O hiperinsulinismo congênito (CHI) é um distúrbio do pâncreas endócrino, mais freqüentemente causado por alterações dos canais de membrana KATP das células , resultando em secreção inapropriada de insulina e hipoglicemia severa e persistente nos recém-nascidos, que leva ao óbito ou a seqüelas neurológicas graves, se não diagnosticado a tempo. O diagnóstico depende da análise dos dados clínicos, laboratoriais, morfológicos e genético-moleculares (50% apresentam mutações dos canais KATP). As duas formas histopatológicas descritas requerem cirurgias radicalmente opostas: pancreatectomia quase-total (95-98%) na forma difusa que acomete todo o pâncreas, ou apenas exerese do foco adenomatoso de células , medindo em média 4,5 mm, na forma focal, e portanto a sua distinção é essencial durante o exame intra-operatório de congelação ou através de [18F]-L-Dopa PET-CT. Dez pacientes com CHI difuso e um com CHI focal, submetidos a pancreatectomia, foram analisados em relação a parâmetros clínicos, histopatológicos, de proliferação das células (IHQ de dupla marcação Ki-67 / insulina) e quanto à presença de mutações nos genes das únicas duas proteínas (SUR 1 e Kir 6.2) que formam os canais KATP, e comparados a 19 pâncreas controles normais da mesma faixa etária. Pacientes e controles foram estratificados em 3 meses e > 3 meses de idade. Nucleomegalia, ausente nos controles, foi observada apenas na forma difusa. Os critérios histológicos de maturação normalmente mais freqüentes nos controles 3 meses, foram freqüentemente observados nos recém-nascidos com CHI difuso > 3 meses, sugerindo um retardo na maturação do pâncreas endócrino destes pacientes. O índice de proliferação das células (Ki-67- LI), muito elevado nos focos adenomatosos da forma focal, foi útil na distinção destes focos dos agregados frouxos de ilhotas, histologicamente muito semelhantes, observados em dois casos difusos e um controle, que apresentam níveis de Ki-67-LI cerca de 10 vezes menor. Na forma difusa o Ki-67-LI também foi estatisticamente mais alto do que nos controles. Este é o primeiro estudo de pacientes com CHI no Brasil, e embora existam diferenças epidemiológicas entre os países relacionadas à determinação genética do CHI, não foram constatadas mutações ou novos polimorfismos nos exons 33-37 do gene ABCC8 (SUR 1) de 10/10 pacientes ou no único exon do gene KCNJ11 (Kir 6.2) de 4/10 pacientes / Congenital hyperinsulinism (CHI) is a rare pancreatic endocrine cell disease which most severe cases are found to be, at least in half of patients, associated with genetic defects in the -cell KATP channels. The aim of this study was to evaluate eleven Brazilian patients diagnosed, by standard criteria, as CHI non responsive to clinical therapy, and submitted to pancreatectomy, regarding: histology, -cell proliferation (IHC Ki-67 / insulin) and -cell KATP channels genes mutations in blood samples. For comparison of histology and -cell proliferation, 19 pancreatic control samples were included. According histology, ten patients were classified as diffuse and one as focal form. Nucleomegaly and -cells with abundant cytoplasm were absent in controls, and observed only in the group of diffuse CHI patients. Ki- 67-LI was useful to differentiate the adenomatous areas of the focal form CHI neonate from loose clusters of islets found in two diffuse form and one control samples. Proliferation was much higher in the focal CHI adenomatous areas, but diffuse CHI patients also have statistically higher Ki-67-LI than controls. This is the first genetic study of CHI patients in Brazil, and no mutations or new polymorphisms were found in the ABCC8 gene (SUR 1) (exons 33-37) or in the only exon of KCNJ11 gene (Kir 6.2) in 4/4 patients evaluated. On the other hand, enhanced -cell proliferation seems to be a constant feature in these patients both in diffuse and focal forms

No Brasil, a espécie Tityus serrulatus (Ts) é a responsável pela maioria dos acidentes de envenenamento com escorpiões, bem como pela maior incidência de acidentes ocasionados por animais peçonhentos. Isso ocorre devido ao fato desta espécie possuir somente fêmeas, realizando uma reprodução assexuada (partenogênese), facilitando assim sua proliferação. Atualmente, existem 16 diferentes toxinas descritas provenientes da peçonha de Ts, sendo a Ts1 a mais abundante na peçonha solúvel. Dentre estas toxinas, as neurotoxinas com ação em canais para sódio e potássio são as que despertam maior interesse da comunidade científica, devido aos seus efeitos no envenenamento e especificidades por canais iônicos. As neurotoxinas com ação em canais para potássio são compostas por uma alfa-hélice e três fitas-beta antiparalelas, e são constituídas por 23-43 resíduos de aminoácidos. Essas estão classificadas em quatro famílias (?-, ?-, g- e k-KTx). A família ?-KTx é a de maior relevância e está dividida em 21 subfamílias. Estas toxinas com alta especificidade para diferentes subtipos de canais para sódio e potássio são de extrema importância, pois podem ser utilizadas como ferramentas terapêuticas específicas para células-alvo. Até o momento, nosso grupo realizava o isolamento dessas toxinas utilizando como primeira etapa de purificação a cromatografia da peçonha em coluna de CM-Celulose-52, segundo protocolo descrito por Arantes e colaboradores (1989). O presente trabalho padronizou um novo método de fracionamento inicial da peçonha utilizando a mesma coluna, porém incorporando o uso de CLAE (Cromatografia Liquida de Alta Eficiência), onde foi possível observar um perfil cromatográfico semelhante ao anterior (XIII Frações), porém com maior reprodutibilidade e praticidade. Algumas frações do método anteriormente descrito foram subdivididas em duas (VIA-VIB, VIIIA-VIIIB, IXA-IXB e XIA-XIB), demonstrando que o novo procedimento também apresenta melhor resolução dos componentes da peçonha. Utilizando o novo método, foram purificadas as toxinas Ts6 e Ts7. Os efeitos dessas toxinas foram avaliados em 14 diferentes tipos de canais para potássio (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.4, Kv1.5, Kv1.6, Kv2.1, Kv3.1, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG e Shaker), expressos em células de oócitos de Xenopus laevis, através da técnica de voltage-clamp com dois microeletrodos. A toxina Ts6 (1?M) demonstrou ter ação em 11 tipos de canais (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.5, Kv1.6, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG e Shaker), porém nos canais Kv1.2, Kv1.3 e Shaker sua ação bloqueadora foi mais intensa. Através de experimentos de dose-resposta foi possível comprovar tal seletividade, demonstrando que a toxina Ts6 atua em quantidades extremamente baixas em ambos os canais (IC50 Kv1.2 = 6,19 ± 0,35 nM /IC50 Kv1.3 = 0,55 ± 0,20 nM). A toxina Ts7 (1?M) demonstrou ter ação em 11 tipos de canais para K+ (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.4 Kv1.5, Kv1.6, Kv2.1, Kv3.1, Kv7.1, hERG e Shaker), porém a ação de bloqueio em vários subtipos de canais não apresentou diferenças significativas, mostrando baixa seletividade entre os canais analisados. Este trabalho foi de Resumo ii extrema importância por melhorar a reprodutibilidade, praticidade e resolução do método de fracionamento da peçonha de Ts, bem como por fornecer uma avaliação eletrofisiológica criteriosa das toxinas Ts6 e Ts7 em diferentes subtipos de canais para potássio. O presente estudo demonstra a potencial aplicação da toxina Ts6, seletiva para canais Kv 1.3, para o tratamento de doenças autoimunes. Além disso, indica o uso das toxinas Ts6 e Ts7 como ferramentas para o estudo de características estruturais e funcionais de canais para potássio. / In Brazil, Tityus serrulatus (Ts) species is the responsible for the most scorpion accidents and also for the major incidence of accidents caused by venomous animals. About 16 different toxins of Ts venom have been listed so far, being Ts1 the major one. Among these toxins, the neurotoxins with action on sodium and potassium channels are the most interest in the scientific community, due to their effect in the envenomation and ion channel specificity. The neurotoxins with action on potassium channels are composed of an ?-helix and three ?-strands formed by 23-43 amino acid residues. They are classified into four families (?-, ?-, g- and ?- KTx). The ?-KTx family is the most relevant and is divided into 21 subfamilies. These toxins with high specificity for different subtypes of sodium and potassium channels are very important, because they can be used as therapeutic tools to specific target cells. Until now, the fractionation of these toxins was done using a CM-Cellulose-52 column, according to the protocol of Arantes and co-workers (1989). The present work standardized a new method of isolation using the same column, but incorporated the use of HPLC (High Performance Liquid Chromatography), in which was observed a chromatographic profile such as the previous one (XIII Fractions), however with high resolution and more practical. Some fraction of the previous method were divided in two subfractions (VIA-VIB, VIIIA-VIIIB, IXA-IXB e XIA-XIB), showing that the new method also present high resolution. Using the new method, it was isolated the Ts6 and Ts7 toxin. The effects of these toxins were evaluated in 14 different types of potassium channels (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.4, Kv1.5, Kv1.6, Kv2.1, Kv3.1, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG and Shaker), which were expressed in Xenopus laevis oocytes using the voltage-clamp technique with twomicroelectrodes. The Ts6 toxin (1?M) shows to act on 11 types of potassium channels (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.5, Kv1.6, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG and Shaker), but the blocking of Kv1.2 and Kv1.3 was significantly more intense. Using dose-response experiments, it was possible to confirm this selectivity, in which Ts6 demonstrates to act in both channels in extremely low quantities (IC50 Kv1.2 = 6,19 ± 0,35 nM /IC50 Kv1.3 = 0,55 ± 0,20 nM). The Ts7 toxin (1?M) shows to act on 11 types of potassium channels (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.5, Kv1.6, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG and Shaker), but the blocking action on multiple subtypes channels showed no significant differences, showing low selectivity among the channels analyzed. This work was important to improve and facilitate the method of fractionation of Ts venom, as well as evaluate the electrophysiology properties of the toxins Ts6 and Ts7 of interacting with different types of potassium channels. These studies will be essential for future applications of these toxins as drugs to treat channelpathies or as tools to study potassium channels structurally and functionally.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4097090 bytes, checksum: 20afefc885332713d2591aa778f7c7c0 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The essential oils are volatile organic constituents found in aromatic plants, which present several monoterpenes, such a-terpineol. Studies have demonstrated some biologic activities such as hypotensive and vasorelaxant (Guedes et al., 2004). In the present work the cardiovascular effects of a-terpineol was investigated and the pharmacodynamics of this effect was characterized. Wistar Kyoto and spontaneously hypertensive rats (SHR) were anaesthetized and polyethylene catheters were inserted into the low abdominal aorta and inferior vena cava for blood pressure measurements and administration of drugs. Isolated superior mesenteric rings (1-2 mm) were suspended by cotton threads for isometric tension recordings in Tyrode s solution (37°C, gassed with 95% O2 and 5% CO2), under 0.75g resting tension were measured by using pressure transducers, coupled to a computer set and CVMS software Miobath-4, WPI, Sarasota, EUA. In addition, the bioavailability of NO and eNOS, AKT and AMPK activity were quantified when exposing cells to α-terpineol in the cultured endothelial cells. In both SHR and normotensive rats, i.v. bolus injections of α-terpineol (1 20 mg/kg) decreased mean arterial pressure (MAP) in a dose-related manner, WKY (-103, -399, -5211, -6212 mmHg, n=10) and SHR (-375, -577, -715, -844 mmHg, n=9) associated with tachycardia. However, hypotensive and tachycardic responses were significantly attenuated after L-NAME (20 mg/kg, i.v.). The -terpineol demonstrated improves the baroreflex sensitivity. In intact isolated rat mesenteric rings -terpineol (10-12 10-5M) induced concentration-dependent relaxation of the contractions induced by phylephrine (10M) WKY Emax= 60  4 or SHR Emax= 53.7 ± 3, p<0.05, n=9). After endothelium removal the vasorelaxant elicited by -terpineol was significantly attenuated WKY [Emax= 20.5  1*] and SHR [Emax= 16.1 ± 3*, p<0.05, n=8]. Similar results were obtained in the presence of L-NAME 100M, a competitive antagonist of NOS, hydroxocobalamin 30 μM, a NO scavenger or ODQ 10μM, a selective inhibitor of soluble guanylyl cyclase. In addition, in endothelial cells, a-terpineol increased eNOS activation and NO levels by phosphorylation of PI3K/ AKT and AMPK pathway. However, atropine (1ηM) or indometacin (10 μM) had no effect on the a-terpineol -induced vasorelaxation. Furthermore, vasorelaxation was significantly attenuated in the presence of 20 mM KCl a modulator K+ efflux or several blocking of potassium channels: 1mM 4-aminopirimidine, 10 M glibenclamide, 1 mM tetraethylammonium and carybdotoxin plus apamin (0.2uM). In conclusion, the present study demonstrated that a-terpineol induced hypotensive effect, probably due to a decrease of peripheral vascular resistances, which seems to be mediated by endothelium derived relaxant factors, at least NO induced. These results suggest that vasorelaxant response, almost completely mediated by the endothelium, likely via NO release and activation eNOS by PI3K and AMPK with consequently activation of NO-cGMP pathway and potassium channels activation at least, KCa, KV, and KATP are involved in the vasorelaxant effect induced by a-terpineol. / Os óleos essenciais são componentes voláteis orgânicos encontrados em plantas aromáticas, que apresentam vários monoterpenos, como o α-terpineol. Estudos têm demonstrado algumas atividades biológicas, tais como hipotensivas e vasorelaxantes (Guedes et al., 2004). No presente trabalho, estudaram-se os efeitos cardiovasculares do α-terpineol e caracterizou-se a farmacodinâmica destes efeitos. Para isso foram utilizados ratos normotensos Wistar (WKY) e espontaneamente hipertensos (SHR), empregando técnicas combinadas in vivo, in vitro, e cultivo de células endoteliais. Para determinar a medida direta da pressão arterial, foram implantados cateteres na artéria aorta e veia cava inferior para administração de drogas em ratos WKY e SHR. Adicionalmente, foram realizados estudos para avaliar a reatividade vascular, assim, animais foram sacrificados e a artéria mesentérica superior foi isolada. Os anéis foram mantidos em cubas com solução de Tyrode, e gaseificada com carbogênio. Os anéis foram fixados a um transdutor de força, o qual estava acoplado a um sistema de aquisição de dados (Miobath-4, WPI, Sarasota, EUA) a uma tensão de 0,75 g por 1h. Após este período as preparações, foram pré-contraídas com 10 μM de fenilefrina (FEN) e, em seguida, concentrações crescentes de a-terpineol (10-12-10-5 M) foram adicionadas cumulativamente. Adicionalmente, realizamos experimentos para quantificação da produção de NO e determinação da atividade da eNOS, AKT e AMPK em cultivo de células endoteliais, utilizando as técnicas de citometria de fluxo e western blotting. Assim, observamos que a-terpineol (1, 5, 10 e 20 mg/kg i.v., randomicamente) produziu uma hipotensão dose-dependente em ratos WKY (-103, -399, -5211, -6212 mmHg, n=10) e SHR (-375, -577, -715, -844 mmHg, n=9, respectivamente), associada a taquicardia. A resposta hipotensora foi atenuada significantemente, após o tratamento com L-NAME (20 mg/kg, i.v), sugerindo que esse efeito pode ser decorrente de uma diminuição da resistência periférica., α-terpineol demonstrou melhorar a sensibilidade do barorreflexo. A resposta vasorelaxante foi significativamente atenuada quando comparada aos anéis na presença (WKY Emax= 60  4 e SHR Emax= 53,7 ± 3, p<0,05, n=9) e na ausência do endotélio funcional [WKY Emáx= 20,5  1 e SHR Emáx=16,1 ± 3, p<0,05, n=8]. Em anéis pré-contraídos com FEN na presença de L-NAME (100 μM), Hidroxicobalamina (30 μM) e ODQ (10 μM), a resposta relaxante foi atenuada significantemente, sugerindo uma participação da via NO-GMPc. Adicionalmente, a-terpineol aumentou os níveis de produção de NO e a atividade da eNOS por fosforilar vias como a PI3K e AMPK. No entanto, na presença de atropina (1 mM) ou indometacina (10 uM), a resposta vasorelaxante de a-terpineol não foi alterada indicando que os receptores muscarínicos e metabólitos da enzima Ciclooxigenase parecem não estar envolvidos. KCl (20mM) foi capaz de atenuar o efeito de a-terpineol, e preparações com endotélio vascular incubados com glibenclamida (10 uM) e 4-aminopiridina (1 mM), tetraetilamônio (1 mM) e caribdotoxina + apamina (0,2 μM). Deste modo, concluímos que resposta vasorelaxante promovida pelo a-terpineol é dependente de endotélio e envolve a via L-Arginina-NO-GMPc por aumentar a fosforilação da eNOS por vias PI3K e AMPK, produção de NO e EDHF com participaçãode canais para potássio do tipo KCa, KV e KATP em SHR e WKY e estes efeitos são responsáveis por eventos in vivo.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1945153 bytes, checksum: 2c1abc7e6111c3fc75af32ff4400e496 (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / From Xylopia langsdorfiana A. St-Hil. & Tul. stem bark was isolated the diterpene of trachylobane class, ent-7α-hydroxytrachyloban-18-oic acid (trachylobane-318) that in previous studies showed to be able to relax guinea-pig trachea pre-contracted by carbachol (CCh). Thus, we aimed to investigate the action mechanism underlying in this trachylobane-318 relaxant activity. Trachea rings were suspended in organ baths, containing Kreb s solution, at 37 ºC and aired with carbogenic mixture. Isometric contractions were registered using a digital acquisition system. In order to evaluate a direct effect of the diterpene in Ca2+-calmodulin complex was used chlorpromazine (CPZ) (10-6 M), a calmodulin inhibitor, and we observed that trachylobane-318 relaxation effect (pD2 = 4.38 ± 0.07, n = 5) was not significantly altered in presence of this inhibitor (pD2 = 4.25 ± 0.07, n = 5). Then, was performed a protocol using different potassium (K+) extracellular concentrations which indicated that trachylobane-318 would be acting as a possible potassium channels activator since its relaxation was more potent when guinea-pig trachea was pre-contracted by KCl 18 mM (pD2 = 4.90 ± 0.25, n = 5) than by KCl 60 mM (pD2 = 3.88 ± 0.01, n = 5). To confirm the potassium channels participation was used a non-selective potassium channels blocker, tetraethylammonium (TEA+) 10 mM, that was pre-incubated before CCh addition, that resulted in an attenuation of diterpene relaxation (pD2 = 4.01 ± 0.06, n = 5). To determinate which potassium channels subtypes would be involved in the trachylobane-318 action, the diterpene relaxation curve was assessed in the presence of several potassium channels selective blockers. The fact of the trachylobane-318 relaxation curve was shifted to the right in a significant manner in the presence of 4-AP, a selective blocker of voltage activated K+ channels (Kv) (pD2 = 4.00 ± 0.06, n = 5); glibenclamide, a selective blocker of ATP-sensitive K+ channel (KATP) (pD2 = 3.91 ± 0.003, n = 5); apamin, a selective blocker of small conductance calcium-activated K+ channels (SKCa) (3.45 ± 0.14, n = 5) and big conductance calcium-activated K+ channels (BKCa) (3,80 ± 0,05, n = 5) is suggestive that the diterpene is modulating positively these channels to exert its relaxant effect. On the other hand, the inwardly rectifying K+ channels (Kir) was discarded since the relaxation curve was not altered (pD2 = 4.15 ± 0.10, n = 5) in the presence of BaCl2, selective blocker of these channels. Cyclic nucleotides participation was discarded since the relaxation curve obtained with aminophylline on guinea-pig contracted by CCh (pD2 = 4.27 ± 0.09, n = 5), a phosphodiesterases (PDEs) non-selective inhibitor, was not altered in trachylobane-318 presence (pD2 = 4.46 ± 0.08, n = 5). Thus, trachylobane-318 relaxant effect seems to involve the positive modulation of potassium channels subtypes Kv, KATP, SKCa and BKCa on guinea pig trachea. / A partir das cascas do caule de Xylopia langsdorfiana A. St-Hil. & Tul. foi isolado o diterpeno da classe dos traquilobanos, ent-7α-hidroxitraquiloban-18-oico (traquilobano-318) que em estudos anteriores mostrou-se capaz de relaxar a traqueia de cobaia pré-contraída com carbacol (CCh). Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o mecanismo de ação envolvido nesta atividade relaxante do traquilobano-318. Os anéis de traqueia foram suspensos em cubas para órgão isolado, contendo solução de Krebs, a 37º C e aerados com carbogênio. As contrações isométricas foram registradas com o auxílio de um sistema de aquisição digital. Para avaliar uma possível ação direta do diterpeno sobre o complexo Ca2+-calmodulina foi utilizado a clorpromazina (CPZ) (10-6 M), um inibidor da calmodulina, e observou-se que o efeito relaxante do traquilobano-318 (pD2 = 4,38 ± 0,07, n = 5) não foi significantemente alterado na presença deste inibidor (pD2 = 4,25 ± 0,07, n = 5). Em seguida foi realizado um protocolo usando diferentes concentrações extracelulares de potássio (K+) que indicaram que o traquilobano-318 estaria agindo como um possível ativador dos canais de K+, uma vez que seu efeito relaxante mostrou-se mais potente quando a traqueia era pré-contraída por 18 mM de KCl (pD2 = 4,90 ± 0,25, n = 5) do que quando pré-contraída por 60 mM de KCl (pD2 = 3,88 ± 0,01, n = 5). Para confirmar a participação dos canais de K+ utilizou-se um bloqueador não seletivo destes canais, tetraetilamônio (TEA+) (10 mM) que foi pré-incubado antes da adição de CCh, o que resultou na atenuação do relaxamento promovido pelo diterpeno (pD2 = 4,01 ± 0,06, n = 5). Com o objetivo de se determinar quais subtipos de canais de potássio estariam envolvidos na ação relaxante do traquilobano-318, a curva de relaxamento do diterpeno foi avaliada na presença de vários bloqueadores seletivos destes canais. O fato da curva de relaxamento do traquilobano-318 (pD2 = 4,38 ± 0,07) ter sido desviada para direita, de maneira significante, na presença de 4-AP, bloqueador dos canais de K+ sensíveis a voltagem (Kv) (pD2 = 3,91 ± 0,003); glibenclamida, bloqueador dos canais de K+ sensíveis ao ATP (KATP) (pD2 = 4,00 ± 0,06); apamina, bloqueador dos canais de K+ ativados pelo cálcio de pequena condutância (SKCa) (pD2 = 3,45 ± 0,14) e na presença de iberiotoxina, bloqueador dos canais de K+ ativados pelo cálcio de grande condutância (BKCa) (pD2 = 3,80 ± 0,05) sugere que o diterpeno está modulando positivamente estes canais para exercer seu efeito relaxante. Por outro lado a participação dos canais de potássio retificadores de entrada (Kir) foi descartada pois a curva de relaxamento do traquilobano-318 não foi alterada (pD2 = 4,15 ± 0,10, n = 5) na presença do BaCl2, bloqueador seletivos destes canais. A participação dos nucleotídios cíclicos foi descartada, uma vez que a curva de relaxamento em traqueia pré-contraída por CCh obtida com aminofilina (pD2 = 4,27 ± 0,09, n = 5), um inibidor não seletivo das fosfodiesterases (PDEs), não foi alterada na presença do traquilobano-318 (pD2 = 4,46 ± 0,08, n = 5). Assim, o efeito relaxante do traquilobano-318 parece envolver a modulação positiva dos subtipos de canais de potássio KATP, Kv, SKCa e BKCa em traqueia isolada de cobaia.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1204463 bytes, checksum: 3201c67d583f13a718e1d142910fb5c4 (MD5) Previous issue date: 2008-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The essential oils are volatiles organic constituents found in aromatic plants, which present several monoterpenes. a-terpineol is an important chemical constituent of the essential oil of many plants.. Studies have demonstrated some biologic activities such as antifungal and antispasmodic. In the present work the cardiovascular effects of a-terpineol were investigated in normotensive rats. Male Wistar rats (250-350 g) were anaesthetized and polyethylene catheters were inserted into the low abdominal aorta and inferior vena cava for blood pressure measurements and administration of drugs. Arterial pressure and heart rate were measured by using a pressure transducers coupled to a computer set and CVMS software. Isolated superior mesenteric rings (1-2 mm) were suspended by cotton threads for isometric tension recordings in Tyrode s solution (37°C, gassed with 95% O2 and 5% CO2), under 0.75g resting tension. In normotensive non-anaesthetized rats (n=6), a-terpineol (1, 5, 10, 20, 30 mg/Kg i.v., randomly) injections produced hypotension (-8,6 ± 2,25; - 18,35 ± 4,35; -33,25±6,0; -51,2±4,5 e -49,5±6,5 mmHg, n=6 , respectively followed by tachycardia (44,6±5,3; 24,5±8,4; 109,8±7,3; 113,2±12,4 e 35,8±14,0 bpm, n=6, respectively). However, hypotensive and tachycardic responses were significantly attenuated after L-NAME (20 mg/Kg ,i.v.) administration i.v (-1,5±0,6; -4,9±2,0; - 6,9±2,8; -22,0±9,0 e -22,1±9,0 mmHg, n=4). In intact isolated rat mesenteric rings a- terpineol (10-12 10-5M) induced concentration-dependent relaxation of the contractions induced by phylephrine (10μM) [Emax=62.41±13.79%]. After endothelium removal the vasorelaxant elicited by a-terpineol was significantly attenuated [Emax= 20.08±4.95]. Similar results were obtained in the presence LNAME 100 or 300 μM, a competitive antagonist of NOS, hydroxocobalamin 30 μM, a NO scavenger or ODQ 10μM, a selective inhibitor of soluble guanylyl cyclase [Emax= 18.33± 3.85% Emax= 23.24± 3.93% Emax= 23.49±7.05 Emax= 20.79 ± 1.06% respectively, p<0,001]. Furthermore, vasorelaxation was significantly attenuated in the presence of 20 mM KCl a modulator K+ efflux [Emax=23.07±14.36%] or several blocking of potassium channels: 1mM 4-aminopirimidine [Emax=26.48±10.50 %], 10 μM glibenclamide [Emax=27.97±3.7%], was not significantly modified after 1 mM tetraethylammonium [Emax=55.40±17.56%]. In conclusion, the present study demonstrated that a-terpineol induced hypotensive effect, probably due to a decrease of peripheral vascular resistances, which seems to be mediated by endothelium derived relaxant factors, at least NO.induced. These results suggest that vasorelaxant response, almost completely mediated by the endothelium, likely via NO release and activation of NO-cGMP pathway and consequently by potassium channels activation at least, KV, and KATP are involved in the vasorelaxant effect induced by a-terpineol. / Os monoterpenos são voláteis, freqüentemente encontrados nos os óleos essenciais e possui um elevado potencial terapêutico. O a-terpineol é um terpenóide com baixa toxicidade, e componente majoritário de óleos essenciais de muitas espécies vegetais. Os efeitos cardiovasculares de a-terpineol foram estudados em ratos usando técnicas combinadas in vivo e in vitro. Foram utilizados ratos Wistar que foram cirurgiados para implantação dos cateteres na artéria aorta e veia cava inferior para a medida direta da pressão arterial. Para os estudos de reatividade vascular os animais foram sacrificados e a artéria mesentérica superior foi isolada. Os anéis foram mantidos em cubas com solução de Tyrode, (37º C) e gaseificada com carbogênio. Os anéis foram fixados a um transdutor de força (FORT 10, WPI, Sarasota, EUA), o qual estava acoplado a um sistema de aquisição de dados (Miobath-4, WPI, Sarasota, EUA) a uma tensão de 0,75 g por 1h. Após este período as preparações, foram pré-contraídas com fenilefrina (FEN) 10 μM em seguida as concentrações crescentes de a-terpineol (10-12-10-5 M), foram adicionadas cumulativamente. Em ratos normotensos não-anestesiados, a-terpineol (1, 5, 10, 20 e 30 mg/Kg i.v., randomicamente) produziu uma hipotensão dose-dependente (- 8,6±2,25; -18,35±4,35; -33,25±6,0; -51,2±4,5 e -49,5±6,5 mmHg, n=6 respectivamente) associada a taquicardia (44,6±5,3; 24,5±8,4; 109,8±7,3; 113,2± 12,4 e 35,8±14,0 n=6, respectivamente). A resposta hipotensora foi atenuada significantemente, após o tratamento com L-NAME 20 mg/Kg, i.v (-1,5±0,6; -4,9±2,0; -6,9±2,8; -22,0±9,0 e -22,1±9,0 mmHg, n=4, respectivamente), sugerindo que esse efeito pode ser decorrente de uma diminuição da resistência periférica acompanhada por uma resposta taquicárdica provavelmente de origem reflexa. A resposta vasorelaxante foi significativamente atenuada quando comparada aos anéis na presença (Emáx=62,41±13,79%) e na ausência (Emáx= 20,08±4,95%) (p<0,001) do endotélio funcional e em contrações com KCl 80 mM não foi alterado significativamente. Em anéis pré-contraídos com FEN na presença de L-NAME 100 μM e 300 μM, Hidroxicobalamina 30 μM e ODQ 10 μM a resposta relaxante foi atenuada significantemente, sugerindo uma participação de FRDEs. No entanto na presença de atropina (1 hM) e indometacina (10 μM) a resposta vasorelaxante de a- terpineol não foi alterada indicando que os receptores muscarínicos e metabólitos da enzima cicloxigenase parecem não estar envolvidos nesta resposta vasorelaxante. Em anéis na presença ou na ausência do endotélio, KCl 20mM foi capaz de atenuar o efeito de a-terpineol, e preparações com endotélio vascular incubados com glibenclamida (10 μM) e 4-aminopiridina (1 mM) a resposta vasorelaxante também foi atenuada, mas não foi alterada significantemente na presença de tetraetilamônio (1 mM). Deste modo, constatou-se que, a resposta vasorelaxante promovida pelo a- terpineol é dependente de endotélio e parece envolver a participação do NO, através da via L-Arginina-NO-GMPc e conseqüente ativação de canais para potássio do tipo KV e KATP.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1650279 bytes, checksum: 848f51aee13c80e0d670d1542b962211 (MD5) Previous issue date: 2010-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / 8(17),12E,14-labdatrien-18 oic acid (labdane-302), is a diterpene isolated from the stem bark of Xylopia langsdorfiana A. St.-Hil. & Tul. In a preliminary study, Ribeiro (2003) demonstrated that labdane-302 inhibited in an equipotent manner the phasic contractions induced by carbachol or oxytocin in rat uterus. The aim of the present study was to investigate the spasmolytic action mechanism of labdane-302 in that organ. Isometric and isotonic contractions were monitored and the parameters of relative potency and efficacy were determined from cumulative concentration-response curves. Labdane-302 inhibited the cumulative concentration-response curves to carbachol (pD´2 = 3.4 ± 0.1; r2 = 0.9 ± 0.05) and oxytocin (pD´2 = 3.8 ± 0.2; r2 = 0.9 ± 0.04) these were shifted to the right, in a non-parallel manner (Schild plot slope = 0.15 ± 0.04 and 1.13 ± 0.1 respectively), with reduction of the maximal effect (Emax), suggesting a noncompetitive antagonism. Labdane-302 was not effective in relaxing the uterus pre-contracted by 60 mM KCl (Emax = 9.75 ± 0.07%),on the other hand, relaxed in a significant and concentration dependent manner the rat uterus pre-contracted by oxytocin (pD2 = 4,3 ± 0,06), suggesting a possible involvement of the K+ channels in the spasmolytic effect caused by labdane-302. Because K+ channels play a major role in the regulation of membrane potential and modulation of CaV, we decided to investigate the participation of K+ channels in the spasmolytic action of labdane-302. The relaxant potency of labdane-302 (pD2 = 4.3 ± 0.06) was decreased about 16 times in the presence of CsCl (pD2 = 3.1 ± 0.06), a non-selective K+channels blocker, suggesting a possible involvement of the K+ channels in the tocolytic effect of the labdane-302. In order to verify which subtypes of K+ channels could be involved we used selectives blockers of these channels. The observation that 4-aminopyridine, a selective blocker of voltage-gated K+ channels (Kv), and that glibenclamide, a selective blocker of the ATP-sensitive K+ channels (KATP) did not change the relaxant effect of labdane-302 suggests that KV and KATP are not involved in its action mechanism. However, the log concentration-response curve induced by labdane-302 was shifted to the right in the presence of apamine (pD2 = 3.8 ± 0.03), a selective blocker of the small-conductance calcium-activated K+ channels (SKCa) and TEA+ 1 mM (pD2 = 3.6 ± 0.04), a selective blocker of the large conductance clacium-activated K+ channels (BKca). The involvement of BKCa was confirmed using a specific blocker of that channels iberiotoxin (IbTx) (pD2 = 3.8 ± 0.06) , suggesting the involvement of SKCa and BKCa in the tocolytic action mechanism induced by labdane-302 on uterus rat. The aminophylline a nonselective inhibitor of phosphodiesterases (PDE) potentiated (pD2 = 7.8 ± 0.1) in about 320 times the relaxation produced by labdane-302 in rat uterus. The results suggest that effect of labdane-302 on uterus rat, involves the activation of the SKCa e BKCa, which modulate indirectly the CaV, leading to a decrease the [Ca2+]c , and cyclic nucleotides like cAMP and cGMP may be involved in this tocolytic action / O ácido 8(17),12E,14-labdatrieno-18-óico (labdano-302) é um diterpeno isolado das cascas do caule de Xylopia langsdorfiana A. St.-Hil. & Tul. Em estudos anteriores Ribeiro (2003) demonstrou que o labdano-302 inibiu de maneira eqüipotente as contrações fásicas induzidas por carbacol e ocitocina em útero de rata. Assim, o objetivo desse estudo foi investigar o mecanismo de ação tocolítico do labdano-302. As contrações isométricas e isotônicas foram monitoradas e os parâmetros de potência e eficácia relativas foram determinados a partir de curvas de concentrações-resposta cumulativas. O labdano-302 inibiu as curvas cumulativas ao carbacol (pD´2 = 3,4 ± 0,1; r2 = 0,9 ± 0,05) e ocitocina (pD´2 = 3,8 ± 0,2; r2 = 0,9 ± 0,04) e estas foram desviadas para direita, de forma não paralela ( slope de Schild = 0,15 ± 0,04 e 1,13 ± 0,1 respectivamente), com redução do Emax, sugerindo um antagonismo não competitivo. O labdano-302 não foi eficaz em antagonizar as contrações induzidas por 60 mM de KCl apresentando um Emax = 9,75 ± 0,07%, por outro lado, labdano-302 relaxou de maneira significante e dependente de concentração quando o útero era pré-contraído por ocitocina (pD2 = 4,3 ± 0,06), sugerindo que este diterpeno deve estar agindo por uma modulação positiva de canais para potássio. Os canais para K+ desempenham um papel chave na regulação do potencial de membrana e modulação dos CaV, então decidiu-se investigar a participação desses canais na ação tocolítica do labdano-302. A potência relaxante de labdano-302 (pD2 = 4,3 ± 0,06) foi reduzida em aproximadamente 16 vezes na presença de CsCl (pD2 = 3,1 ± 0,06), bloqueador não seletivo dos canais para K+, confirmando a participação de canais para K+ no efeito relaxante do labdano-302. Para verificar qual(is) canal(is) para K+ estariam envolvidos usou-se bloqueadores seletivos desses canais. O fato da 4-aminopiridina, bloqueador seletivo dos canais para K+ abertos por voltagem (Kv), e da glibenclamida, bloqueador seletivo dos canais para K+ sensíveis ao ATP (KATP) não alterar o efeito relaxante do labdano-302 indica que os KV e os KATP não estariam envolvidos em seu mecanismo de ação tocolítico. Entretanto, a curva concentração-resposta de relaxamento induzida pelo labdano-302 foi desviada para direita na presença de apamina (pD2 = 3,8 ± 0,03), um bloqueador seletivo dos canais para K+ ativados por Ca2+ de pequena condutância (SKCa), ou de tetraetilamônio 1 mM (pD2 = 3,6 ± 0,04), que nesta concentração é um bloqueador seletivo dos canais para K+ de grande condutância ativados por cálcio (BKCa). A participação dos BKCa foi confirmada utilizando um bloqueador específico para esses canais a iberiotoxina (IbTx) (pD2 = 3,8 ± 0,06), sugerindo o envolvimento dos SKCa e dos BKCa no mecanismo de ação tocolítico do labdano-302 em útero isolado de rata. A aminofilina um inibidor não seletivo de fosfodiesterases (PDE) potencializou (pD2 = 7,8 ± 0,1) em cerca de 320 vezes o relaxamento produzido por labdano-302 em útero de rata. Conclui-se que o mecanismo de ação relaxante do labdano-302 em útero isolado de rata envolve a modulação positiva de canais para K+, mais especificamente os SKCa e BKCa, que modulam indiretamente os CaV, levando a uma conseqüente redução da [Ca2+]c , e que nucleotídios cíclicos como o AMPc e GMPc podem estar envolvidos nesta ação.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-05-31T15:10:49Z No. of bitstreams: 1 Bruno Mendes Tenorio.pdf: 4101398 bytes, checksum: d81bf09fb306302eb9abbcd6d926a6a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-31T15:10:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Mendes Tenorio.pdf: 4101398 bytes, checksum: d81bf09fb306302eb9abbcd6d926a6a7 (MD5) Previous issue date: 2011-12-12 / In recent decades, humans have been exposed to various exogenous physical agents, such as high temperatures emitted by industrial devices and electromagnetic fields emitted by the electricity distribution networks and electronic devices. Researches demonstrated that these agents can cause reproductive disorders. The chapter 1 of this study aimed to investigate the possible effects of low frequency EMF exposure of 60 Hz and 1 mT from day 13 of gestation up to puberty at 21 postnatal days. The results showed that exposure to EMF reduced parameters related to the lumen, epithelium and seminiferous tubules. It was also observed an increase in the volume of blood vessels and connective tissue cells in animals exposed to EMF. The plasma testosterone did not change due to EMF exposure. The exposure to EMF of 60 Hz and 1 mT from gestation to puberty can induce a delay in testicular development. In chapter 2, the aim was to evaluate the effects of exposure to low frequency EMF (60 Hz and 1 mT) from the 13th day of gestation up to 90 postnatal days (adult). The plasma testosterone concentration was not changed by EMF exposure. However, the histopathological and histomorphometrical analysis showed testicular degeneration in a subset of animals exposed to EMF. The degenerative process severity varied among affected animals, indicating an individual sensitivity to EMF. The electron microscopy analysis also showed testicular degeneration, the main change was high electrodense mitochondria with loss of normal organization and cristae. The exposure to EMF of 60 Hz and 1 mT seems to alter spermatogenesis and reduce the fertility. Chapter 3 aimed to analyze the effects of heat shock (43 °C / 15 min.) and Hsp90 inhibition on CaV3 T-type calcium channels and calciumactivated potassium channels (BKCa) in Leydig cells. The results showed that exposure to heat shock induced a reduction in BKCa channels steady-state current (49.8%), maximum conductance (68.9%) and activation time constant (31.9%). Heat shock slowed the BKCa channels activation and reduced its voltage dependence. Hsp90 inhibition did not change BKCa channels. The CaV3 channels current was not affected by heat shock or Hsp90 inhibition. The heat shock can inhibit BKCa channels, the Hsp90 does not seem to be involved in this process. / Nas últimas décadas, os seres humanos vêm sendo expostos a vários agentes físicos exógenos, como temperaturas elevadas induzidas por equipamentos industriais e a exposição aos campos eletromagnéticos (CEM) emitidos por aparelhos eletrônicos. Pesquisas vêm demonstrando que estes agentes podem gerar distúrbios reprodutivos. O objetivo do capítulo 1 do presente trabalho foi investigar o possível efeito da exposição ao CEM de baixa frequência de 60 Hz e 1 mT desde o 13º dia de gestação até a puberdade aos 21 dias pós-natal. Os resultados demonstraram que a exposição ao CEM reduziu os parâmetros relacionados ao lúmen, epitélio e túbulos seminíferos. Também foi observado o aumento no volume dos vasos sanguíneos e das células do tecido conjuntivo nos animais expostos ao CEM. A testosterona plasmática não se alterou devido à exposição ao CEM. A exposição ao CEM de 60 Hz e 1 mT desde a gestação até a puberdade pode induzir o retardo no desenvolvimento testicular. No capítulo 2, o objetivo foi avaliar o efeito da exposição ao CEM de baixa frequência (60 Hz e 1 mT) desde o 13º dia de gestação até os 90 dias pós-natal (adulto). A concentração da testosterona plasmática não foi alterada devido à exposição ao CEM. Entretanto, as análises histopatológicas e histomorfométricas demonstraram degeneração testicular em um sub-grupo dos animais expostos ao CEM. A gravidade do processo degenerativo variou entre os indivíduos afetados, indicando uma sensibilidade individual ao CEM. A análise de microscopia eletrônica também demonstrou degeneração testicular, sendo a principal alteração observada a presença de mitocôndrias eletrodensas e com perda da sua organização e cristas. A exposição ao CEM de 60 Hz e 1 mT parece alterar a espermatogênese e reduzir a fertilidade. No capítulo 3, o presente trabalho objetivou analisar os efeitos do choque térmico (43ºC / 15 min.) e da inibição da Hsp90 nos canais de cálcio CaV3 tipo-T e potássio ativado por cálcio (BKCa) em células de Leydig. Os resultados obtidos revelaram que nos canais BKCa o choque térmico reduziu a corrente do estado estacionário em 49,8%, a condutância máxima em 68,9% e a constante de tempo de ativação em 31,9%. O choque térmico tornou mais lenta a ativação dos canais BKCa e reduziu sua dependência de voltagem. A inibição da Hsp90 não alterou os canais BKCa. A corrente dos canais CaV3 tipo-T não foi afetada pelo estresse térmico ou pela inibição da Hsp90. A exposição das células de Leydig à temperatura elevada pode inibir os canais BKCa, a Hsp90 parece não estar envolvida neste processo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Thymol, a monoterpene phenol derivative of cymene, is found in abundance in the essential oils produced by numerous herbs and spices such as thyme (Thymus vulgaris L.), oregano (Origanum vulgaris L.) and Lippia alba (mill.). Several biological effects have been described for thymol such as antioxidant, anti-inflammatory, local anesthetics, antinoceptive, healing and antibacterial properties. It was described the application of thymol in food Science, as herbicidad and inseticides. Moreover, essential oils containing thymol have been used in folk medicine to treat various physiological disorders such as gastrites, indigestion and stomach pains. The present study investigated the gastroprotective actions of thymol (10, 30 and 100 mg/kg, p.o.) in the acute indomethacin and ethanol and chronic acetic acid-induced ulcer models in rats. Some of the mechanisms underlying to the gastroprotective effect of thymol were investigated in the ethanol-induced ulcer model. Gastric secretion parameters (volume, pH, and total acidity) were also evaluted by the pylorus ligature model, and the mucus in the gastric content was determined. The antimicrobial activity against Helicobacter pylori of thymol was performed using the agar-well diffusion method. Thymol produced a dose dependent reduction (p < 0.01) on the total lesion area in the ethanol-induced ulcer model. This gastroprotection was also evaluated microscopically showing that the thymol at all doses decreased the loss of epithelial cells. The gastroprotective response caused by thymol (30 mg/kg) was signigicantly attenuated (P < 0.001) by intraperitoneal treatment of rats with indomethacin (a non-selective inhibitior of cyclo-oxygenase, 10 mg/kg) and glibenclamide (ATP-sensitive K channel blocker), but not by DL-Propargylglycine (PAG, a cystathionine-γ-lyase inhibitor) and Nw-nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride (L-NAME, a non-selective inhibitor of nitric oxide synthase). Thymol (30 and 100 mg/kg) also reduced the ulcer index (p < 0.05) and the total lesion area (p < 0.001) in the indomethacin and acetic-induced ulcer models, respectively. In the model of pylorus ligature, the treatment with thymol failed to significantly change the gastric secretion parameters. However, after treatment with thymol (30 and 100 mg/kg) there was a significant increase (p < 0.01) in mucus production. Thymol showed no antimicrobial activity against H. pilory in vitro. Collectively, the present results provide evidence that thymol displays gastroprotective actions on the acute and chronic ulcer models involving mechanisms as increased amount of mucus, prostaglandins, and ATP-sensitive K+ channels. / O timol, um monoterpeno fenólico derivado do cimeno encontrado abundantemente em óleos essenciais, é produzido por numerosas plantas aromáticas e especiarias tais como tomilho (Timus vulgaris L.), orégano (Origanum vulgaris L.) e Lippia alba (mill.). Diversos efeitos biológicos têm sido descritos para o timol tais como antioxidante, anti-inflamatório, anestésico local, antinoceptivo, cicatrizante e antibactericida. É descrita a aplicação do timol em ciências dos alimentos, herbicida e inseticidas. Além disso, óleos essenciais contendo timol tem sido usados pela medicina popular para tratar diversas desordens fisiológicas como gastrite, indigestão e dores estomacais. O presente estudo investigou ações gastroprotetoras do timol (10, 30 e 100 mg/kg, v.o.) em modelos de úlcera aguda induzida por indometacina e etanol, e crônica induzida por ácido acético em ratos. Alguns dos mecanismos subjacentes ao efeito gastroprotetor do timol foram investigados em modelo de úlcera induzida por etanol. Parâmetros da secreção gástrica (volume, pH; e acidez total) também foram avaliados pelo modelo de ligadura de piloro, e o conteúdo do muco gástrico foi determinado. A atividade contra Helicobacter pylori do timol foi realizada pelo método de difusão em ágar. O timol produziu efeito dose-dependente reduzindo (p < 0,01) a área total de lesão em modelo de úlcera induzida por etanol. Esta gastroproteção também foi avaliada microscopicamente mostrando que o timol, em todas as doses, diminuiu a perda das células epiteliais. A resposta gastroprotetora causada pelo timol (30 mg/kg) foi significativamente atenuada (p < 0,001) pelo tratamento intraperitoneal dos ratos com indometacina (um inibidor não-seletivo da ciclo-oxigenase, 10 mg/kg) e glibenclamida (bloqueador de canais para potássio sensíveis a ATP), mas não pela DL-Propargilglicina (PAG, inibidor da cistationina-γ-liase) ou Nw-nitro-L-arginina metil éster cloridrato (L-NAME, um inibidor não-seletivo da sintase do óxido nítrico). O timol (30 e 100 mg/kg) também reduziu o índice de úlcera (p < 0,05) e área total de lesão (p < 0,001) por indometacina e por ácido acético, respectivamente. Em modelo de ligadura de piloro, o tratamento com timol não alterou os parâmetros de secreção gástrica. No entanto, após o tratamento com o timol houve um aumento significativo (p < 0,01) na produção do muco. O timol não apresentou atividade contra H. pylori in vitro. Coletivamente, os resultados apresentados fornecem evidências de que o timol exibe ações gastroprotetoras sobre os modelos de úlceras agudas e crônicas envolvendo mecanismos como o aumento da quantidade de muco, prostaglandinas e canais para potássio sensíveis a ATP.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-01-15T13:24:17Z No. of bitstreams: 2 Tese - Patrícia Ferreira da Silva Castro - 2015.pdf: 4272048 bytes, checksum: bb8709720dbc4fb91db81ca23004d59d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-01-18T08:44:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Patrícia Ferreira da Silva Castro - 2015.pdf: 4272048 bytes, checksum: bb8709720dbc4fb91db81ca23004d59d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-18T08:44:08Z (GMT). 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Thus, we verified the contribution of the different types of K+ channels, the importance of sGC/cGMP pathway, the inhibition of PDEs (for IBMX, amrinone, rolipram and dypiridamole), the influence of the extra and intracellular Ca2+ sources (for cyclopiazonic acid) and the influence of the store and voltage operated calcium channels. Besides inhibition of COX (diclofenac), antagonism of leukotriene receptor (montelukast) and superoxide anion scavenger (TIRON). Analyses were performed under light microscopy for evidence of inflammatory infiltration and bronchoditation by TERPY in slices bronchioles of asthmatic animals. The results verified that sensitization with ovalbumin led to intense inflammatory process and hyperresponsives to carbachol in compared Sham group. TERPY and SNP led to the relaxation of tracheal smooth muscle preparations in a dependent-concentration mode in both groups. However, the maximum effect induced by TERPY was higher than the effect of SNP in Sham and OVA groups. The relaxation mechanism of TERPY in boht groups showed differences. In Sham group, TERPY relaxation by the activation of Kv, Kir, KCa and KATP channels, cGMP-independent mechanisms and by reduction of calcium influx by blocking the store and voltage operated calcium channels. In OVA group, TERPY acts through activation K+ channels, NO/GCs/GMP way and blocking the store and voltage operated calcium channels. The relaxing effect induced by SNP in OVA group was dependent of NO/GCs/GMP pathway, Kv, KCa and BKCa channels and blocking the store and voltage operated calcium channels. However, the activation of the enzyme sGC seems to be reduced in inflamed smooth muscle, as well as the role of the sarcoplasmic reticulum calcium pump. Diclofenac, montelukast and TIRON improved relaxation of the TERPY and SNP in OVA group. The TERPY is able to reverse the contraction of carbachol in asthmatic bronchioles. In conclusion, TERPY and SNP have their mechanisms of relaxation modified by the inflammatory process. However, this modification was not able to alter the pharmacological parameters potency and efficacy to TERPY. Since SNP has less efficacy effect in asthmatic tracheas. This may result from the lower participation of the enzyme sGC and reticular calcium pump, making TERPY a promising drug to reverse the narrowing of the airways. / O óxido nítrico é um potente broncodilatador e compostos capazes de aumentar a sua oferta têm demonstrado interesse clínico no tratamento das doenças obstrutivas das vias aéreas. Estee trabalho avaliou comparativamente os mecanismos de relaxamento de dois doadores de óxido nítrico, o complexo de rutênio [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) e o nitroprussiato de sódio (SNP) em traqueias isoladas de ratos saudáveis, grupo Sham, e com asma experimental induzida por ovalbumina, grupo OVA. As traqueias isoladas foram cortadas em anéis, montadas em banho para órgãos isolados e contraída com carbacol para estudo do relaxamento. O efeito relaxante do TERPY e do SNP foi avaliado em concentrações crescentes e cumulativas (10 nM a 100 μM). Foi verificada a participação dos diferentes tipos de canais de K+, a participação da via GCs/GMPc, inibição das PDEs (pelo IBMX, amrinona, rolipram e dipiridamol), a participação dos estoques internos de Ca2+ (pelo ácido ciclopiazônico), assim como a participação do influxo deste íon pelos canais de cálcio controlados por estoque e por voltagem, além da inibição da COX (pelo diclofenaco), do antagonismo dos receptores de leucotrienos (pelo montelucaste) e do sequestro dos íons superóxidos (pelo TIRON). Foram realizadas análises em microscopia de luz para comprovação da presença de infiltrado inflamatório e da broncodilatação exercida pelo TERPY em cortes de bronquíolos de animais asmáticos. Como resultados, verificou-se que a sensibilização com ovalbumina levou a um intenso processo inflamatório com migração celular e hiperreatividade ao carbacol. Evidenciou-se que o TERPY e o SNP relaxaram o músculo liso traqueal de forma concentração-dependente em ambos os grupos. Entretanto, o efeito máximo induzido pelo TERPY foi maior do que o do SNP tanto no grupo Sham quanto no OVA. O mecanismo de relaxamento do TERPY mostrou-se diferente entre os grupos. No grupo Sham, o TERPY exerce relaxamento por ativação dos canais Kv, Kir, KCa e KATP independentemente de GMPc e por redução do influxo de cálcio através do bloqueio dos canais de cálcio operados por voltagem e por estoque. No grupo OVA, o TERPY exerce seu efeito através da por ativação dos canais K+, via NO/GCs/GMP e redução do influxo de cálcio por bloqueio dos canais de cálcio operados por voltagem e operados por estoque. O efeito relaxante do SNP no grupo OVA ocorre através da ativação da via NO/GCs/GMPc, dos canais Kv, KCa e SKCa e por redução do influxo de cálcio pelos canais de cálcio operados por voltagem e operados por estoque. Entretanto, a ativação da enzima GCs parece estar reduzida em músculo liso inflamado, assim como o papel da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático. O diclofenaco, o montelucaste e o TIRON melhoraram o perfil de relaxamento tanto do TERPY quanto do SNP no grupo OVA. O TERPY é capaz de reverter a contração do carbacol em bronquíolos asmáticos. Em conclusão, tanto o SNP quanto o TERPY têm seus mecanismos de relaxamento modificados pelo processo inflamatório. Entretanto, esta modificação não foi capaz de alterar os parâmetros farmacológicos de potência e eficácia do TERPY. Já o SNP, tem menor eficácia em traqueias de ratos do grupo OVA e isso pode decorrer da menor participação da enzima GCs e da bomba de cálcio reticular, fazendo do TERPY uma droga promissora para reversão do estreitamento das vias aéreas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Patricia.pdf: 625432 bytes, checksum: 32e620a502dea70144fc4ce6a16d4bd3 (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 / This study evaluated the mechanisms of relaxation of two nitric oxide (NO) donors, ruthenium complex [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (Terpy) and sodium nitroprusside (SNP) in isolated trachea of rats. The isolated trachea was sectioned into rings and contracted with carbachol in an organ chamber. The relaxing effect of Terpy and SNP was evaluated at increasing concentrations from 10 nM to 100 &#956;M. Thus, we verified the contribution of the different types of K+ channels, the importance of sGC/cGMP pathway, the inhibition of COX and PDEs, the influence of the extra and intracellular Ca2+ sources and the influence of the epithelium on the relaxing response. The synergism between NO-donor and &#946;-adrenoceptor agonist terbutaline was also verified. Additionally, we have used confocal microscopy in order to analyze the effect of the donors on cytosolic Ca2+ concentration. We have verified that both compounds led to the relaxation of tracheal smooth muscle preparations in a dependent-concentration mode. However, the maximum effect (Emax) induced by Terpy was higher than the effect of SNP. However, the Terpy effects were significantly reduced by pre-contraction with 75 mM KCl. K+ channel blockers like the tetraethylammonium, glybenclamide, BaCl2 and 4-aminopyridine reduced the relaxation to Terpy, while iberiotoxin and apamin did not modify this response. SNP- induced relaxation was significantly reduced by pretreatment with ODQ (sGC inhibitor). On the IBMX (non-selective PDEs inhibitor) increased the relaxation only to SNP. The response to both NO-donors was not altered by indomethacin, thapsigargin (reticular Ca2+-ATPase inhibitor) or ruthenium red (a mitochondrial Ca2+ uniporter inhibitor). The epithelium removal reduced the relaxation only to SNP, and it had no effects on Terpy. In relation to synergic effect of the association of NO-donors and terbutaline, we did not observe any additive effect in the relaxation induced by terbutaline. Terpy was more effective than SNP in reducing the cytosolic Ca2+ concentration measured by confocal microscopy. In conclusion, these results have shown that Terpy induces airway smooth muscle relaxation by cGMP-independent mechanisms. It involves Ca2+ and K+ fluxes (mainly via Kv, Kir and KATP channels) across the membrane, and it is more effective in reducing cytosolic Ca2+ concentration and inducing relaxation in the rat trachea than the SNP. In relation to SNP, the most important relaxation pathway seems to be related to sGC/cGMP pathway and activation of Kir and SKCa channels. / O presente trabalho avaliou os mecanismos de relaxamento de dois doadores de óxido nítrico (NO), o complexo de rutênio [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (Terpy) e o nitroprussiato de sódio (NPS) em traquéias isoladas de ratos. A traquéia isolada foi montada em banho para órgãos isolados e contraída com carbacol para estudo do relaxamento. O efeito relaxante do Terpy e do NPS foi avaliado em concentrações crescentes e cumulativas (10 nM a 100 &#956;M). Foi verificada a participação dos diferentes tipos de canais de K+, a participação da via GCs/GMPc, a inibição da COX (pela indometacina) e das PDEs (pelo IBMX), a influência do epitélio, a participação dos estoques internos de Ca2+ assim como a participação do influxo deste íon e o potencial sinergismo dos doadores com terbutalina. Foram feitas análises de microscopia confocal para quantificação da concentração citosólica de Ca2+ mobilizada pelos doadores de NO. Como resultados, verificamos que os dois compostos levaram ao relaxamento do músculo liso traqueal de forma concentração-dependente. Entretanto o efeito máximo (Emax) do Terpy foi maior do que o NPS. O relaxamento estimulado pelo Terpy foi reduzido significativamente sob a pré-contração com KCl 75 mM. Bloqueadores de canais de K+ como tetraetilamônio, BaCl2, glibenclamida e 4-aminopiridina reduziram significativamente o relaxamento estimulado pelo Terpy, apesar da iberiotoxina e apamina não alterarem a resposta. O ODQ (inibidor da GCs) somente reduziu o efeito relaxante do NPS e o IBMX aumentou seu Emax, sendo que ambos inibidores não apresentaram efeito para o Terpy. A indometacina não alterou o padrão de resposta para ambos doadores. A retirada do epitélio reduziu o efeito relaxante somente para o NPS, não alterando o padrão de relaxamento para o Terpy. A inibição da Ca2+-ATPase reticular (pela tapsigargina) e da captação de Ca2+ mitocondrial (pelo ruthenium red) não modificaram o perfil de relaxamento para ambos doadores testados. Em relação ao efeito sinérgico estudado, não foi observado benefício com a adição dos doadores sobre o efeito relaxante da terbutalina. A medida da concentração intracelular de Ca2+ revelou que o Terpy é capaz de reduzir a concentração intracelular de Ca2+ de forma mais pronunciada que o NPS. Os resultados apresentados neste trabalho levam a concluir que o mecanismo pelo qual o Terpy leva ao relaxamento do músculo liso traqueal de ratos está associado à diminuição da concentração intracelular de Ca2+, e este mecanismo pode estar relacionado à ativação dos canais de K+ do tipo Kv, KIR e KATP e ao influxo de Ca2+. Para o NPS, o mecanismo mais importante que leva ao relaxamento parece ser através da ativação da via GCs/GMPc, além do envolvimento dos canais para K+ do tipo KIR e SKCa.