elétron enquanto citocromo b5 pode ceder o segundo elétron ao conjunto de reações catalisadas pelo citocromo P 450.Microssomas obtidos de animais tratados com fenobarbital e 3-metilcolantreno, indutores de citocromo P450, consumiram mais rapidamente NADPH e cito cromo b5, sugerindo que alguma dasisoformas induzi das apresenta maior especificidade por DIP. Na presença de CO foi verificada uma inibição parcial da metabolização de DIP. Estes resultados foram confirmados pelo decaimento da emissão de fluorescência de DIP quando em condições ideais à biotransformação, mecanismo que também sofreu relativa inibição por CO. DIP nas condições descritas mantém certa atividade antioxidante, prevenindo a membrana microssomal da lipoperoxidação induzida por NADPH e Fe-ADP endógenos / Abstract / Abstract / Abstract: Enzimas presentes em retículo endoplasmático de hepatócitos são responsáveis pela biotransformação da maioria dos compostos exógenos, podendo gerar metabólitos mais ou menos tóxicos que a droga mãe. O complexo enzimático citocromo P 450 desempenha papel relevante esta função, ao possuir inúmeros substratos, dentre os quais vários atuam como indutores de isoformas específicas, caracterizando um potente mecanismo fisiológico de defesa e importante ferramenta para o estudo das adaptações celulares à exposição a agentes químicos. O processo de biotransformação catalisado pelo complexo P 450 é uma das fontes endógenas de espécies reativas de oxigênio, envolvidas em mecanismos destrutivos de lipoperoxidação de membranas biológicas. Dipiridamol (DIP) é um vasodilatador de uso clássico que potencializa efeitos de algumas drogas terapêuticas com atividade anti-trombótica, citotóxica, radioprotetora, entre outras, além de apresentar importante ação antioxidante, cujo mecanismo de ação ainda não foi devidamente esclarecido. Este estudo demonstrou que suspensões microssomais hepáticas são parcialmente responsáveis pela biotransformação de DIP. Em condições metabólicas in vitro, resultados espectrofotométricos demonstraram oxidação completa de NADPH com posterior oxidação de citocromo B5, confirmando que NADPH fornece o primeiro elétron enquanto citocromo b5 pode ceder o segundo elétron ao conjunto de reações catalisadas pelo citocromo P 450.Microssomas obtidos de animais tratados com fenobarbital e 3-metilcolantreno, indutores de citocromo P450, consumiram mais rapidamente NADPH e cito cromo b5, sugerindo que alguma dasisoformas induzi das apresenta maior especificidade por DIP. Na presença de CO foi verificada uma inibição parcial da metabolização de DIP. Estes resultados foram confirmados pelo decaimento da emissão de fluorescência de DIP quando em condições ideais à biotransformação, mecanismo que também sofreu relativa inibição por CO. DIP nas condições descritas mantém certa atividade antioxidante, prevenindo a membrana microssomal da lipoperoxidação induzida por NADPH e Fe-ADP endógenos / Abstract: Enzymes present in hepatocytes endoplasmatic reticulum are responsible for the xenobiotics biotransformation and can generate metabolites more toxic than the drug. The enzymatic complex cytochrome P 450 plays an important role on this function, since it has many substrates that can act as inductors of specific isoforms, characterizing a potent physiologic mechanism of defence and important tool for the study of cellular adaptations to exogenous agents exposure. The biotransformation cytochrome P 450-dependent is one of the endogenous sources of oxygen reactive species, involved in lipoperoxidation mechanisms that destroy biological membranes. Dipiridamol (DIP) is a vasodilator that amplifies some effects of therapeutic drugs such as ntithrombotic, citotoxic or radioprotector activities, among others, besides presenting important antioxidant action, although the mechanism has not been properly understood yet. This study demonstrated that microsomal suspensions liverworts are active in the DIP biotransformation, as demonstrated by the decrease of the characteristic absorbance at 340 nm (the peak of the reduced form of NADPH) and confirmed by the kinetic decrease of the drug fluorescence emission in 496 nm. The P450 enzymatic system involvement was verified by the metabolic process inhibition in the presence of CO. DIP even in biotransformation continues exercising its inibitory action on the NADPH-dependent microssomal membrane lipoperoxidation / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Ciências

Orientador: Eduardo Alves de Almeida / Banca: Camilo Dias Seabra Pereira / Banca: Gustavo O. Bonilla Rodriguez / Resumo: A utilização do praguicida Diuron na agricultura e a sua metabolização no ambiente em compostos potencialmente tóxicos pode comprometer a saúde dos ecossistemas aquáticos e de organismos não alvo ali presentes. O objetivo principal deste estudo avaliou se os metabólitos 3-(3,4-diclorofenil)-3-metilureia (DCPMU), o 3,4-diclorofenilureia (DCPU) e o 3,4- dicloroanilina (DCA) gerados a partir da biotransformação do diuron, geram mais ou menos efeitos que o próprio diuron em parâmetros genotóxicos e bioquímicos em peixes Astyanax sp. Foram realizados testes de toxicidade com o diuron e os metabólitos a fim de obter a CL50 de cada composto. Foi visto que o diuron e o DCA possuem semelhante toxicidade a lambaris, uma vez que seus valores de CL50 foram muito próximos (0,75 e 0,89 mg/L, respectivamente). O valor de CL50 para o DCPMU foi duas vezes maior (1,42 mg/L) e para o DCPU foi de três vezes maior que a do diuron (>3,0 mg/L), o que indica ser o metabólito de menor potencial tóxico. A partir do valor de CL50, realizou-se a exposição dos lambaris a concentrações subletais (CL1= 0,015 mg/L e CL10=0,15 mg/L do diuron) por dois e sete dias para avaliar os parâmetros bioquímicos e genotóxicos desses compostos. A genotoxicidade foi avaliada pelo método do cometa e foi visto que a metabolização do diuron não minimiza os efeitos genotóxicos em lambaris uma vez que os metabólitos DCA, DCPMU e DCPU são capazes de causar lesões no DNA dos peixes. Parâmetros bioquímicos foram avaliados pela medida da atividade de enzimas de biotransformação (EROD e GST), de defesa antioxidante (SOD, GPx e CAT) e ocorrência de peroxidação lipídica (MDA). A atividade da EROD aumentou pela exposição dos lambaris aos três metabólitos em brânquias e fígados. A GST foi inibida pela exposição ao DCA, nas brânquias e pela exposição ao DCPMU e DCPU em brânquias e fígado. A atividade da GST aumentou no fígado de lambaris expostos ao ... / Abstract: Diuron is a pesticide used in the agriculture and its transformation in potential toxic compounds can be harmful to aquatic ecosystem and animals. This work had as main objective discover if the metabolites 3-(3,4-dichlorophenyl)-3-methylurea (DCPMU), 3,4- dichlorofhenylurea (DCPU) and 3,4-dichloroaniline (DCA) produced in the diuron degradation may cause more or less effects than the pesticide in genotoxic and biochemistry parameters in fish. Toxicity tests were performed with the diuron and its metabolites to obtain the LC50. We observed that the diuron and the DCA have similar toxicity to fish observed by the low values of LC50. The DCPMU LC50 is twice higher and DCPU is three times higher than diuron and DCA. It indicating that these metabolites can be less toxic than the others compounds. From LC50 values, fish exposures were performed at LC1 (0.015 mg/L) and LC10 (0.15 mg/L) of diuron concentration by two and seven days. The genotoxicity was measured by comet assay and we observed that the degradation of diuron increase the genotoxic effects, whereas the DCA, DCPMU and DCPU are able to promote DNA damage. Biochemistry parameters were measured by analysis of biotransformation enzymes (EROD and GST), antioxidant defenses (SOD, GPx and CAT) and lipid peroxidation (MDA). EROD activity is increased after all metabolites exposure in both tissues. GST activity is inhibited after DCA gill exposure and DCPMU and DCPU gill and liver exposures. GST activity also is increased after DCA exposure in liver. SOD is induced in all metabolites treatment and GPx to DCPMU and DCPU exposure. CAT activity is increased after DCA exposure and it is inhibited after DCPMU and DCPU exposures in both tissues. CAT is also inhibited after diuron exposure in the liver. The exposure of diuron and its three main metabolites can change biochemistry parameters indicators of oxidative stress in Astyanax sp. in the conditions tested in this study. In general, the ... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-21Bitstream added on 2014-06-13T18:53:43Z : No. of bitstreams: 1 maioli_ma_me_araca.pdf: 632437 bytes, checksum: d05e4a92f3dceafab2048112e9537174 (MD5) / Abamectina (ABA), pertencente à família das avermectinas é utilizada mundialmente como parasiticida, porém a intoxicação por ABA pode prejudicar o funcionamento hepático. Existem substâncias que quando metabolizadas exercem atividade tóxica, afetando a função de importantes organelas como a mitocôndria, responsável por uma variedade de processos bioquímicos, como a produção de ATP e morte celular. O objetivo desse estudo foi caracterizar o mecanismo de toxicidade da ABA em hepatócitos isolados de ratos e avaliar se esse efeito é dependente do seu metabolismo. A toxicidade da ABA foi avaliada monitorando o consumo de oxigênio e o potencial de membrana mitocondrial, concentração intracelular de ATP, viabilidade celular por meio da liberação das enzimas ALT e AST, homeostase intracelular Ca2+, liberação de citocromo c, atividade da caspase 3 e morte celular por necrose. A ABA reduz a respiração celular, tanto em células energizadas com glutamato mais malato quanto com succinato. O metabolismo da ABA reduz sua toxicidade, uma vez que hepatócitos previamente incubados com proadifen apresentam maior sensibilidade ao composto, sendo isto observado pelo rápido decréscimo da formação do potencial de membrana mitocondrial acompanhado pelas reduções das concentrações de ATP, viabilidade celular e ruptura da homeostase intracelular de Ca2+ com estabelecimento de necrose. Nossos resultados indicam que a toxicidade da ABA diminui com a sua biotransformação, e sua ação tóxica está relacionada com a inibição da atividade mitocondrial, levando à diminuição da síntese de ATP seguida pela morte da célula / Abamectin (ABA), which belongs to the family of avermectinas, used worldwide as a parasiticide, but the ABA poisoning can impair the functioning liver. There are substances which exert toxic activity when metabolized, thus affecting the function of important organelles such as mitochondria, responsible for a variety of biochemical processes, such as ATP production and cell death. The aim of this study was to characterize the mechanism of toxicity of ABA in isolated rat hepatocytes and to evaluate whether this effect is dependent on your metabolism. The toxicity of ABA was assessed by monitoring oxygen consumption and mitochondrial membrane potential, intracellular concentration of ATP, cell viability by releasing enzymes ALT and AST, homeostasis intracellular Ca2+, release of cytochrome c, activity of caspase 3 and cell death necrosis. The ABA reduces cellular respiration, both in cells energized with glutamate and succinate over malate. The metabolism of ABA reduces its toxicity, since hepatocytes pre-incubated with proadifen are more sensitive to the compound, this being observed by the formation of rapidly decreasing mitochondrial membrane potential accompanied by reductions in concentrations of ATP, cell viability and rupture of the intracellular homeostasis Ca2+ with the establishment of necrosis. Our results indicate that the toxicity decreases as the ABA its biotransformed and its toxic action is related to the inhibition of mitochondrial activity, leading to decreased synthesis of ATP followed by cell death

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-03. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:02Z : No. of bitstreams: 1 000843974.pdf: 2232932 bytes, checksum: d71102c081901322bd4ba52e2d8d373f (MD5) / O fipronil é um inseticida de amplo-espectro de ação utilizado extensivamente para o controle de pragas. Existem relatos descritos na literatura de intoxicação em animais e humanos provocada pelo composto, causando até a morte. Assim, torna-se bastante relevante elucidar os mecanismos de hepatotoxicidade do inseticida para o auxílio no tratamento em caso de intoxicação por parte dos mamíferos. O objetivo desse estudo foi caracterizar o mecanismo de toxicidade do fipronil em hepatócitos isolados de rato e o efeito da biotransformação sobre o seu potencial toxicológico. As concentração do fipronil utilizada foi de 5, 10, 15 e 25 μM em células permeabilizadas com digitonina e de 25, 50, 75 e 100 μM nas não permeabilizadas. A toxicidade do fipronil aos hepatócitos foi avaliada pelo consumo de oxigênio, potencial de membrana mitocondrial, concentração intracelular de ATP hepatócitos isolados de ratos normais ou previamente tratados com proadifen, homeostase intracelular do Ca 2+ e viabilidade celular. A viabilidade celular foi avaliada por meio da exclusão do azul de tripan em hepatócitos isolados de ratos normais e atividade das enzimas alanina transaminase (ALT) e aspartato transaminase (AST) em hepatócitos isolados de ratos normais ou previamente tratados com proadifen, um inibidor do citocromo P450. O fipronil reduziu a respiração mitocondrial em células energizadas com glutamato mais malato de maneira dose dependente, e diminuiu o potencial de membrana mitocondrial e esses efeitos foram acompanhados pela redução da concentração celular de ATP e pelo rompimento da homeostase intracelular do Ca 2+ . A viabilidade celular foi afetada pelo fipronil com maior potência nos hepatócitos isolados de ratos normais, indicando que os metabólitos do inseticida aumenta seu potencial toxicológico. Os resultados deste estudo indicam que a toxicidade do fipronil aos hepatócitos está... / Fipronil is an insecticide of broad-spectrum action used extensively for pest control. There are reports in the literature of animals and humans poisoning caused by the compound, ocacioning. Thus, it becomes quite important to elucidate the mechanisms of hepatotoxicity of the insecticide for treatment in case of intoxication by mammals. The aim of this study was to characterize the mechanism of toxicity of fipronil in isolated rat hepatocytes and the effect of biotransformation on its toxicological potential. The toxicity of fipronil was assessed by monitoring oxygen consumption and mitochondrial membrane potential, intracellular ATP concentration, Ca 2+ homeostasis and cell viability. The cell viability was evaluated by the tripan blue exclusion in hepatocytes isolated from normal rats and the activity of the enzyme alanine transaminase (ALT) and aspartate transaminase (AST) in hepatocytes isolated from normal rats or rats pretreated with proadifen, a cytochrome P450 inhibitor. Fipronil reduced mitochondrial respiration in cells energized with glutamate plus malate in a dose- dependent manner, and dissipated the mitochondrial membrane potential accompanied by reductions in ATP concentration and a disruption of intracellular Ca 2+ homeostasis. Cell viability was affected by fipronil with higher potency in hepatocytes isolated from normal rats, indicating that the metabolism of insecticide increases its toxicological potential. The results of this study indicate that the toxicity of fipronil to the hepatocytes is related to the inhibition of mitochondrial activity, leading to a decreased ATP synthesis and consequent alteration in intracellular Ca 2+ homeostasis, resulting in cell death

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-03Bitstream added on 2014-11-10T11:57:26Z : No. of bitstreams: 1 000791226.pdf: 1902973 bytes, checksum: 9927a38cc35b88c72a4837a5f9faedd4 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A utilização do praguicida Diuron na agricultura e a sua metabolização no ambiente em compostos potencialmente tóxicos pode comprometer a saúde dos ecossistemas aquáticos e de organismos não alvo ali presentes. O objetivo principal deste estudo avaliou se os metabólitos 3-(3,4-diclorofenil)-3-metilureia (DCPMU), o 3,4-diclorofenilureia (DCPU) e o 3,4- dicloroanilina (DCA) gerados a partir da biotransformação do diuron, geram mais ou menos efeitos que o próprio diuron em parâmetros genotóxicos e bioquímicos em peixes Astyanax sp. Foram realizados testes de toxicidade com o diuron e os metabólitos a fim de obter a CL50 de cada composto. Foi visto que o diuron e o DCA possuem semelhante toxicidade a lambaris, uma vez que seus valores de CL50 foram muito próximos (0,75 e 0,89 mg/L, respectivamente). O valor de CL50 para o DCPMU foi duas vezes maior (1,42 mg/L) e para o DCPU foi de três vezes maior que a do diuron (>3,0 mg/L), o que indica ser o metabólito de menor potencial tóxico. A partir do valor de CL50, realizou-se a exposição dos lambaris a concentrações subletais (CL1= 0,015 mg/L e CL10=0,15 mg/L do diuron) por dois e sete dias para avaliar os parâmetros bioquímicos e genotóxicos desses compostos. A genotoxicidade foi avaliada pelo método do cometa e foi visto que a metabolização do diuron não minimiza os efeitos genotóxicos em lambaris uma vez que os metabólitos DCA, DCPMU e DCPU são capazes de causar lesões no DNA dos peixes. Parâmetros bioquímicos foram avaliados pela medida da atividade de enzimas de biotransformação (EROD e GST), de defesa antioxidante (SOD, GPx e CAT) e ocorrência de peroxidação lipídica (MDA). A atividade da EROD aumentou pela exposição dos lambaris aos três metabólitos em brânquias e fígados. A GST foi inibida pela exposição ao DCA, nas brânquias e pela exposição ao DCPMU e DCPU em brânquias e fígado. A atividade da GST aumentou no fígado de lambaris expostos ao ... / Diuron is a pesticide used in the agriculture and its transformation in potential toxic compounds can be harmful to aquatic ecosystem and animals. This work had as main objective discover if the metabolites 3-(3,4-dichlorophenyl)-3-methylurea (DCPMU), 3,4- dichlorofhenylurea (DCPU) and 3,4-dichloroaniline (DCA) produced in the diuron degradation may cause more or less effects than the pesticide in genotoxic and biochemistry parameters in fish. Toxicity tests were performed with the diuron and its metabolites to obtain the LC50. We observed that the diuron and the DCA have similar toxicity to fish observed by the low values of LC50. The DCPMU LC50 is twice higher and DCPU is three times higher than diuron and DCA. It indicating that these metabolites can be less toxic than the others compounds. From LC50 values, fish exposures were performed at LC1 (0.015 mg/L) and LC10 (0.15 mg/L) of diuron concentration by two and seven days. The genotoxicity was measured by comet assay and we observed that the degradation of diuron increase the genotoxic effects, whereas the DCA, DCPMU and DCPU are able to promote DNA damage. Biochemistry parameters were measured by analysis of biotransformation enzymes (EROD and GST), antioxidant defenses (SOD, GPx and CAT) and lipid peroxidation (MDA). EROD activity is increased after all metabolites exposure in both tissues. GST activity is inhibited after DCA gill exposure and DCPMU and DCPU gill and liver exposures. GST activity also is increased after DCA exposure in liver. SOD is induced in all metabolites treatment and GPx to DCPMU and DCPU exposure. CAT activity is increased after DCA exposure and it is inhibited after DCPMU and DCPU exposures in both tissues. CAT is also inhibited after diuron exposure in the liver. The exposure of diuron and its three main metabolites can change biochemistry parameters indicators of oxidative stress in Astyanax sp. in the conditions tested in this study. In general, the ...

Orientador: Fábio Erminio Mingatto / Banca: Flavia Thomas Verechia Pereira / Banca: Ana Angélica Henrique Fernandes / Resumo: O fipronil é um inseticida de amplo-espectro de ação utilizado extensivamente para o controle de pragas. Existem relatos descritos na literatura de intoxicação em animais e humanos provocada pelo composto, causando até a morte. Assim, torna-se bastante relevante elucidar os mecanismos de hepatotoxicidade do inseticida para o auxílio no tratamento em caso de intoxicação por parte dos mamíferos. O objetivo desse estudo foi caracterizar o mecanismo de toxicidade do fipronil em hepatócitos isolados de rato e o efeito da biotransformação sobre o seu potencial toxicológico. As concentração do fipronil utilizada foi de 5, 10, 15 e 25 μM em células permeabilizadas com digitonina e de 25, 50, 75 e 100 μM nas não permeabilizadas. A toxicidade do fipronil aos hepatócitos foi avaliada pelo consumo de oxigênio, potencial de membrana mitocondrial, concentração intracelular de ATP hepatócitos isolados de ratos normais ou previamente tratados com proadifen, homeostase intracelular do Ca 2+ e viabilidade celular. A viabilidade celular foi avaliada por meio da exclusão do azul de tripan em hepatócitos isolados de ratos normais e atividade das enzimas alanina transaminase (ALT) e aspartato transaminase (AST) em hepatócitos isolados de ratos normais ou previamente tratados com proadifen, um inibidor do citocromo P450. O fipronil reduziu a respiração mitocondrial em células energizadas com glutamato mais malato de maneira dose dependente, e diminuiu o potencial de membrana mitocondrial e esses efeitos foram acompanhados pela redução da concentração celular de ATP e pelo rompimento da homeostase intracelular do Ca 2+ . A viabilidade celular foi afetada pelo fipronil com maior potência nos hepatócitos isolados de ratos normais, indicando que os metabólitos do inseticida aumenta seu potencial toxicológico. Os resultados deste estudo indicam que a toxicidade do fipronil aos hepatócitos está... / Abstract: Fipronil is an insecticide of broad-spectrum action used extensively for pest control. There are reports in the literature of animals and humans poisoning caused by the compound, ocacioning. Thus, it becomes quite important to elucidate the mechanisms of hepatotoxicity of the insecticide for treatment in case of intoxication by mammals. The aim of this study was to characterize the mechanism of toxicity of fipronil in isolated rat hepatocytes and the effect of biotransformation on its toxicological potential. The toxicity of fipronil was assessed by monitoring oxygen consumption and mitochondrial membrane potential, intracellular ATP concentration, Ca 2+ homeostasis and cell viability. The cell viability was evaluated by the tripan blue exclusion in hepatocytes isolated from normal rats and the activity of the enzyme alanine transaminase (ALT) and aspartate transaminase (AST) in hepatocytes isolated from normal rats or rats pretreated with proadifen, a cytochrome P450 inhibitor. Fipronil reduced mitochondrial respiration in cells energized with glutamate plus malate in a dose- dependent manner, and dissipated the mitochondrial membrane potential accompanied by reductions in ATP concentration and a disruption of intracellular Ca 2+ homeostasis. Cell viability was affected by fipronil with higher potency in hepatocytes isolated from normal rats, indicating that the metabolism of insecticide increases its toxicological potential. The results of this study indicate that the toxicity of fipronil to the hepatocytes is related to the inhibition of mitochondrial activity, leading to a decreased ATP synthesis and consequent alteration in intracellular Ca 2+ homeostasis, resulting in cell death / Mestre

Orientadores: Anita Jocelyne Marsaioli, Valeria Maia de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T05:19:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vasconcellos_SuzanPantarotode_D.pdf: 2236898 bytes, checksum: 015039f9f79ab3bebdcffa9003d44d0f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Amostras de águas de formação de petróleo e óleos foram coletadas na Formação Pampo, situada na Bacia de Campos, através das quais, aplicando-se diferentes condições de cultivo, foram recuperadas 92 linhagens de bactérias aeróbias. Dentre os isolados, obtidos, 29 foram identificados por técnicas moleculares baseadas em DNAr 16S, observando-se a predominância de bactérias do gênero Bacillus.. De forma a constatar sobre a produção microbiana de metabólitos secundários com atividade inibitória ao desenvolvimento de outras espécies no reservatório de petróleo investigado, realizou-se análises de antibiogramas e Concentrações Inibitórias Mínimas (MIC), constatando Bacillus possuíam tal atividade. Sob condições anaeróbias foram obtidos consórcios microbianos, os quais foram caracterizados por técnicas independentes-de-cultivo, identificando-se bactérias do gênero Petrotoga como constituintes majoritários das comunidades presentes nos poços de petróleo amostrados. Duas espécies distintas de arquéias metanogênicas, Methanohalophilus sp. e Methanomethylovorans sp., também foram identificadas. Foram realizadas análises para a detecção da atividade biodegradadora da microbiota anaeróbia sobre biomarcadores do petróleo, onde foi observada forte tendência da comunidade microbiana investigada à biotransformação de compostos oxigenados (ácido octadecanóico; a e b-amirina). A biodegradação de biomarcadores do petróleo sob condições aeróbias revelou que a maioria das 29 bactérias avaliadas demonstrou tendência à biotransformação de ácidos carboxílicos de cadeia longa (ácido nonadecanóico). A linhagem de Micrococcus sp., entretanto, foi exceção a esta tendência, biotransformando preferencialmente hidrocarbonetos (fitano ediidrofenantreno), mesmo em presença de compostos oxigenados. A existência de interações simbióticas entre as comunidades microbianas aeróbias e anaeróbias nos processos de biodegradação de biomarcadores do petróleo, foi avaliada simulando atuação de ambas as microbiotas sobre uma mistura de hidrocarbonetos e compostos oxigenados. Os resultados obtidos sugeriram que a microbiota anaeróbia poderia sobreviver às custas dos metabólitos produzidos pela microbiota aeróbia durante a biodegradação do petróleo. A produção de exopolímeros microbianos com atividade bioemulsificante de hidrocarbonetos também foi determinada, verificando-se que microrganismos tidos com excelentes produtores de EPS não corresponderam às linhagens que apresentaram atividade biodegradadora de hidrocarbonetos do petróleo. Análises de triagens enzimáticas de alto desempenho (HTS) foram realizadas, e Dietzia sp. sobressaiu-se quanto às excelentes atividades de lipases, esterases e monooxigenases, enquanto Halomonas sp. apresentou o melhor desempenho quanto à atividade de epóxido hidrolase / Abstract: Samples of petroleum formation water and oils were collected from Pampo Formation (Campos Basin). Applying different conditions of microbial cultivation it was recuperated 92 bacterial strains from among 29 were identified by molecular techniques based in rDNA 16S. The predominance of Bacillus genus was observed in this recuperated bacterial community. The production of microbial secondary metabolites with antibiotic activity was investigated through analysis of antibiograms and Microbial Inibitory Concentrations (MIC) assays. Strains of Bacillus produced metabolites with microbial growth inhibition that can actuate in the petroleum reservoir in the selection of microbial species. Under anaerobic conditions microbial consortia were characterized by independent of cultivation techniques, identifying bacteria of Petrotoga genus as main constituent from the sampled reservoir. Two distinct species of methanogenic archaea, Methanohalophilus sp and Methanomethylovorans sp, were identified too. Analysis for the detection of the biodegrader activities of anaerobic microbiota under petroleum biomarkers were realized. Strong tendency of this microbial community to oxygenated compounds biotransformation was observed. The biodegradation of petroleum biomarkers under aerobic conditions was investigated as a form to determinate the microbial preferences for the petroleum compounds, in mixture or isolate, evaluating the formed products. The results presented the preference for the biotransformation of long chain carboxylic acids before the metabolism of hydrocarbons. Although, the strain of Micrococcus sp. preferred the biotransformation of hydrocarbons (phytane and dihydrophenanthrene), not biodegrading the fatty acid in strong levels. To investigate about the existence of symbiotic interactions between aerobic and anaerobic microbial communities in petroleum biodegradation processes, the actuation of the both microbiota under a mixture of hydrocarbons and oxygenated compounds was simulated. The obtained results suggest that the anaerobic microbiota can survive from the aerobic metabolites produced by the aerobic community. The production of microbial exopolymers with bioemulsifier activity of hydrocarbons was determined too. It was verified that strains presented as excellent producers of bioemulsifiers are not efficient petroleum biodegraders. Analysis of High Throughput Screening (HTS) were realized and Dietzia sp. presented strong activities of lipases, esterases and monooxygenases, while Halomonas sp. was the best result how the epoxide hydrolase activity / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Orientador: Fabio Ermínio Mingatto / Banca: Cézar Rangel Pestana / Banca: Guilherme de Paula Nogueira / Resumo: Abamectina (ABA), pertencente à família das avermectinas é utilizada mundialmente como parasiticida, porém a intoxicação por ABA pode prejudicar o funcionamento hepático. Existem substâncias que quando metabolizadas exercem atividade tóxica, afetando a função de importantes organelas como a mitocôndria, responsável por uma variedade de processos bioquímicos, como a produção de ATP e morte celular. O objetivo desse estudo foi caracterizar o mecanismo de toxicidade da ABA em hepatócitos isolados de ratos e avaliar se esse efeito é dependente do seu metabolismo. A toxicidade da ABA foi avaliada monitorando o consumo de oxigênio e o potencial de membrana mitocondrial, concentração intracelular de ATP, viabilidade celular por meio da liberação das enzimas ALT e AST, homeostase intracelular Ca2+, liberação de citocromo c, atividade da caspase 3 e morte celular por necrose. A ABA reduz a respiração celular, tanto em células energizadas com glutamato mais malato quanto com succinato. O metabolismo da ABA reduz sua toxicidade, uma vez que hepatócitos previamente incubados com proadifen apresentam maior sensibilidade ao composto, sendo isto observado pelo rápido decréscimo da formação do potencial de membrana mitocondrial acompanhado pelas reduções das concentrações de ATP, viabilidade celular e ruptura da homeostase intracelular de Ca2+ com estabelecimento de necrose. Nossos resultados indicam que a toxicidade da ABA diminui com a sua biotransformação, e sua ação tóxica está relacionada com a inibição da atividade mitocondrial, levando à diminuição da síntese de ATP seguida pela morte da célula / Abstract: Abamectin (ABA), which belongs to the family of avermectinas, used worldwide as a parasiticide, but the ABA poisoning can impair the functioning liver. There are substances which exert toxic activity when metabolized, thus affecting the function of important organelles such as mitochondria, responsible for a variety of biochemical processes, such as ATP production and cell death. The aim of this study was to characterize the mechanism of toxicity of ABA in isolated rat hepatocytes and to evaluate whether this effect is dependent on your metabolism. The toxicity of ABA was assessed by monitoring oxygen consumption and mitochondrial membrane potential, intracellular concentration of ATP, cell viability by releasing enzymes ALT and AST, homeostasis intracellular Ca2+, release of cytochrome c, activity of caspase 3 and cell death necrosis. The ABA reduces cellular respiration, both in cells energized with glutamate and succinate over malate. The metabolism of ABA reduces its toxicity, since hepatocytes pre-incubated with proadifen are more sensitive to the compound, this being observed by the formation of rapidly decreasing mitochondrial membrane potential accompanied by reductions in concentrations of ATP, cell viability and rupture of the intracellular homeostasis Ca2+ with the establishment of necrosis. Our results indicate that the toxicity decreases as the ABA its biotransformed and its toxic action is related to the inhibition of mitochondrial activity, leading to decreased synthesis of ATP followed by cell death / Mestre