COSTA, Erivelton Façanha da. Caracterização de Células Vermelhas por Microscopia de Força Atômica. 2006. 146 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T20:59:55Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_efcosta.pdf: 10007653 bytes, checksum: e0be816e57ec642d42d294c9688b5c9f (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T16:55:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_efcosta.pdf: 10007653 bytes, checksum: e0be816e57ec642d42d294c9688b5c9f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T16:55:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_efcosta.pdf: 10007653 bytes, checksum: e0be816e57ec642d42d294c9688b5c9f (MD5) Previous issue date: 2006 / The optical microscopy is the most employed technique used for visualize red blood cells (RBCs). But, due to its resolution limit, it is necessary to use other complementary techniques to study the cells, such as: the scanning and transmission electron microscopy, and the scanning probing microscopy. The Atomic Force Microscopy (AFM) is included in the last group. This work refers to the possibilities of using AFM in life science, focusing on the erythrocytes characterization. Five experiments involving red blood cells and AFM were carried out: AB+ and O+ blood types differentiation; RBCs membrane study of donors and patients with MDS (Myelodysplastic Syndrome); suitable preparation of red blood cells for AFM analysis; volume study of erythrocytes; and finally aging process observation of RBC in air. The first experiment determined the cell membrane roughness for AB+ and O+ groups, which were different. For the second one, depressions were found on the cell surface of both MSD patients and healthy people. These "holes" were deeper in the first group. The third experiment showed the importance of sample (RBCs) preparation for each AFM specific analysis. The fourth experimental procedure showed the AFM technique capability for providing volume information, which was also used in the last experiment to monitor the aging process of RBCs in air. / A maneira mais difundida na observação de células sanguineas (hemácias) é aquela que utiliza microscopia ótica convencional. Devido ao limite de resolução dos instrumentos óticos, novas técnicas de microscopia colocam-se como alternativas para o estudo de células, tais como: a microscopia eletrônica (de varredura e transmissão) e as técnicas de varredura por sonda. Inclui-se neste último grupo a microscopia de força atômica (AFM). Este trabalho discute as possibilidades de uso da Microscopia de Força Atômica ($emph{Atomic Force Microscopy}$ - AFM) em ciências da vida, para ser mais específico, na caracterização de eritrócitos. Cinco experimentos envolvendo hemácias e AFM estão aqui descritos: diferenciação entre os grupos sanguíneos AB+ e O+; análise do perfil da membrana eritrocitária de indivíduos sadios e portadores de SMD; preparação de células vermelhas para análise em microscopia de força atômica; análise volumétrica de células vermelhas; e monitoramento do envelhecimento de um eritrócito ao ar usando o AFM. No primeiro experimento, a rugosidade das membranas celulares dos grupos AB+ e O+ mostraram-se diferentes. Já no segundo experimento, depressões foram encontradas sobre a membrana de pacientes com SMD e indivíduos sadios, contudo, aparentemente mais profundas no primeiro grupo. O terceiro estudo trouxe à tona a importância da preparação adequada dos eritrócitos para medidas específicas em AFM. A quarta experiência comprovou a capacidade da técnica AFM de fornecer informação de volume, o que também foi utilizado no último experimento para monitorar o envelhecimento de uma hemácia ao ar.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A pré-eclâmpsia (PE) é classificada em de início (EOPE) e tardio (LOPE) quando presente antes ou após 34 semanas de gestação, respectivamente. Este estudo transversal investigou as diferenças e possíveis associações existentes entre os perfis antropométricos, hemodinâmicos, hematológicos e bioquímicos na pré-eclâmpsia entre os grupos EOPE e LOPE. O estudo incluiu 65 voluntárias admitidas em um hospital universitário no Brasil sendo 29 normotensos (grupo C) e 36 com pré-eclâmpsia (13 com EOPE e 23 com LOPE). O grupo LOPE apresentou um aumento significante de peso e aumento limítrofe no índice de massa corporal ao final da gestação em relação aos outros grupos, o que é compatível com a origem metabólica, associada à obesidade, atribuída a esta forma da doença. As mulheres grávidas do EOPE apresentaram uma redução limítrofe no número de eritrócitos e uma diminuição signi-ficante no número de plaquetas e um aumento significante de reticulócitos, ferro sérico e fer-ritina quando comparados ao grupo C e LOPE. O grupo EOPE demonstrou um aumento significante na estabilidade osmótica dos eritrócitos em relação aos demais gru-pos. A análise hemodinâmica por ultrasonografia Doppler da artéria oftálmica mostrou que ambos os grupos de mulheres grávidas com PE apresentaram alterações compatíveis com a ocorrência de hiperfluxo no território orbital. Essas alterações hemodinâmicas foram associa-das a alterações nos índices hematimétricos. / Preeclampsia (PE) is classified in early- (EOPE) and late-onset PE (LOPE) when pre-sent before or after 34 gestation weeks, respectively. This transversal study aimed to investi-gate the differences and possible associations existing in the anthropometric, hemodynamic, hematologic and biochemical profiles of late- and early-onset preeclampsia. The study in-cluded 65 volunteers admitted to a tertiary hospital in Brazil, 29 normotensive and 36 with preeclampsia (13 with EOPE and 23 with LOPE). Pregnant women with LOPE presented greater weight gain and borderline increase in body mass index at the end of gestation in rela-tion to the other groups, which is compatible with the metabolic origin, associated with obesi-ty, attributed to this form of the disease. Pregnant women with EOPE presented a borderline reduction in the number of erythrocytes and a significant decrease in the number of platelets, in addition to a significant increase in reticulocytes, serum iron and ferritin when compared to normotensive pregnant women and pregnant women with LOPE. A significant increase in osmotic stability of erythrocytes was observed in the EOPE group in relation to groups. He-modynamic analysis by Doppler ultrasonography of the ophthalmic artery showed that both groups of pregnant women with PE presented alterations compatible with the occurrence of hyperflow in the orbital territory. These hemodynamic changes were associated with changes in hematimetric indices / Tese (Doutorado)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CHAPTER II: The stability of the erythrocyte membrane, which is essential for maintenance of cell functions, occurs in a critical region of fluidity, which depends largely on its composition and the composition and characteristics of the medium. As the composition of the erythrocyte membrane is influenced by several blood variables, the stability of the erythrocyte membrane must have relations with them. The present study aimed to evaluate, by bivariate and multivariate statistical analyses, the correlations and causal relationships between hematological and biochemical variables and the stability of the erythrocyte membrane against the chaotropic action of ethanol. The validity of this type of analysis depends on the homogeneity of the population and on the variability of the studied parameters, conditions that can be filled by patients who undergo bariatric surgery by the technique of Roux-en-Y gastric bypass, since they will suffer feeding restrictions that have great impact on their blood composition. Pathway analysis revealed that an increase in hemoglobin leads to decreased stability of the cell, probably through a process mediated by an increase in MCV. Furthermore, an increase in the MCH leads to an increase in the erythrocyte membrane stability, probably because higher values of MCH are associated to smaller quantities of RBC and larger contact area between the cell membrane and ethanol present in the medium. CHAPTER III: The need to treat obesity, a growing worldwide public health problem, has led to an increase in performing bariatric surgery, particularly the Roux-en-Y gastric bypass. The sudden change in eating habits, resulting from this type of surgery, leads to abrupt changes in the body. This study analyzed the correlation between the osmotic stability of erythrocytes and various biochemical and hematological indices in a population consisting of 24 female volunteers, before and at four different times after surgery, distributed along eight weeks, what allowed the generation of 120 sampling points. The osmotic stability of erythrocytes proved to be of great importance for understanding the meaning of the redcell distribution width (RDW), because the stability variables (1/H50 and dX) were positively correlated with this hematological index. However, the stability variables and RDW seem to suffer different influences from other variables, as the LDL-cholesterol (LDL-C), because only RDW has increased throughout time. Indeed, the stability of variable 1/H50 showed positive correlation with the blood levels of LDL-C, which declined throughout time. Path analysis showed that the body mass index (BMI) has an indirect effect, mediated by RDW, on the osmotic stability of erythrocytes. The correlations that the osmotic stability variables presented with RDW may help to understand the origin of the predictive ability of this hematological index in relation to various pathological conditions. / CAPÍTULO II: A estabilidade de membrana de eritrócitos, que é essencial para a manutenção da função dessas células, ocorre em uma região crítica de fluidez, que depende largamente de sua composição e das características do meio. Como a composição da membrana do eritrócito é influenciada por muitas variáveis sanguíneas, a estabilidade de membrana do eritrócito deve ter relações com elas. O presente estudo objetivou avaliar, por análises estatísticas bivariadas e multivariadas, as correlações e relações causais entre variáveis hematológicas e bioquímicas e a estabilidade de membrana de eritrócitos conta a ação caotrópica do etanol. A validade deste tipo de análise depende da homogeneidade da população e da variabilidade dos parâmetros estudados, condições que podem ser satisfeitas por pacientes que sofrem cirurgia bariátrica pela técnica do desvio gástrico em Y-de-Roux, uma vez que eles passam por restrições alimentares que têm grande impacto sobre a composição sanguínea deles. A análise de caminho revelou que um aumento na concentração de hemoglobina leva a uma diminuição da estabilidade da célula, provavelmente através de um processo mediado por um aumento no volume corpuscular médio (MCV). Além disso, um aumento na hemoglobina corpuscular media (MCH) leva a um aumento na estabilidade de membrana do eritrócito, provavelmente porque valores elevados de MCH são associados a menores quantidades de células vermelhas (RBC) e maiores áreas de contato entre a membrana da célula e o etanol presente no meio. CAPÍTULO III: A necessidade de tratar a obesidade, um crescente problema de saúde pública em todo o mundo, tem levado a um aumento na execução de cirurgia bariátrica, particularmente o desvio gástrico pelo Y-de-Roux. A súbita mudança nos hábitos alimentares, resultante deste tipo de cirurgia, leva a mudanças abruptas no corpo. Este estudo analisou a correlação entre a estabilidade osmótica de eritrócitos e vários índices hematológicos e bioquímicos em uma população constituída de 24 participantes do sexo feminino, antes e em quatro diferentes momentos após a cirurgia, distribuídos ao longo de oito semanas, o que permitiu a geração de 120 pontos amostrais. A estabilidade osmótica de eritrócitos mostrou ser de grande importância para a compreensão do significado da distribuição de volumes das células vermelhas do sangue (RDW), porque as variáveis de estabilidade (1/H50 and dX) foram positivamente correlacionadas com este índice hematológico. Entretanto, as variáveis de estabilidade e o RDW parecem sofrer diferentes influências de outras variáveis, como o LDLcolesterol (LDL-C), porque somente o RDW aumentou ao longo do tempo após a cirurgia. Realmente, a variável de estabilidade 1/H50 apresentou correlação positiva com os níveis sanguíneos de LDL-C, os quais diminuíram ao longo do tempo. A análise de caminho mostrou que o índice de massa corporal (BMI) tem um efeito indireto, mediado pelo RDW, sobre a estabilidade osmótica de eritrócitos. As correlações que as variáveis de estabilidade osmótica apresentaram com RDW podem ajudar na compreensão da origem da habilidade preditiva que este índice hematológico tem em relação a várias condições patológicas. / Doutor em Genética e Bioquímica