Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed the development of polymeric microparticles containing sodium risedronate from Eudragit S100® (MP-EUD) and the blend, Eudragit S100® and Pullulan (MP-EUD-PUL), through spray-drying technique. MP-EUD were obtained with a yield of 54%, encapsulation efficiency of 90%, average particle size of 3.3 μm and presented spherical shape. The moisture content was 8% and the Carr Index and Hausner Factor indicated poor flowability. At pH 1.2 23% risedronate sodium was released after 120 min, while the drug at pH 6.8 took 90 min to reach 99.5%. The mathematical modeling showed that the drug release followed first order kinetics and Fickian diffusion. Tablets prepared by direct compression of MP-EUD using different polyvinylpirrolidone concentrations showed low weight variation, thickness and drug content. Furthermore, they presented low friability and adequate hardness. In vitro studies indicated that no more than 16% of the drug was released in 120 min at pH 1.2. At pH 6.8 the risedronate release was prolonged for 270 min and folowed first order kinetics and Fickian diffusion. Concerning MP-EUD-PUL, three proportions of Eudragit S100® and Pullulan (1:2, 1:1 and 2:1) were studied. Microparticles were obtained with yields ranging from 31% to 42%, encapsulation efficiencies close to 100%, moisture contents lower than 11%, mean particle size in the range of 2.9 μm - 4.8 μm and narrow size distributions. Carr index and Hausner ratio indicated poor flowability. In gastric simulated fluid the microparticles prepared with the highest amount of Eudragit S100® showed the best gastroresistance. In intestinal simulated fluid blend microparticles were able to prolong the drug release. MP-EUD-PUL 2:1 were compressed into tablets with or without a binder. Both tableted microparticles could be obtained with acceptable average weights, drug content close to 100%, sufficient hardness and low friability. In vitro studies showed that tablets maintained the gastroresistance observed for untableted microparticles and were also able to prolong risedronate release. Finally, the formulations developed in this study represent promising alternatives for sodium risedronate oral delivery. / Este trabalho objetivou o desenvolvimento de micropartículas poliméricas contendo risedronato de sódio a partir de Eudragit S100® (MP-EUD) e da blenda, Eudragit S100® e Pullulan (MP-EUD-PUL), através da técnica de secagem por aspersão. As MP-EUD foram obtidas com um rendimento de 54%, eficiência de encapsulamento de 90%, tamanho médio de partícula de 3,3 μm e apresentaram formato esférico. O teor de umidade foi de 8%, o Índice de Carr e o Fator de Hausner indicaram baixa fluidez. Em pH 1,2, 23% do risedronato de sódio foi liberado em 120 min, enquanto que em pH 6,8 o fármaco levou 90 min para ser liberado. A modelagem matemática mostrou que a liberação do fármaco seguiu cinética de primeira ordem e se deu por difusão Fickiana. Comprimidos preparados pela compressão direta das MP-EUD a partir de diferentes concentrações de polivinilpirrolidona apresentaram baixas variações de peso médio, espessura e teor de fármaco. Além disso, apresentaram baixa friabilidade e dureza adequada. Os estudos in vitro mostraram que não mais que 16% do fármaco foi liberado durante 120 min em pH 1,2 enquanto que em pH 6,8 a liberação do fármaco foi prolongada por 270 min, seguindo cinética de primeira ordem e difusão Fickiana. Com relação às MP-EUD-PUL, três proporções de Eudragit S100® e Pullulan (1:2, 1:1 e 2:1) foram estudadas. As micropartículas foram obtidas com rendimento variando entre 31% e 42%, com eficiência de encapsulamento próxima de 100% e umidade abaixo de 11%. O tamanho médio de partícula variou entre 2,9 μm e 4,8 μm com estreita distribuição de tamanho. O Índice de Carr e o Fator de Hausner indicaram baixa fluidez. Em meio gástrico simulado, as micropartículas com maior proporção de Eudragit S100® apresentaram melhor perfil de gastrorresistência, enquanto que em meio intestinal simulado todas foram capazes de prolongar a liberação do fármaco. As MP-EUD-PUL 2:1 sofreram compressão direta na ausência ou na presença de polivilpirrolidona. Os comprimidos microparticulados apresentaram pesos médios aceitáveis, teor de fármaco próximo a 100%, dureza e friabilidade dentro do especificado. Os estudos in vitro mostraram que a gastrorresistência foi mantida e que os comprimidos microparticulados também foram capazes de prolongar a liberação do risedronato. Finalmente, as formulações desenvolvidas neste estudo representam alternativas promissoras para a administração oral do risedronato de sódio.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aflatoxin B1 (AFB1) is one of the main mycotoxins that can be identified in foods, and has relevance for agricultural economics and public health because of its immunotoxic properties. A functional immune system is a basic requirement for a healthy life in modern animal production. The interaction involving nutrition and immunity is a strategic factor to obtain a high quality performance in the poultry industry. Immunomodulators such as β-glucans have an immunostimulating activity, which enables the host ability to resist opportunistic infections. To contribute to the elucidation of the mechanism of action of β-glucans in broiler chicken lymphocytes, the effects of the concentrations of 0.1, 1 and 10% of β-glucans derived from Saccharomyces cerevisiae were investigated in lymphocytes exposed to increasing concentrations of AFB1 (0, 0.1, 1, 10, 20 μg/ml). Lymphocytes were separated by Ficoll-Histopaque density and cultured in 96 well-plates containing AFB1 and/or β-glucans in a 5% CO2 atmosphere at 39°C. MTT, PicoGreen® and 2'-7'-dichlorofluorescein diacetate cytotoxicity tests were evaluated at 24, 48 and 72 h of incubation. The comet assay to elucidate the DNA damage was also performed. The percentage of viable cells decreased in the presence of 10 μg/ml AFB1 at 48 h (p < 0.05) and 10 and 20 μg/ml AFB1 at 72 h (p < 0.001 and p < 0.01, respectively), when compared to the control group (0 μg/ml). Furthermore, an increase in cell-free DNA in AFB1 concentrations > 1 μg/ml (p < 0.001) and the generation of ROS at 24 h were also observed. DNA damage increased approximately 2.3 fold in lymphocytes exposed to 20 μg/ml of AFB1 when compared to the control group. Conversely, β-glucans showed cytoprotective effects (p < 0.001), and the concentration of 1% reverted the AFB1-induced lymphocyte damage. β-glucans at 10% significantly increased (p < 0.001) the formation of reactive oxygen species (ROS), potentiating the AFB1-induced ROS formation. In conclusion, this study showed that AFB1 and β-glucans exert influence on lymphocyte oxidative metabolism and have dose-dependent potentiating effects. The results also showed genoprotective in vitro effect of β-glucans in poultry lymphocytes exposed to AFB1, being the concentration of 1% β-glucans able to maintain DNA integrity. / A aflatoxina B1 (AFB1) é uma das principais micotoxinas que podem ser identificadas em alimentos, possuindo relevância agroeconômica e para a saúde pública, por ser considerada imunotóxica. Um sistema imune funcional é um requisito básico para uma vida saudável na produção moderna de animais. A interação envolvendo nutrição e imunidade é um fator estratégico para obter um bom desempenho em frangos de corte. Devido as suas atividades imunomodulatórias, substâncias como as β-glucanas proporcionam ao hospedeiro uma maior capacidade de resistir a infecções oportunistas. Para melhor compreender o mecanismo de ação das β-glucanas, sobre os linfócitos de frangos de corte, investigou-se os efeitos das concentrações de 0.1, 1 e 10% de β-glucanas derivadas do fungo Saccharomyces cerevisiae em linfócitos expostos a crescentes concentrações de AFB1 (0, 0.1, 1, 10, 20 μg/ml). Os linfócitos foram separados através do reagente de densidade Ficoll-Histopaque e cultivados em placas de 96 poços, contendo as concentrações de AFB1 e/ou β-glucanas em atmosfera de 5% de CO2 a 39°C durante 24, 48 e 72 h. A citotoxicidade celular foi avaliada através dos testes MTT e PicoGreen®, e a formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) através do ensaio 2′-7′- diacetato diclorofluoresceína. Também foi utilizado o teste cometa para elucidar os danos ao DNA. A viabilidade celular reduziu na presença de 10 μg/ml de AFB1 em 48 h (p < 0.05) e em 10 and 20 μg/ml de AFB1 (p < 0.01 e p < 0.001, respectivamente) em 72 h quando comparada ao grupo controle. Além disso, as concentrações de AFB1 > 1 μg/ml aumentaram significativamente (p < 0.001) a liberação de fita dupla de DNA (dsDNA) e a produção de EROS em 24 h. Os danos causados ao DNA foram confirmados através do momento cauda do cometa e aumentaram cerca de 2,3 vezes em linfócitos expostos a 20 μg/ml de AFB1 quando comparados ao grupo controle. Por outro lado, as β-glucanas exerceram efeitos citoprotetores (p < 0.001), sendo que a concentração de 1% foi capaz de reverter os danos genotóxicos causados pela ação da AFB1. Já a concentração de 10% de β-glucanas aumentou significativamente (p < 0.001) a formação de EROS, potencializando a ação da AFB1. Em conclusão, este estudou evidenciou que a AFB1 e as β-glucanas exercem influência sobre o metabolismo oxidativo dos linfócitos e possui efeito potencializador dose-dependente. Os resultados também evidenciaram o efeito genoprotetor in vitro de β-glucanas em linfócitos de frangos expostos a AFB1, sendo a concentração de β-glucanas a 1% capaz de manter a integridade do DNA.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / The genus Cryptococcus consists of encapsulated yeasts that cause mainly cryptococcal meningoencephalitis in immunocompromised patients. This mycosis shows high percentage of morbidity and mortality. The fault is not the recommended therapeutic conveniently clarified and, concerning the susceptibility of the fungus to the antifungal, resistance detected in vitro is less frequent than the therapeutic failures. At this juncture, we discuss two aspects: a) considered the presence of the capsule in susceptibility testing, and b) evaluated combinations of conventional antifungal agents (amphotericin B, fluconazole and flucytosine) as well as associations of amphotericin B with antibacterial (azithromycin, daptomycin, linezolid, minocycline, tigecycline and trimethoprim) against 30 isolates of Cryptococcus neoformans. Susceptibility tests to each of the antimicrobial agents and the combinations were performed based on the protocol M27-A3 (CLSI, 2008), with adaptations to ensure the growth of the capsule. Combinations evaluated outside the model "checkerboard". The minimum inhibitory concentrations (MICs) of antifungal agents were higher outside the capsule group (Group II) than in the group without inducing capsular (group I); alone, antibacterials showed no antifungal activity groups studied. Among the combinations of antifungal drugs, showed that amphotericin B + flucytosine has been demonstrated that the highest percentage of synergism against encapsulated isolates (group II), which confirms what is observed in clinic. In the combinations of amphotericin B with antibacterial observed differences in activity: the group without inducing capsular (group I) amphotericin B +minocycline and amphotericin B + tigecycline showed higher percentages of synergism, in group II the best results of synergism were observed for combinations anfhotericin B+linezolid, and anfhotericin B+tigecycline. / O gênero Cryptococcus é constituído por fungos leveduriformes encapsulados que causam principalmente meningoencefalite criptococócica em pacientes imunocomprometidos. Esta micose evidencia elevados percentuais de morbidade e mortalidade. As falhas às terapêuticas recomendadas não esta convenientemente esclarecidas e, no tocante a suscetibilidade do fungo aos antimicóticos, a resistência detectada in vitro é menos freqüente do que as falhas terapêuticas. Nesta conjuntura, abordaremos dois aspectos: a) considerou-se a presença da cápsula nos ensaios de suscetibilidade e, b) avaliou-se combinações entre antifúngicos convencionais (anfotericina B, fluconazol e flucitosina) bem como associações de anfotericina B com antibacterianos (azitromicina, daptomicina, linezolida, minociclina, tigeciclina e trimetropim) frente a 30 isolados de Cryptococcus neoformans. Os testes de suscetibilidade a cada um dos agentes antimicrobianos bem como às combinações foram realizadas com base no protocolo M27-A3 (CLSI, 2008), com adaptações para garantir o crescimento da cápsula. As combinações fora avaliadas pelo modelo checkerboard . As concentrações inibitórias mínimas (CIMs) dos antimicóticos foram mais elevadas frente ao grupo com cápsula (Grupo II) do que no grupo sem indução capsular (grupo I); isoladamente, os antibacterianos não evidenciaram atividade antifúngica aos grupos estudados. Entre as combinações de antifúngicos, observou-se que a anfotericina B+flucitosina foi a que evidenciou maior percentual de sinergismos frente aos isolados encapsulados (grupo II), o que confirma ao observado na clínica. Nas combinações de anfotericina B com antibacterianos observou-se diferenças de atividade: no grupo sem indução capsular (grupo I) anfotericina B+minociclina e anfotericina B+ tigeciclina evidenciaram maiores percentuais de sinergismo; no grupo II os melhores resultados de sinergismo foram observados pelas combinações anfotericina B+linezolida e anfotericina B+tigeciclina.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pythiosis is a chronic disease that affects humans, other mammals and birds. It is caused by the aquatic oomycete Pythium insidiosum. Pythiosis progresses rapidly and can become life threatening if not treated in the early stages. The absence of ergosterol in the cell wall of this oomycete prevents the treatment of pythiosis with antifungal therapy because most antifungal drugs act by inhibiting the synthesis of ergosterol. Members of the genus Pythium are known to be susceptible to some antimicrobial of the tetracycline, macrolide, aminoglycoside and chloramphenicol classes. This study aimed to evaluate the in vitro susceptibility of isolates of P. insidiosum to the aminoglycosides gentamicin, neomycin, paromomycin and streptomycin and to the minocycline derivative tigecycline. The susceptibility tests were carried out with 24 P. insidiosum isolates using the broth microdilution method in accordance with Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) document M38-A2. The minimum inhibitory concentration (MIC) values for gentamicin, neomycin, paromomycin and streptomycin ranged from 32 to 64 mg/L, and the minimal fungicidal concentration (MFC) values ranged from 32 to 128 mg/L. Tigecycline had a good inhibitory activity, with values of mic MIC (0.25-2 mg/L) and MFC (1-8 mg/L) values. The observed in vitro susceptibility to tigecycline makes this drug a good option for future in vivo assays investigating options of treatment of pythiosis. / Pitiose é uma doença crônica que afeta humanos, outros mamíferos e pássaros. O seu agente etiológico é um oomiceto aquático denominado Pythium insidiosum. A Pitiose evolui rapidamente e pode se tornar fatal se não tratada nos primeiros estágios. A ausência de ergosterol na parede da célula deste oomiceto impede o tratamento de pitiose com terapia antifúngica, pois a maioria das drogas antifúngicas atua sobre a síntese de ergosterol. Os membros do gênero Pythium são conhecidos por serem susceptíveis a alguns antimicrobianos do grupo das tetraciclinas, macrolídeos, aminoglicosídeos e cloranfenicol. Este estudo teve como objetivo avaliar a susceptibilidade in vitro de isolados de P. insidiosum frente aos aminoglicosídeos gentamicina, neomicina, paromomicina e estreptomicina e ao derivado da minociclina denominado de tigeciclina. Os testes de susceptibilidade foram realizados com 24 isolados de P. insidiosum, utilizando o método de microdiluição em caldo, de acordo com o documento M38- A2 do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Os valores de Concentração Inibitória Mínima (CIM) de gentamicina, neomicina, paromomicina e estreptomicina variaram de 32 a 64 mg/L, e os valores de concentração fungicida mínima (CFM) variaram de 32 a 128 mg/l. Tigeciclina apresentou boa atividade inibitória, com valores de CIM (0,25-2 mg/L) e CFM (1-8 mg/L). A susceptibilidade à tigeciclina observada in vitro faz deste fármaco uma boa opção em futuros ensaios e in vivo, investigando o tratamento da pitiose.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The essential oils (EO) obtained from plants are a major source of new molecules and have been studied as alternatives to conventional drugs in the treatment of diseases, as immune response modulators and as new growth promoters in fish. The aim of this study was to evaluate the potential use of different EOs from the plants Ocimum americanum (OA), Ocimum gratissimum (OG), Hesperozygis ringens (HR), Cymbopogon flexuosus (CF) and Melaleuca alternifolia (MA) in the control of diseases, as immunomodulators and as growth promoters in the fish species Rhamdia quelen and Sciaenops ocellatus. The EOs from OA, OG and HR showed weak to moderate activity in vitro against the bacterium A. hydrophila, however, they significantly inhibited the hemolytic activity caused by this bacterium in fish erythrocytes. The EO of OA also presented antiparasitic activity in vitro and in vivo against the monogenean parasite Gyrodactylus sp. The EOs from OA, CF and MA were capable of triggering (in vitro) superoxide anion (O2 -) production in S. ocellatus leukocytes (head-kidney macrophages and/or blood leukocytes). The use of the OA and HR EOs in vivo promoted survival of R. quelen infected with A. hydrophila, as well as showed potential as modulator of the innate immune response in both studied fish species: after exposure through baths (R. quelen) or added to the diet (OA in S. ocellatus). Herbal products such as EOs appear as safe alternatives in fish production because they are natural and biodegradable products, contributing to the reduced use of conventional drugs and pesticides. / Os óleos essenciais (OE) obtidos de plantas são uma grande fonte de novas moléculas e vêm sendo estudados como alternativas aos fármacos convencionais no controle de enfermidades, como moduladores da resposta imune e como novos agentes promotores de crescimento em peixes. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de aplicação de diferentes OEs, provenientes das plantas Ocimum americanum (OA), Ocimum gratissimum (OG), Hesperozygis ringens (HR), Cymbopogon flexuosus (CF) e Melaleuca alternifolia (MA) no controle de doenças e como imunomoduladores e promotores de crescimento em peixes das espécies Rhamdia quelen e Sciaenops ocellatus. Os OEs de OA, OG e HR apresentaram atividade fraca a moderada in vitro contra a bactéria A. hydrophila, no entanto, inibiram significativamente a atividade hemolítica provocada pela bactéria em eritrócitos de peixes. O OE de OA também apresentou atividade antiparasitária in vitro e in vivo contra o parasito monogenético Gyrodactylus sp. In vitro, os OEs de OA, CF e MA estimularam a produção de ânion superóxido (O2 -) em leucócitos de S. ocellatus (macrófagos renais e/ou leucócitos do sangue). O uso in vivo dos OEs de OA e HR promoveu a sobrevivência de R. quelen infectados por A. hydrophila, bem como, apresentou potencial modulador da resposta imune inata em ambas as espécies de peixes estudadas: após exposição por meio de banhos (R. quelen) ou adicionado à dieta (OA em S. ocellatus). Fitoterápicos tais como os OEs se mostram como alternativas seguras na produção de peixes por serem produtos naturais e biodegradáveis contribuindo na redução da utilização de fármacos convencionais e pesticidas.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Neuropsychiatric diseases, as bipolar disorder (BD), have a very complex pathophysiology. Several times the diagnostic and to choose a correct treatment are difficult. Currently, have been developed studies related to mechanisms that can be associated with specific biomarkers present on mental illness. Some studies are describing an association between neuropsychiatric diseases and mitochondrial dysfunction and consequent cellular modifications. Additionally, some psychiatric illnesses are been associated with chronic inflammatory activation via pro-inflammatory cytokines production. In this sense, the search for drug development to treat psychiatric illness is very necessary. Euterpe oleracea, known as açaí, is an Amazonian fruit and a potential candidate for neuropharmacological study due to chemical matrix, including a variety of bioactive compounds with biological effects. There are molecules that could act at mitochondrial function and neurophysiology. Objective: to perform a literature review about the mitochondrial dysfunction impact at bipolar disorder and chemically analyse and evaluate the neupharmacological in vitro effect of açaí extract through mitochondrial function modulation and oxidative and inflammatory metabolisms. Methodology: initially we produced a review about the association between BD and cellular mitochondrial metabolism based on scientific articles published at last 20 years in different journals found at PUBMED-MEDLINE of American library. This review helped to create the ecperimental in vitro design of this study. After, we performed an in vitro experimental research using a cell line SH-SY5Y exposed to rotenone. SH-SY5Y cells were obtained from American Type Culture Collection (ATCC®), and treated with freeze-dried hydroalcoholic açaí extract which was analyzed by high performance liquid chromatography. Initially the açaí effect at cell viability was measured through different concentration-effect curves. We also induced mitochondrial complex I dysfunction using rotenone at 5, 15 and 30 nM. Before and after rotenone exposition 5 μg/mL of açaí extract was added to evaluate the potential effect of açaí to prevent and reverse rotenone damages. After all treatments were performed experimental assays to evaluate the mitochondrial transport chain, the mitochondrial complex I enzyme activity, the protein and gene expression of NDUFS7, S8, V1 and V2 of complex I, the total levels of reactive oxygen species and lipid peroxidation. For the third study we used RAW 264.7 macrophages from ATCC. Cells were activated with PHA and exposed to different concentrations of açaí extract during 72h. Using the most anti-inflammatory effective concentration of açaí extract, we developed all another experimental assays to evaluate oxidative metabolism parameters, cell cycle and protein expression of cytokines and NLRP3-inflammasome. The statistical analysis was performed by one way anova followed by Tukey or Dunnett post hoc. Results: the obtained results were organized in three scientific articles. The review paper was published at Canadian Journal of Psychiatry and indicated the relevance of studies that dentify plants with potential properties to modulate mitochondrial complex I. The obtained results of second study were published at Oxidative and Cellular Longevity journal where we observed that hydroalcoholic açaí extract presented high levels of orientin (8,05±0,03mg/g), p-cumaric acid (3,52±0,01mg/g) and apigenin (3,49±0,01mg/g). In vitro results related to mitochondrial dysfunction and oxidative stress showed that the most effective concentration of açaí extract was 5μg/mL after 48h of incubation. We observed that açaí extract at both experimental models presented protective effects under mitochondrial complex I and this effect was due to an increased protein and gene expression mainly for NDUFS7 and S8 subunits that form the active region of this complex. Despite, was observed a decreased rate of reactive oxygen species and of lipid peroxidation under açaí exposition. Results of third study were organized in a manuscript that will be submitted for publication at Inflammation Research journal. It was observed the anti-inflammatory activity of açaí in macrophage PHA-induced, where the effective concentration able to reduce 50% of cellular proliferation (EC50) 1 μg/mL. Complementary assays showed that this specific concentration is capable to decrease inflammatory markers as proliferation rate, cell cycle, ROS levels and nitric oxide. Açaí also reduced pro-inflammatory cytokines levels (IL-1β, IL-6, TNFα. INFγ), and the inflammasome NLRP3, increasing IL-10 levels. Conclusion: the results obtained until this moment are suggesting that açaí has neuropharmacological activity and is a potential candidate for drug development or food supplement for psychiatric diseases treatment, especially BD which is related to mitochondrial complex I dysfunction and chronic inflammatory activation. / As doenças neuropsiquiátricas, como o transtorno bipolar, possuem fisiopatologia bastante complexa. Muitas vezes o diagnóstico e a escolha de um tratamento eficaz são de difícil realização. Atualmente vêm sendo desenvolvidos estudos relacionados aos mecanismos causais e que podem ser direcionados a descoberta de novos biomarcadores característicos de doenças mentais. Alguns estudos descrevem a existência de uma forte associação entre doenças neuropsiquiátricas e disfunção mitocondrial e consequentes alterações celulares. Adicionalmente, algumas doenças psiquiátricas estão também associadas à inflamação crônica, via produção de citocinas pró-inflamatórias. Dessa forma, a busca pelo desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento de doenças psiquiátricas é de grande necessidade. A Euterpe oleracea, espécie conhecida popularmente como açaí, é uma fruta amazônica potencial candidata a estudos neurofarmacológicos devido a sua constituição química que inclui uma variedade de moléculas bioativas que poderiam atuar tanto melhorando a função mitocondrial e a resposta inflamatória. Objetivo: realizar revisão da literatura sobre o impacto da disfunção mitocondrial no transtorno bipolar, caracterizar quimicamente e avaliar o potencial efeito neurofarmacológico in vitro do extrato de açaí na modulação da função mitocondrial, do metabolismo oxidativo e inflamatório. Metodologia: inicialmente foi produzido um estudo de revisão teórico-literário sobre a associação entre o transtorno bipolar e o metabolismo mitocondrial celular baseado em artigos científicos publicados nos últimos 20 anos em revistas indexadas no PUBMED-MEDLINE da Biblioteca dos Estados Unidos da América. Esta revisão auxiliou na concepção do delineamento da parte experimental do trabalho. A pesquisa experimental in vitro foi feita utilizando-se a linhagem comercial SH-SY5Y expostas a rotenona. As células SH-SY5Y foram obtidas da American Type Culture Collection (ATCC®) e foram tratadas com um extrato hidroalcólico de açaí liofilizado, no qual as principais substâncias bioativas foram quantificadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). O efeito do açaí sobre a viabilidade celular foi avaliado através de diferentes curvas concentração-efeito. Foi induzida disfunção no complexo I mitocondrial através do uso da rotenona nas concentrações de 5, 15 e 30 nM. Antes ou após o tratamento com rotenona, foi adicionado o extrato de açaí (5 μg/mL) a fim de avaliar a capacidade de prevenção e/ou reversão dos efeitos da rotenona. Após os tratamentos, foram desenvolvidos ensaios experimentais de avaliação da cadeia de transporte de elétrons, da atividade enzimática do complexo I mitocondrial, da expressão proteica e gênica das subunidades NDUFS7, S8, V1 e V2, da taxa total de espécies reativas de oxigênio e da lipoperoxidação. Já para o terceiro estudo, foi utilizada linhagem celular de macrófagos RAW 264.7, também obtidos da ATCC. Tais células foram ativadas com fitohemaglutinina (PHA) e expostas a diferentes concentrações de extrato de açaí durante 72h. Com base na concentração mais efetiva do extrato (1 μg/mL) frente à inflamação, foram realizadas as avaliações de parâmetros do metabolismo oxidativo, do ciclo celular e da expressão de citocinas inflamatórias e do inflamassoma NLRP3, via diferentes métodos experimentais. Os resultados foram estatisticamente comparados por análise de variância de uma via seguida de teste post hoc de Tukey ou Dunnet. Resultados: os resultados obtidos foram organizados sob a forma de três artigos científicos. A revisão de literatura foi publicada no Canadian Journal of Psychiatry e indicou a relevância de estudos que identifiquem plantas com potencial propriedade de modular o complexo I mitocondrial. Os resultados obtidos no segundo estudo foram publicados na revista Oxidative Medicine and Cellular Longevity onde se observou que o extrato hidroalcoólico de açaí apresentou níveis elevados das seguintes moléculas: orientina (8,05±0,03 mg/g), ácido p-cumárico (3,52±0,01 mg/g) e apigenina (3,49±0,01 mg/g). Os resultados in vitro relacionados à disfunção mitocondrial e estresse oxidativo mostraram que a concentração mais efetiva do extrato hidroalcoólico de açaí que aumentou a viabilidade celular foi a de 5 μg/mL após 48h de incubação. Foi observado que o extrato de açaí em ambos os modelos experimentais apresentou efeito protetor sobre o complexo I mitocondrial e este efeito deveu-se ao aumento da expressão proteica e gênica principalmente das subunidades NDUFS7 e S8 que constituem a região de atividade deste complexo. Além disso, foi evidenciada redução da taxa total de espécies reativas de oxigênio (EROs) e diminuição dos níveis de peroxidação lipídica. Os resultados do terceiro estudo foram organizados sob a forma de um manuscrito a ser submetido à revista Inflammation Research. Nele foi observada atividade anti-inflamatória do açaí em macrófagos RAW PHA-ativados, sendo a concentração estimada para diminuir em 50% a resposta inflamatória (EC50) de 1 μg/mL. Testes complementares mostraram que esta concentração foi capaz diminuir marcadores inflamatórios como taxa de proliferação celular, ciclo celular, níveis de EROs e de óxido nítrico. O açaí também reduziu os níveis de citocinas pró-inflamatórias (IL-1β, IL-6, TNFα. INFγ) e relacionadas ao inflamassoma NLRP3, e também aumentou os níveis da citoticina anti-inflamatória IL-10. Conclusão: os resultados obtidos sugerem que o açaí possui atividade neurofarmacológica e que é um potencial candidato no desenvolvimento de novos fármacos ou suplementos alimentares direcionados ao tratamento de doenças psiquiátricas, em especial o transtorno bipolar que está relacionado à disfunção do complexo I mitocondrial e à ativação inflamatória crônica.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Rhamnaceae family is composed of some 58 genera and about 900 species. Scutia buxifolia Reissek species, popularly known as coronilha, is a local plant from South America, with a dispersion that comprise Rio Grande do Sul state in Brazil, Argentina and Uruguay. The stem bark and leaves decoction are popularly used as cardiotonic, antihypertensive and diuretic. This work aims to isolate and identify flavonoids and triterpenes present in Scutia buxifolia and analyze ability to capture free radicals. Stem bark and leaves of S. buxifolia were collected in October 2007 in Dom Pedrito-RS (coordinates 30º 59'09''S and 54º27'44''W). The material is deposited in the herbarium of the Department of Biology UFSM cataloged under the registration number SMBD 10919. The dried plant material was ground and macerated using ethanol: water (70:30, v/v) as solvent. The crude extract was fractionated with solvents of increasing polarity (CH2Cl2, AcOEt, n-BuOH). In AcOEt fraction of the leaves was characterized quercetin, quercetin 3-0-rhamnosíde, quercetin 3-0-β-Dglucopyranoside and rutin, and the CH2Cl2 fraction of stem bark the steroids β-sitosterol and stigmasterol, and the triterpene lupeol. The compounds were analyzed by 1H-NMR and 13CNMR and spectroscopic data were compared with those obtained from the literature. The compounds were quantified by HPLC in the fraction used for insolation. The crude extract and fractions of S. buxifolia were investigated for lipid peroxidation, antioxidant activity and total content of phenols. The total phenolic content ranged from 141.09 ± 0.71 to 323.47 ± 2.62 mg/g for stem bark and 72.09 ± 0.50 to 383.34 ± 2.31 mg/g for leaves of S. buxifolia. Crude extract and fractions caused a sharp fall in TBARS production with IC50 from 2.93 ± 2.17 to 40.46 ± 2.51 μg/mL for the leaves and 0.66 ± 0.17 to 27.3 ± 1.23 μg/mL for the stem bark. The order of capture of free radicals was: AcOEt > n-BuOH > CH2Cl2 > crude extract, for the two parts of the plant. / A família Rhamnaceae é composta por cerca de 58 gêneros e aproximadamente 900 espécies. A espécie Scutia buxifolia Reissek, é conhecida popularmente como coronilha, é uma planta nativa da América do Sul, com uma dispersão que compõe o estado do Rio Grande do Sul no Brasil, Argentina e Uruguai. A decocção das cascas do tronco e folhas é utilizada popularmente como cardiotônica, hipotensora e diurética. O presente trabalho objetivou isolar e identificar flavonóides e triterpenos presentes em S. buxifolia bem como analisar a capacidade de capturar radicais livres. As cascas do tronco e as folhas de S. buxifolia foram coletadas em outubro de 2007 no município de Dom Pedrito RS. O material está depositado no herbário do Departamento de Biologia da UFSM catalogado sob o número de registro SMBD 10919. O material vegetal foi seco, moído e macerado utilizando como solvente etanol:água (70:30, v/v). Fez-se fracionamento do extrato bruto com solventes orgânicos de polaridades crescentes (CH2Cl2, AcOEt, n-BuOH). Na fração AcOEt das folhas caracterizou-se os flavonóides quercetina, quercetina 3-0-rhamnosídeo, quercetina 3-0-β-D-glicopiranosídeo e rutina. Da fração CH2Cl2 das cascas do tronco, os esteróides β-sitosterol e estigmasterol, e o triterpeno lupeol. Os compostos isolados foram analisados por 1H-RMN e 13C-RMN e seus dados espectroscópicos foram comparados com os obtidos da literatura. Os compostos isolados foram quantificados por CLAE. O extrato bruto e as frações de S. buxifolia foram investigadas quanto a peroxidação lipídica, atividade antioxidante e conteúdo de fenóis totais. O conteúdo de fenólicos totais variou de 141,09 ± 0,71 a 323,47 ± 2,62 mg/g para as cascas do tronco e de 72,09 ± 0,50 a 383,34 ± 2,31 mg/g para as folhas de S. buxifolia. O extrato bruto e as frações provocaram uma queda acentuada na produção de TBARS com IC50 de 2,93 ± 2,17 a 40,46 ± 2,51 μg/mL para as folhas e 0,66 ± 0,17 a 27,3 ± 1,23 μg/mL para a cascas do tronco. Para o ensaio do DPPH a ordem de captação de radicais livres foi: AcOEt > n-BuOH > CH2Cl2 > extrato bruto, para as duas partes da planta.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Solanaceae family is one of the largest and most complex, especially the Solanum genus, with about 1500 species. Solanum guaraniticum is a shrub found in Paraguay, Argentina and Brazil, popularly known as jurubeba or false jurubeba. This study aimed to quantify the main classes of secondary metabolites and determine the antimicrobial and antioxidant activities of the leaves of S. guaraniticum. The plant material was collected in the city of Guaporé, RS, Brazil, and is registered in the herbarium of the Biology Department at the Federal University of Santa Maria under number SMDB13158. The leaves of the plant were dried, triturated and macerated with ethanol (70%) for seven days. After this period, the material was filtered and the extract concentrated in rotary evaporator to obtain the aqueous extract. Part of this was taken to complete dryness yielding the crude extract (CE), another part was successively fractionated with chloroform (CHCl3), ethyl acetate (AcOEt) and butanol (BuOH), yielding the respective fractions. In the antioxidant and phytochemical analysis, the AcOEt fraction showed the highest amount of polyphenols (546.57 ± 2.35 mg of gallic acid equivalents/g) and the best antioxidant capacity by DPPH method (IC50 = 9.11 ± 0.75 μg/ mL). The CHCl3 fraction showed the highest contents of tannins (56.03 ± 0.68 mg of catechin equivalents/g), flavonoids (75.73 ± 0.34 mg rutin equivalents/g) and alkaloids (10.79 ± 0.06 mg/g), being more effective in scavenging reactive species, by inhibition of dichlorofluorescein oxidation (DCFH-DA), also showing the best activity of inhibition of lipid peroxidation by the TBARS method, as well as inhibition of protein oxidation, by the protein carbonyl method. HPLC analysis of CE and fractions revealed the presence of caffeic, chlorogenic and rosmarinic acids, very active phenolic acids that may be involved in the activities described. Regarding antimicrobial activity, assessed by broth microdilution, good activities were observed against Gram-positive bacteria, especially for CE (MIC of 32 μg/mL for M. luteus) and the AcOEt fraction (MIC of 64 μg/mL for S. intermedius and L. monocytogenes). The extracts were practically inactive against Gram-negative bacteria and inactive against fungi. It was also verified promising antimycobacterial activity, mainly to the CHCl3 fraction against M. smegmatis (MIC = 156 μg/mL). The results contributed to reveal some phytochemical characteristics of this species, and show that S. guaraniticum possesses considerable antimicrobial and antioxidant potential. / A família Solanaceae é uma das maiores e mais complexas, destacando-se o gênero Solanum, com cerca de 1500 espécies. Solanum guaraniticum é um arbusto encontrado no Paraguai, Argentina e Brasil, conhecido popularmente como jurubeba ou falsa jurubeba. Este estudo teve como objetivo quantificar as principais classes de metabólitos secundários e determinar as atividades antioxidantes e antimicrobianas das folhas de S. guaraniticum. O material vegetal foi coletado no município de Guaporé, RS, Brasil, e está registrado no herbário do Departamento de Biologia da Universidade Federal de Santa Maria sob o número SMDB 13158. As folhas da planta foram secas, trituradas, e maceradas com etanol (70%) por sete dias. Após este período, o material foi filtrado e o extrato concentrado em evaporador rotatório a fim de obter o extrato aquoso. Parte deste foi levado à secura total originando o extrato bruto (EB), outra parte foi fracionado sucessivamente com clorofórmio (CHCl3), acetato de etila (AcOEt) e butanol (BuOH), originando as respectivas frações. Na análise fitoquímica e antioxidante, a fração AcOEt apresentou a maior quantidade de polifenóis (546.57 ± 2,35 mg de equivalentes de ácido gálico/g) e a melhor capacidade antioxidante através do método do DPPH (IC50 = 9.11 ± 0,75 μg/mL). Já a fração CHCl3 apresentou os maiores teores de taninos (56,03 ± 0,68 mg de equivalentes de catequina/g), flavonoides (75,73 ± 0,34 mg de equivalentes de rutina/g) e alcaloides (10,79 ± 0,06 mg/g), sendo a fração mais eficaz na remoção de espécies reativas, por inibição da oxidação da diclorofluoresceína (DCFH-DA), apresentando também a melhor atividade de inibição da peroxidação lipídica, avaliada através do método do TBARS, bem como de inibição da oxidação de proteínas, pelo método da proteína carbonil. A análise do EB e frações por CLAE revelou a presença dos ácidos cafeico, clorogênico e rosmarínico, ácidos fenólicos bastante ativos e que podem estar envolvidos nas atividades descritas. No que diz respeito à atividade antimicrobiana, avaliada através de microdiluição em caldo, boas atividades foram verificadas frente a bactérias Gram-positivas, principalmente para o EB (CIM de 32 μg/mL para M. luteus) e para a fração AcOEt (CIM de 64 μg/mL para S. intermedius e L. monocytogenes). Os extratos foram praticamente inativos contra bactérias Gram-negativas e inativos contra fungos. Verificou-se também atividade antimicobacteriana promissora, principalmente para a fração CHCl3 contra M. smegmatis (CIM = 156 μg/mL). Os resultados ajudam a elucidar algumas características fitoquímicas da espécie e mostram que S. guaraniticum possui potenciais antioxidante e antimicrobiano consideráveis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nitric oxide (NO) is a reactive free radical, acting as a messenger molecule, mediating several functions, including vasodilation, platelet aggregation inhibition and neurotransmission. Because this radical to have a short half-life, its determination is difficult, therefore, measurement of metabolites nitrite/nitrate (NOx) is most often used to evaluate NO production. The Griess reaction is the most used method for NOx quantification due to its simplicity, speed and cost-effective. Due to the biological relevance of NO, it is extremely importance to its measurement. The objective of this study was to develop and validate an analytical method for the automated measurement of serum levels of NOx by the Griess method using the Cobas Mira clinical chemistry analyzer. This study provided the development of a protocol for the automated measurement of serum levels of NOx, which is linear method (r2= 0.993, P <0.001), precise, because it showed a coefficient of variation in intra-assay precision of 8.7% and inter-assay precision of 5.6%. Moreover, we observed a recovery of 114.6% which is considered accurate study. Thus, it was concluded that the automated method presented here is linear, precise, accurate, simple and low cost, likely to be adapted to Cobas Mira analyzer and other automated systems available in clinical routine laboratory. / O óxido nítrico (NO) é um radical livre reativo, agindo como uma molécula mensageira, mediando diversas funções, incluindo vasodilatação, inibição da agregação plaquetária e neurotransmissão. Pelo fato deste radical possuir uma meia-vida curta, a sua determinação torna-se difícil, consequentemente, a mensuração de seus metabólitos nitrito/nitrato (NOx) é mais frequentemente utilizado para avaliar a produção de NO. A reação de Griess é o metodo mais utilizado na quantificação do NOx, devido a sua simplicidade, rapidez e custo-benefício. Devido à relevância biológica do NO, é de suma importância a sua mensuração. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver e validar um método analítico automatizado para a mensuração dos níveis séricos de NOx pelo método de Griess, utilizando o analizador Cobas Mira®. Este estudo propiciou o desenvolvimento de um protocolo automatizado para a quantificação dos níveis séricos de NOx, sendo este método linear (r2= 0,993, P<0,001), preciso, pois apresentou um coeficiente de variação na precisão intra-ensaio de 8,7% e na precisão inter-ensaio de 5,6%. Além disso, foi observada uma recuperação de 114,6%, sendo este estudo considerado exato. Dessa forma, foi possível concluir que o método automatizado apresentado é linear, preciso, exato, simples e de baixo custo, passível a ser adaptado ao analizador Cobas Mira® e outros sistemas automatizados disponíveis em laboratórios clínicos de rotina.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sepsis is recognized as a systemic inflammatory response (SIRS) to infection with the presence of progressive tissue damage, where multiple organ failure is the most severe expression. The purinergic signaling plays an important role in inflammatory response modulation as well as in immune responses through its extracellular biomolecules, such as adenine nucleotides and its derivative nucleoside adenosine. These signalling molecules are released by cells in response to damage or cellular stimuli induced by pathogens. Adenine nucleotides and adenosine effects are promoted by activation of specific purinergic receptors controlled by an enzymatic cascade on cell surface. In addition to immunologic changes, oxidative stress has an important part in sepsis pathophysiology, contributing to its deleterious systemic effects such as tissue hypoxia and organ failure. This study aims to evaluate the activity of the E-NTPDase, which degrade adenine nucleotides in lymphocytes, as well as analyse the oxidative profile in brain, heart, liver and kidney in rats submitted to experimental sepsis. The sepsis was induced by cecal ligation and puncture (CLP). The evaluation of the effects of sepsis on E-NTPDase activity in lymphocytes, as well as on the oxidative stress parameters in different tissues, was divided into two stages. On the first stage, the animals were split into two groups: (1) negative controls and (2) septic, which evaluated the activity of the E-NTPDase and histological analysis of the kidneys, liver and lung. On the second stage, the animals were divided into three groups: (1) negative controls, (2) sham e (3) septic. An increase in ATP hydrolysis was observed in sepsis-induced rats when compared to the control group. Nevertheless, the E-NTPDase activity remained unchanged when ADP was applied as substrate. Histological analyses of kidneys, liver and lung have shown vascular congestion, necrosis and inflammatory mononuclear cell infiltration when compared to control group. Regarding the antioxidant activity, no difference was observed in the NPSH content and SOD activity in the organs analysed. Concerning the oxidative stress parameters, the carbonyl protein content showed no significant difference in brain and liver, whilst in heart and kidney a decrease was observed in the septic group. No significant difference in TBARS levels was observed in brain, however an increase was observed in kidney while a decrease was observed in heart and liver. E. coli was identified as the etiological agent. On the septic group, significant hematological changes such as leucocytosis and thrombocytopenia were observed. This reduction in TBARS levels in heart and liver does not agree with data on the literature; this may be due to the employment of different induction techniques among studies, added to altered neutrophil function and and also the characteristics inherent to the pathogenic microorganism. Our findings suggest that the increase in ATP hydrolysis in induced sepsis may be a dynamic response in order to eliminate the increased ATP levels resulting from cell death. Regarding the oxidative stress parameters, the reduction in heart and liver may be due differences in the sepsis induction of CLP model by between different research groups added to altered neutrophil function and and also the characteristics inherent to the pathogenic microorganism. / A sepse pode ser definida como síndrome da resposta inflamatória sistêmica (SIRS) decorrente da reação do sistema imunológico à infecção, denotando um processo progressivo de dano tecidual, onde a disfunção múltipla dos órgãos é a expressão mais grave. O sistema de sinalização purinérgica desempenha um papel importante na modulação das respostas inflamatórias e imunes através de biomoléculas extracelulares, como os nucleotídeos de adenina e seu derivado nucleosídeo adenosina. Essas moléculas sinalizadoras são liberadas do meio intracelular em resposta ao dano ou ao estímulo celular por ação de patógenos. Os efeitos dos nucleotídeos de adenina e da adenosina são promovidos através da ativação de receptores purinérgicos específicos e controlados por uma cascata enzimática localizada na superfície das células. Além das alterações imunes, o estresse oxidativo desempenha um importante papel na patofisiologia desta doença, contribuindo para os principais efeitos sistêmicos deletérios da sepse como a hipóxia tecidual e a falência de órgãos. Sendo assim, visando à melhor compreensão desta patologia, este trabalho teve por objetivo avaliar a atividade da enzima E-NTPDase em linfócitos bem como analisar o perfil oxidativo em cérebro, coração, fígado e rins em ratos submetidos à sepse experimental utilizando a técnica de ligação e perfuração do ceco (CLP). Os procedimentos para avaliação dos efeitos da sepse sob a atividade das enzimas ENTPDase em linfócitos e sob os parâmetros de estresse oxidativo nos tecidos foram divididos em duas etapas. Na primeira etapa, os animais foram divididos em dois grupos: (1) controle negativo e (2) séptico, onde se avaliou a atividade da E-NTPDase e a análise histológica dos rins, fígado e pulmão. Para a segunda etapa, os animais foram divididos em 3 grupos: (1) controle negativo, (2) Sham e (3) séptico, na qual se determinou os parâmetros de estresse oxidativo, bem como o perfil bacteriano e hematológico. Observou-se um aumento na hidrólise de ATP em ratos com sepse induzida quando comparado ao grupo controle. Contudo, a atividade da E-NTPDase não foi alterada, quando utilizado ADP como substrato. Pelas análises histológicas de rins, fígado e pulmão verificou-se no grupo séptico a presença de congestão vascular, necrose e infiltrado inflamatório mononuclear quando comparados com o grupo controle. Em relação à atividade antioxidante não se observou diferença significativa no conteúdo de NPSH e na atividade da SOD em nenhum órgão analisado. Quanto aos parâmetros do estresse oxidativo, o teor de proteína carbonil não apresentou diferença significativa no cérebro e no fígado enquanto nos tecidos cardíaco e renal observou-se um decréscimo no grupo séptico em relação aos demais grupos. Não foi observada nenhuma diferença significativa nos níveis de TBARS no cérebro, no entanto, estes níveis estavam reduzidos no coração e no fígado e aumentados no tecido renal. Foi identificado como agente etiológico da sepse E. coli. Observou-se significativas alterações hematológicas no grupo séptico como: leucocitose e trombocitopenia. Com o presente trabalho conclui-se que, na sepse induzida, o aumento da hidrólise do ATP seja provavelmente consequência de uma resposta dinâmica para reduzir os níveis elevados de ATP resultantes da morte celular. Já a redução nos parâmetros de estresse oxidativo no coração e no fígado pode ter ocorrido devido a diferenças na indução da sepse pelo modelo CLP entre os diferentes grupos de pesquisa, adicionado à função dos neutrófilos alterados e também às características inerentes do tipo de micro-organismo patogênico.