Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_marcia_vaz_ribeiro.pdf: 713659 bytes, checksum: 2dc33e63ce136dffc6ae1dfd420cfab3 (MD5) Previous issue date: 2011-10-31 / The medicinal Alternanthera (Amaranthaceae) species, such as A. philoxeroides, present a great variety of bioactive compounds, among which are the betacyanins, nitrogen pigments that belong to the betalains class. These compounds are widely used as additives for food and drugs, due to their antioxidant action and lack of toxicity, which have already been proven. Techniques have been developed in order to improve productivity and performance of this pigment, one of those is the use of in vitro elicitors or in vivo stressing agents. Both have an important role in the transduction process of signals that regulate the defense genes in plants, acting as stimulators of production or degradation of several primary and secondary metabolites. This work aimed to assess, in A. philoxeroides plants, the growth and production characteristics of betacyanin in in vitro plants; the levels of photosynthetic pigments, betacyanins, lipid peroxidation and antioxidant enzymes activity in in vivo plants under salt stress, and also to quantify the level of betacyanin and the 5GT-DBs gene expression in the biosynthetic route of this compound in in vitro plants submitted to elicitation by NaCl and by tyrosine. For this, three trials were conducted. In the first one, A. philoxeroides explants were inoculated in MS medium with increasing NaCl concentrations (0, 50, 100, 150, 200 and 250 mM) for 35 days. In the second one, plants from in vitro cultures were acclimatized in greenhouses and irrigated with a sodium chloride solution (0, 200 and 400 mM) for 30 days. The third trial had two essays, one composed of in vitro A. philoxeroides plants in a liquid MS medium in vermiculite substrate for 35 days. After this period, a NaCl solution (400 mM) was added to the medium and the shoots were collected after 0, 12, 24, 36 and 48 hours of exposure. In the second one, nodal segments were inoculated in MS medium with and without tyrosine (0 e 75 µM), and its aerial parts were collected after 35 days. In the growth analysis, reduction of the averages was observed for the following variables: height, number of shoots, number of sprouts and root number and length; for the plants that have grown in the sodium chloride medium. The highest concentrations of betacyanins were found in the stalks of plants from MS medium, with 50 mM of NaCl. After 30 days of in vivo cultivation, the levels of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids decreased as the salt concentration increased, while the reason of chlorophyll a/b in plants submitted to a higher salt concentration presented a difference in comparison to the control. Higher levels of betacyanin were observed on stalks, when compared to the leaves, in the highest salt concentrations. On the leaves, there was a significant increase of lipid peroxidation and superoxide dismutase activity. On the roots, there was an increase of enzymes catalase and ascorbate peroxidase. Regarding the analysis of differential expression (qRT-PCR), it was possible to observe that from 12 to 24 hours of salt stress, the 5-GT gene expression firstly increased, then there was a decrease in 36 hours and a new increase in 48 hours. The 5-GT gene also showed increased expression as a response to tyrosine. It was possible to conclude that A. philoxeroides elicited in vitro with sodium chloride present a decrease of the assessed morphological parameters, but in low concentrations betacyanin synthesis is stimulated. Salt stress causes greater degradation in the photosynthetic pigments, increment of betacyanin synthesis in stalks and damage to the cell membranes of the leaves. The increase of antioxidant enzymes activity stimulated the protective system against oxidative stress on in vivo A. philoxeroides plants. It is suggested that in this species, the enzyme bethanidine 5-Oglucosyltransferase reaches its highest expression in 48 hours of exposure to salt elicitation and also when grown in a medium containing tyrosine. / As espécies medicinais do gênero Alternanthera (Amaranthaceae) como A. philoxeroides apresentam uma variedade de compostos bioativos, entre eles as betacianinas, que são pigmentos nitrogenados pertencentes à classe das betalaínas. Esses compostos são amplamente utilizados como aditivos de produtos alimentícios e medicamentos devido à sua comprovada ação antioxidante e ausência de toxicidade. Técnicas têm sido desenvolvidas para aprimorar a produtividade e o rendimento deste pigmento, sendo uma delas o uso de elicitores in vitro ou agentes estressantes in vivo. Ambos apresentam um importante papel no processo de transdução de sinais que regulam os genes de defesa nas plantas, agindo como estimuladores para a produção e ou degradação de diversos metabólitos, tanto primários quanto secundários. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar em plantas de A. philoxeroides, as características de crescimento e produção de betacianina em plantas cultivadas in vitro; os teores dos pigmentos fotossintéticos, betacianinas, peroxidação lipídica e atividade de enzimas antioxidantes em plantas cultivadas in vivo, sob estresse salino, além de, quantificar o teor de betacianina e a expressão do gene 5GT-DBs envolvido na rota biossintética, deste composto, em plantas in vitro submetidas à elicitação por NaCl e pelo aminoácido tirosina. Para isso, foram conduzidos três experimentos. No primeiro, explantes de A. philoxeroides foram inoculados em meio MS, com concentrações crescentes de NaCl (0, 50, 100, 150, 200 e 250 mM), durante 35 dias. No segundo, plantas provenientes da cultura in vitro foram aclimatizadas em casa de vegetação e irrigadas com solução de cloreto de sódio (0, 200 e 400 mM), por 30 dias. O terceiro experimento contou com dois ensaios, sendo o primeiro composto de plantas de A. philoxeroides cultivadas in vitro, em meio MS líquido, no substrato vermiculita, durante 35 dias. Após esse período, foi adicionada ao meio, solução de NaCl (400 mM) e coletada a parte aérea das plantas após 0, 12, 24, 36 e 48 horas de exposição ao sal, Já o segundo, segmentos nodais foram inoculados em meio MS, na presença e ausência de tirosina (0 e 75 µM), tendo sua parte aérea coletada após 35 dias de cultivo. Nas análises de crescimento observou-se redução das médias para as variáveis altura, número de gemas, número de brotos e no número e comprimento de raiz, nas plantas crescidas nos meios contendo cloreto de sódio. As maiores concentrações de betacianinas foram encontradas nos caules de plantas cultivadas em meio MS com 50 mM de NaCl. Após 30 dias de cultivo in vivo os teores de clorofilas a, clorofila b, e carotenóides decresceram à medida que aumentou a concentração de sal, enquanto a razão clorofila a/b das plantas submetidas à maior concentração de sal apresentou

Introdução: Diversos estudos indicaram consequências de alterações na nutrição materna durante a gestação sobre a saúde da prole adulta, tais como: hipertensão, doenças cardiovasculares, resistência à insulina, diabete melito e doença renal. No entanto, a literatura é pobre em avaliações decorrentes de modificações nutricionais maternas sobre a prole logo após o nascimento. Métodos: Ratas Wistar durante o período gestacional foram alimentadas com dieta hipossódica (HO - 0,15% de NaCl), normossódica (NR - 1,3% de NaCl) ou hipersódica (HR - 8% de Na Cl). Após o nascimento, nas primeiras vinte e quatro horas foram coletados rins e coração dos neonatos machos e fêmeas (n=6- 8/grupo) para verificar as possíveis alterações na estrutura cardíaca e renal pelo método de estereologia. Também foi avaliada a expressão proteica e gênica dos componentes do sistema renina angiotensina (SRA) no coração e rins através do método ELISA indireto e RT-qPCR. Resultados: O peso ao nascimento foi menor em machos e fêmeas da prole de mães alimentadas com dieta hipossódica durante a gestação quando comparado NR e HR. Não houve diferença no volume renal, volume de seus compartimentos (córtex, medula e pelve) e número de glomérulos entre os grupos experimentais (HO, NR e HR). No entanto, o número de glomérulos foi maior em fêmeas comparado aos machos nos três grupos experimentais. O diâmetro transverso do núcleo dos cardiomiócitos no ventrículo esquerdo e no ventrículo direito de machos da prole HR foi maior do que na prole NR. A expressão proteica do receptor AT1 no rim de machos da prole foi menor no grupo HO do que no grupo NR e HR. A expressão proteica do receptor AT2 também foi menor em machos do grupo HO do que no grupo NR. Não houve diferença entre os grupos na expressão proteica dos receptores AT1 e AT2 no rim das fêmeas. Conclusão: O presente estudo detectou alterações na estrutura cardíaca de neonatos machos, mas não em neonatos fêmeas decorrentes de sobrecarga de sal durante a gravidez. As alterações observadas na expressão dos receptores AT1 e AT2 no rim de neonatos machos podem ser responsáveis por alterações na função renal / Introduction: Several studies have shown several consequences on adult offspring due to alterations in maternal nutrition during pregnancy, such as: hypertension, heart diseases, insulin resistance, diabetes mellitus and kidney diseases. Nevertheless, few studies evaluated maternal nutritional alterations in neonates. Methods: Female Wistar rats where fed from day one of pregnancy until delivery with low- (LS - 0.15% NaCl), normal- (NS - 1.3% NaCl) or high- (HS - 8%NaCl) salt diet. During the first twenty-four hours after birth, newborn\'s (n=6- 8/group) kidneys and heart were collected to evaluate possible changes of their structure by stereology. The protein and the gene expression of the renin angiotensin system components were evaluated by indirect ELISA and by RTqPCR, respectively. Results: Birth weight was lower in male and female offspring of dams fed LS during pregnancy. No differences between groups (LS, NS and HS) were observed in total renal volume and its compartments (cortex, medulla and pelvis) and number of glomeruli. The number of glomeruli was higher in female when compared to male newborns in the three experimental groups. The transverse diameter of the nuclei of the cardiomyocytes was higher in HS in both left and right ventricle vs. NS. The AT1 receptor protein expression was lower in kidneys of LS than in NS and HS male newborns. AT2 receptor protein expression was also lower in male LS than in NS. No differences in AT1 and AT2 receptors protein expression in female newborn\'s kidneys were found. Conclusion: The present study shows changes in cardiac structure male but not of female neonates induced salt overload during pregnancy. The alterations observed in AT1 and AT2 expression in kidneys of neonates may be responsible for alteration in renal function

O objetivo deste estudo foi avaliar se a sobrecarga de sal durante a gestação interfere na liberação de renina renal e circulante e a sua relação com a COX-2 e nNOS no rim após estimulo ou inibição do sistema renina angiotensina (SRA) nas proles femininas adultas. Ratas fêmeas Wistar receberam dieta normossódica (1,3%), hipersódica 4,0% ou hipersódica 8,0%NaCl durante a gestação. Ao nascimento, as proles receberam dieta normossódica. As proles com 12 semanas de vida foram submetidas ao teste de restrição (0,15%) ou a sobrecarga de sódio (8,0%NaCl). Foram avaliados pesos corpóreos, a pressão arterial, atividades da renina plasmática e renal; porcentagem de ramos vasculares com grânulos de renina, nitrito sérico; expressão do mRNA e protéica de renina, COX-2 e nNOS no córtex e medula renal. A pressão arterial, peso corpóreo, atividade da renina plasmática e renal não foram diferentes entre os grupos. A prole HR1 apresentou modulação do SRA, enquanto que prole HR2 não apresentou modulação adequada frente à restrição ou sobrecarga de sódio. Além disso, a expressão do mRNA da renina, COX-2 e nNOS foi estimulada na medula, e diminuída no córtex renal das proles HR1 diante da restrição ou sobrecarga de sódio. Em conclusão, a sobrecarga de sódio durante a gestação modifica as respostas do sistema renina-angiotensina, da COX-2 e da nNOS diante de subseqüente restrição e sobrecarga de sódio nas proles femininas adultas. / The objective was to evaluate whether mother high salt diet interferes in circulating and local renin release and its relation to kidney COX-2 and nNOS under RAS stimulation or inhibition by sodium in female offspring. Female rats were fed a normal (1,3%NaCl, NSD) or high 1 (4,0%, HSD1) or high 2 (8,0%, HSD2) diet throughout pregnancy. Mating occurred on the 12th week of age. From birthday, the offspring received normal salt diet. In adult offspring; plasma, renal renin activity, granulated renin cell, serum Nox, medullar and cortical renin, COX-2 and nNOS mRNA and protein expression were measured in basal condition and after one week of RAS stimulation or inhibition by sodium. Results: In basal condition, renin activity was not different among groups; however HSD1 offspring was more responsive to RAS stimulation or inhibition. Medulla COX-2 and nNOS mRNA of HSD1 offspring were decreased in basal conditions and they were more responsive to RAS stimulation or inhibition. Enhanced responses of circulating and local renin, COX-2 and nNOS to RAS stimulation or inhibition by sodium in offspring from maternal high salt diet during pregnancy lead to activation of renin angiotensin system, prostaglandin and nitric oxide pathways, and could be origin of hypertension in late life.

O objetivo deste estudo foi avaliar se a sobrecarga de sal durante a gestação interfere na liberação de renina renal e circulante e a sua relação com a COX-2 e nNOS no rim após estimulo ou inibição do sistema renina angiotensina (SRA) nas proles femininas adultas. Ratas fêmeas Wistar receberam dieta normossódica (1,3%), hipersódica 4,0% ou hipersódica 8,0%NaCl durante a gestação. Ao nascimento, as proles receberam dieta normossódica. As proles com 12 semanas de vida foram submetidas ao teste de restrição (0,15%) ou a sobrecarga de sódio (8,0%NaCl). Foram avaliados pesos corpóreos, a pressão arterial, atividades da renina plasmática e renal; porcentagem de ramos vasculares com grânulos de renina, nitrito sérico; expressão do mRNA e protéica de renina, COX-2 e nNOS no córtex e medula renal. A pressão arterial, peso corpóreo, atividade da renina plasmática e renal não foram diferentes entre os grupos. A prole HR1 apresentou modulação do SRA, enquanto que prole HR2 não apresentou modulação adequada frente à restrição ou sobrecarga de sódio. Além disso, a expressão do mRNA da renina, COX-2 e nNOS foi estimulada na medula, e diminuída no córtex renal das proles HR1 diante da restrição ou sobrecarga de sódio. Em conclusão, a sobrecarga de sódio durante a gestação modifica as respostas do sistema renina-angiotensina, da COX-2 e da nNOS diante de subseqüente restrição e sobrecarga de sódio nas proles femininas adultas. / The objective was to evaluate whether mother high salt diet interferes in circulating and local renin release and its relation to kidney COX-2 and nNOS under RAS stimulation or inhibition by sodium in female offspring. Female rats were fed a normal (1,3%NaCl, NSD) or high 1 (4,0%, HSD1) or high 2 (8,0%, HSD2) diet throughout pregnancy. Mating occurred on the 12th week of age. From birthday, the offspring received normal salt diet. In adult offspring; plasma, renal renin activity, granulated renin cell, serum Nox, medullar and cortical renin, COX-2 and nNOS mRNA and protein expression were measured in basal condition and after one week of RAS stimulation or inhibition by sodium. Results: In basal condition, renin activity was not different among groups; however HSD1 offspring was more responsive to RAS stimulation or inhibition. Medulla COX-2 and nNOS mRNA of HSD1 offspring were decreased in basal conditions and they were more responsive to RAS stimulation or inhibition. Enhanced responses of circulating and local renin, COX-2 and nNOS to RAS stimulation or inhibition by sodium in offspring from maternal high salt diet during pregnancy lead to activation of renin angiotensin system, prostaglandin and nitric oxide pathways, and could be origin of hypertension in late life.

Introdução: Diversos estudos indicaram consequências de alterações na nutrição materna durante a gestação sobre a saúde da prole adulta, tais como: hipertensão, doenças cardiovasculares, resistência à insulina, diabete melito e doença renal. No entanto, a literatura é pobre em avaliações decorrentes de modificações nutricionais maternas sobre a prole logo após o nascimento. Métodos: Ratas Wistar durante o período gestacional foram alimentadas com dieta hipossódica (HO - 0,15% de NaCl), normossódica (NR - 1,3% de NaCl) ou hipersódica (HR - 8% de Na Cl). Após o nascimento, nas primeiras vinte e quatro horas foram coletados rins e coração dos neonatos machos e fêmeas (n=6- 8/grupo) para verificar as possíveis alterações na estrutura cardíaca e renal pelo método de estereologia. Também foi avaliada a expressão proteica e gênica dos componentes do sistema renina angiotensina (SRA) no coração e rins através do método ELISA indireto e RT-qPCR. Resultados: O peso ao nascimento foi menor em machos e fêmeas da prole de mães alimentadas com dieta hipossódica durante a gestação quando comparado NR e HR. Não houve diferença no volume renal, volume de seus compartimentos (córtex, medula e pelve) e número de glomérulos entre os grupos experimentais (HO, NR e HR). No entanto, o número de glomérulos foi maior em fêmeas comparado aos machos nos três grupos experimentais. O diâmetro transverso do núcleo dos cardiomiócitos no ventrículo esquerdo e no ventrículo direito de machos da prole HR foi maior do que na prole NR. A expressão proteica do receptor AT1 no rim de machos da prole foi menor no grupo HO do que no grupo NR e HR. A expressão proteica do receptor AT2 também foi menor em machos do grupo HO do que no grupo NR. Não houve diferença entre os grupos na expressão proteica dos receptores AT1 e AT2 no rim das fêmeas. Conclusão: O presente estudo detectou alterações na estrutura cardíaca de neonatos machos, mas não em neonatos fêmeas decorrentes de sobrecarga de sal durante a gravidez. As alterações observadas na expressão dos receptores AT1 e AT2 no rim de neonatos machos podem ser responsáveis por alterações na função renal / Introduction: Several studies have shown several consequences on adult offspring due to alterations in maternal nutrition during pregnancy, such as: hypertension, heart diseases, insulin resistance, diabetes mellitus and kidney diseases. Nevertheless, few studies evaluated maternal nutritional alterations in neonates. Methods: Female Wistar rats where fed from day one of pregnancy until delivery with low- (LS - 0.15% NaCl), normal- (NS - 1.3% NaCl) or high- (HS - 8%NaCl) salt diet. During the first twenty-four hours after birth, newborn\'s (n=6- 8/group) kidneys and heart were collected to evaluate possible changes of their structure by stereology. The protein and the gene expression of the renin angiotensin system components were evaluated by indirect ELISA and by RTqPCR, respectively. Results: Birth weight was lower in male and female offspring of dams fed LS during pregnancy. No differences between groups (LS, NS and HS) were observed in total renal volume and its compartments (cortex, medulla and pelvis) and number of glomeruli. The number of glomeruli was higher in female when compared to male newborns in the three experimental groups. The transverse diameter of the nuclei of the cardiomyocytes was higher in HS in both left and right ventricle vs. NS. The AT1 receptor protein expression was lower in kidneys of LS than in NS and HS male newborns. AT2 receptor protein expression was also lower in male LS than in NS. No differences in AT1 and AT2 receptors protein expression in female newborn\'s kidneys were found. Conclusion: The present study shows changes in cardiac structure male but not of female neonates induced salt overload during pregnancy. The alterations observed in AT1 and AT2 expression in kidneys of neonates may be responsible for alteration in renal function