Orientador: Guilherme de Camargo Ferraz / Banca: Ruthnea Aparecida Lázaro Muzzi / Banca: Aureo Evangelista Santana / Resumo: As principais alterações fisiológicas ou patológicas induzidas pelo exercício que ocorrem na musculatura esquelética ou cardíaca podem ser identificadas por meio de biomarcadores séricos. Consolidados em atletas da espécie humana e equina, são praticamente inexistentes em cães estudos sobre a dinâmica destes biomarcadores relacionados com a prática de exercício máximo e treinamento. Objetivou-se determinar a cinética dos biomarcadores séricos musculares creatina quinase (CK), aspartato aminotransferase (AST), mioglobina; e cardíacos, troponina cardíaca I (cTnI) e creatina quinase isoenzima MB (CK-MB) de cães submetidos a esforço intenso e condicionamento aeróbio. A ação da venopunção sobre os biomarcadores também foi avaliada. Foram utilizados 18 cães hígidos da raça Beagle distribuídos em três grupos: sedentário (S), não treinado (NT) e treinado (T). Os cães foram submetidos a dois testes de esforço incremental (TEI-1 e TEI-2) para obtenção da curva lactato-velocidade (CLV). Verificou-se se a CLV teve modelo exponencial. O programa de treinamento foi realizado em esteira por 8 semanas na velocidade relacionada a 70-80 % do limiar de lactato (VLL). Determinou-se a velocidade correspondente a frequência cardíaca no momento da fadiga (VFCFadiga). Os biomarcadores séricos foram quantificados nos momentos basal, antes e 1, 6, 12, 24, 48 e 72 h após os TEIs. Aplicou-se análise de variância de dois fatores para amostras repetidas no tempo seguida por teste de Tukey e correlação de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main physiological or pathological alterations induced by exercise on skeletal or cardiac musculature can be identified using serum biomarkers. While studies on the dynamics of such biomarkers are consolidated in humans and horses, they are virtually inexistent on maximum exercise and training among dogs. This study aimed to determine the kinetics of the muscle serum biomarkers creatine kinase (CK), aspartate aminotransferase (AST), and myoglobin and of cardiac biomarkers cardiac troponin I (cTnI) and creatine kinase isoenzyme MB (CK-MB) of dogs subjected to intense effort and aerobic conditioning. The effect of venipuncture on the biomarkers was also assessed. Eighteen healthy Beagle dogs were assigned to three groups: sedentary (S), untrained (U), and trained (T). The dogs were subjected to two incremental effort tests (IET-1 and IET-2) so that their lactate vs. velocity curve (LVC) could be obtained. It was verified whether LVC followed an exponential model. The eight-week training program was carried out on a treadmill with speed set to 70-80% of the velocity at lactate threshold (VLT). The velocity corresponding to the heart rate at the moment of fatigue (VHRFatigue) was determined. Serum biomarkers were quantified at the baseline, before, and 1, 6, 12, 24, 48, and 72 h after the IETs. Two-factor analysis of variance was applied for samples repeated over time followed by Tukey's test and Pearson correlation (P≤0.05). The increase (P≤0.05) in the velocyties corresponding to VLT and VHRFatigue indicated an improvement in aerobic fitness of group T. Serum activity of CK and AST increased (P≤0.05), reached maximum values after 6 h in both IETs, and returned to baseline levels after 12-24 h. As a whole, the assessment of the behavior of muscle biomarkers showed recovery of muscle tissues after the IETs. Lev ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A cistinose é uma doença genética letal causada pelo transporte deficiente de cistina para fora dos lisossomos, levando ao acúmulo intralisossomal de cistina na maioria dos tecidos, principalmente no rim. O tratamento precoce com cisteamina, um aminotiol capaz de remover a cistina acumulada nos lisossomos, retarda a evolução da doença. Embora o dano tecidual dependa do acúmulo do dissulfeto cistina, os mecanismos responsáveis por este dano ainda não estão esclarecidos. A sobrecarga de lisossomos com dimetil cistina éster tem sido usada para estudar a patogênese da cistinose. Túbulos renais proximais isolados de ratos e de coelhos, sobrecarregados com dimetil cistina éster desenvolveram deficiência na reabsorção tubular semelhante à observada na síndrome de Fanconi, a principal manifestação clínico-laboratorial da cistinose. Estudos realizados com fibroblastos de pacientes cistinóticos e com células tubulares renais sobrecarregadas com dimetil cistinal éster sugerem que a apoptose está aumentada nesta doença. O acúmulo de cistina também induz queda nos níveis intracelulares de glutationa e de ATP , mesmo com a capacidade mitocondrial geradora de ATP intacta. Considerando que a creatinaquinase é uma enzima tiólica crítica para a homeostasia energética renal e que pode ser alterada por dissulfetos, nós investigamos os efeitos in vivo e in vitro da cistina sobre a atividade desta quinase em rim de ratos Wistar jovens. Os resultados mostraram que a cistina inibiu a atividade da creatinaquinase in vivo e in vitro. A inibição foi do tipo não competitivo e dependente da concentração do inibidor e do tempo de pré-incubação, sendo prevenida e revertida por cisteamina e por glutationa, sugerindo a oxidação de grupos tiólicos essenciais para o funcionamento da enzima. Com o objetivo de investigar se a inibição causada pela cistina era específica para a creatinaquinase renal ou poderia ocorrer também com outras enzimas tiólicas de outros tecidos, nós estudamos os efeitos da sobrecarga de dimetil cistina éster sobre as enzimas tiólicas creatinaquinase e piruvatoquinase, bem com sobre a enzima não tiólica lactato desidrogenase, em rim e córtex cerebral de ratos Wistar jovens. Os animais foram injetados subcutaneamente com dimetil cistina éster na dose de 1,6 μmol/g de peso corporal e/ou cisteamina na dose de 0,46 μmol/g de peso corporal do décimo sexto ao vigésimo dia de vida, tendo sido mortos por decapitação sem anestesia 12 horas após a última injeção. A administração de cistina dimetiléster diminuiu a relação tiol/dissulfeto sem alterar a atividade da lactato desidrogenase, mas inibiu a atividade das duas quinases, tanto no rim, quanto no córtex cerebral. A administração de cisteamina normalizou a relação tiol/dissulfeto e a atividade das duas quinases em ambos tecidos, reforçando a hipótese de que a cistina causa a inibição de enzimas tiólicas, provavelmente por meio da oxidação de grupos tiólicos essenciais para o funcionamento destas enzimas. Considerando que a cistina é um potencial oxidante e o estresse oxidativo pode alterar a função das proteínas tiólicas e induzir apoptose, nós investigamos os efeitos da sobrecarga de cistina dimetiléster sobre vários parâmetros de estresse oxidativo em rim de ratos Wistar jovens. A cistina dimetiléster induziu lipoperoxidação, carbonilação de proteínas, e estimulação da atividade da superóxido dismutase, glutationa peroxidase e catalase, provavelmente por meio da formação de ânions superoxido, peróxido de hidrogênio e radicais hidroxilas. A administração de cisteamina preveniu, ao menos em parte, estes efeitos, sugerindo que este aminotiol aja como um “scavenger” de radicais livres. Considerando todos os resultados em conjunto, podemos presumir que a cistina induz estresse oxidativo, inibindo enzimas tiólicas com consequentes alterações metabólicas, tais como diminuição da homeostasia metabólica e redução dos níveis dos antioxidantes piruvato, creatina epossivelmente glutationa. Se estes efeitos também ocorrerem nos pacientes cistinóticos, eles poderiam contribuir para o dano celular que ocorre nesta doença. / Cystinosis is a lethal genetic disease caused by a lysosomal transport deficiency od cystine, leading to intra-lysosomal cystine accumulation in most tissues, specially in kidney. Early treatment with cysteamine, a cystine-depleting aminothiol, extends life of affected patients. Although tissue damage might depend on accumulation of the disulfide cystine, the mechanisms of tissue damage are not fully understood. Lysosomal loading with cystine dimethyl ester has been used for studying the pathogenesis of cystinosis. Isolated proximal renal tubules from rats and rabbits loaded with CDME developed defective proximal tubular reabsorption, similar to that of Fanconi syndrome in cystinosis Studies performed in fibroblasts of cystinotic patients and in kidney cells loaded with cystine dimethyl ester suggest that apoptosis is enhanced in this disease. Cystine accumulation also induces decrease of glutathione and of intracellular ATP content with intact energy generating capacity of mitochondria. Considering that creatine kinase, a thiol-containing enzyme, is critical for renal energy homeostasis and may be altered by disulfides, we investigated the in vivo and in vitro effects of cystine on this kinase in the kidney of young Wistar rats. Results showed that cystine inhibited in vivo and in vitro the enzyme activity and that this inhibition was of the non competitive type, time and concentration dependent, prevented and reversed by cysteamine and glutathione, suggesting that creatine kinase inhibition was caused by oxidation of essential sulfhydryl groups necessary for the enzyme function. Next, to investigate whether this inhibition was specific for renal creatine kinase, or might occur for other thiol-containing enzymes in other tissues, we studied the effects of cystine dimethylester load on the thiol-containing enzymes creatine kinase and pyruvate kinase, in the kidney and brain of young Wistar rats. We also studied these effects on lactate dehydrogenase, a non-containing thiol enzymae. The animals were injected twice a day with 1.6 μmol/g body weight cystine dimethylester and/or 0.46 μmol/g body weight cysteamine from the 16th to the 20th postpartum day and killed after 12 hours. Cystine dimethylester administration decreased thiol/disulfide ratio and inhibited the two enzyme activities in tissues, but not lactate dehydrogenase activity, a non-containing thiol enzyme. Co-administration of cysteamine normalized thiol/disulfide ratio and the two enzyme activities, reinforcing the hypothesis that cystine inhibits thiol containing enzymes possibly through oxidation of essential thiol groups of the enzymes. Considering that cystine is a potential oxidant and oxidative stress is known to alter the function of thiol containing proteins and induce apoptosis, we investigated the effects of cystine dimethyl ester loading on several parameters of oxidative stress in the kidney of young rats. Cystine dimethyl ester induced lipoperoxidation, protein carbonylation, and stimulated superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase activities, probably through the formation of superoxide anions, hydrogen peroxide, and hydroxyl radicals. Coadministration of cysteamine prevented, at least in part, those effects, possibly acting as a scavenger of free radicals. Taken together all the results, it can be presumed that cystine induces oxidative stress inhibiting thiol-containing enzymes with consequent metabolic alterations such as diminution of energy homeostasis and reduction levels of the antioxidants pyruvate, creatine, and possibly glutathione. If these effects also occur in cystinotic patients, they could contribute to tissue damage that occurs in this disease.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326071.pdf: 1800730 bytes, checksum: d04d2d528f1dac72698058fe44a3e55d (MD5) Previous issue date: 2014 / As lutas competitivas e as sessões de treino de judô exigem elevada demanda metabólica e neuromuscular dos atletas. Os esforços realizados nessas situações são intermitentes e na maior parte do tempo em alta intensidade. Isso pode gerar alterações fisiológicas agudas no organismo, como fadiga, cansaço excessivo e até queda no desempenho. Desse modo, este estudo objetivou investigar os efeitos agudos de uma sequência de lutas e de uma sessão de treino de judô sobre indicadores de fadiga e dano muscular. Participaram 30 atletas de judô do sexo masculino, sendo 20 do estudo 1 (efeitos das lutas em indicadores de fadiga e dano muscular) e 10 do estudo 2 (efeitos da sessão de treino em indicadores de dano muscular). O estudo 1 foi composto por 3 lutas de 5 min com 15 min de intervalo entre elas. Foram realizadas as seguintes avaliações antes e após cada luta: torque isocinético no movimento de rotação externa/interna de ombro, salto vertical (CMJ) e coleta sanguínea para análise das enzimas creatina-quinase (CK) e lactato desidrogenase (LDH). O estudo 2 foi composto por uma sessão de treino de 90 min, no qual foram identificadas concentrações de lactato sanguíneo e percepção subjetiva de esforço (PSE da sessão) logo após a sessão (indicadores da carga interna de treino). Além disso, foram realizadas as seguintes avaliações antes e 48h após a sessão de treino: torque isocinético no movimento de rotação externa/interna de ombro, CMJ, coleta sanguínea (análise da CK), escala visual de dor e percepção subjetiva de recuperação (PSR). Utilizou-se teste t para amostras dependentes, teste de Wilcoxon e análise de variância para medidas repetidas, a fim de realizar as comparações antes e após as lutas e sessão de treino. Em relação às sucessivas lutas, foi encontrada redução nos valores de torque de rotação interna (PTIN) e externa (PTEX) do ombro na pós-luta 2 e pós-luta 3 em relação à pré-luta (p<0,01). O percentual de redução foi de 5,3% no PTEX e 3,9% no PTIN após a luta 3 em relação à pré-luta. Verificou-se diminuição nos valores de altura no CMJ na pós-luta 2 e pós-luta 3 em relação a pré-luta (p<0,01). O percentual de redução foi 3,2% após a luta 3 em relação à pré-luta. As concentrações séricas das enzimas CK e LDH aumentaram significativamente após a terceira luta (p<0,05). Com relação à sessão de treino, foi encontrado pico de lactato sanguíneo de 8,60 ± 2,37 mmol.L-1 e PSE-sessão de 8, considerado muito difícil. Observou-se redução significativa da altura no CMJ 48h após a sessão (p=0,02), não sendo verificadas alterações nas variáveis do torque de rotação externa/interna do ombro (p>0,05). Houve aumento da concentração sérica da CK e da percepção de dor tardia, assim como diminuição da percepção de recuperação 48h pós-treino (p<0,01). De modo geral, pode-se concluir que três lutas em sequência foram causadoras de fadiga tanto nos membros superiores quanto inferiores e capazes de provocar danos na musculatura esquelética. A sessão de treino provocou dano muscular nos membros inferiores, não sendo reportado nos membros superiores.<br> / Abstract : Judo bouts and training sessions require high metabolic and neuromuscular demand in judo athletes. The efforts in these situations are intermittent and most of the time at high intensity. Acute physiological changes in the body may lead to fatigue, soreness and even drop in performance. Thus, this study aimed to investigate acute effects of successive judo bouts and training session on markers of fatigue and muscle damage. Thirty male judo athletes took part of this study, being 20 of study 1 (effects of successive judo bouts on markers of fatigue and muscle damage) and 10 of study 2 (effects of training session on markers of muscle damage). Study 1 was composed of three 5-min judo bouts each separated by 15 min of passive rest. Following evaluations were performed: shoulder external/internal rotation isokinetic torque, countermovement jump (CMJ), blood sample collection for serum creatine kinase (CK) and lactate dehydrogenase (LDH) analysis. Study 2 was composed by 90-min training session. Blood lactate peak and rating of perceived exertion (RPE) was collected after training session (markers of internal training load). Besides, following evaluations were performed before and 48-h after training session: shoulder external/internal rotation isokinetic torque, CMJ, blood sample collection (CK analysis), muscle soreness and perceived recovery status (PRS). T-test for dependent samples, Wilcoxon test and analysis of variance for repeated measures were used for comparisons before and after judo bouts and training session. Regarding successive bouts, significant reduction of shoulder internal (PTIN) e external (PTEX) rotation torque in post-bout 2 and post-bout 3 compared to pre-bout (p<0.01) was verified. Significant decrease of jump high in CMJ in post-bout 2 and post-bout 3 (p<0.01) regarding pre-bout was found. The reduction percentage was 3.2% in post-bout 3. Serum CK and LDH increased after the third bout (p<0.01). Regarding the training session, 8.60 ± 2.37 mmol.L-1 of blood lactate peak and 8 of RPE (very hard) were found. Significant reduction of jump high in CMJ 48-h after the session were reported (p=0.02), however no significant difference was verified in the isokinetic torque variables of shoulder external/internal rotation (p>0.05). Serum CK and muscle soreness increased and PRS decreased 48-h after the session (p<0.01). In general, it may conclude that three successive judo bouts provoke fatigue in both upper and lower limbs, and muscle damage. Judo session training induced muscle damage in lower limbs, not being reported in upper limbs.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:08:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333110.pdf: 47467257 bytes, checksum: a4f172ce1c1349934449e7823db33be6 (MD5) Previous issue date: 2014 / A hiperglicemia crônica característica do Diabetes Mellitus (DM) predispõe ao desenvolvimento de vasculopatias, tanto em tecidos periféricos - cuja fisiopatologia encontra-se parcialmente elucidada - quanto no sistema nervoso central (SNC) Â onde ainda esta é menos entendida. Neste contexto, estudos vem sugerindo que a hiperglicemia persistente predispõe e favorece à progressão de processos neurodegenerativos. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a predisposição ao desenvolvimento de doenças neurodegenerativas e/ou neurológicas, em particular a Doença de Parkinson (DP), durante o estado hiperglicêmico crônico. A condição experimental de hiperglicemia crônica foi induzida pela administração de uma única dose de estreptozotocina (STZ; 55 mg/kg; intraperitonealmente) em ratos Wistar adultos onde foram investigados parâmetros de bioenergética, estresse oxidativo, neurotoxicidade e comportamentais após 10 e/ou 60 dias de tratamento (Grupo STZ). Com o intuito de normalizar a glicemia, alguns animais receberam insulina subcutaneamente (1,5 UI de Novolin®N humana; Novo Nordisk Laboratories; duas vezes ao dia; Grupo STZ+INS). Foi observado que a hiperglicemia crônica causou uma desregulação bioenergética tanto central quanto periférica, caracterizada pela inibição da atividade dos complexos I, II e IV da cadeia respiratória e aumento na atividade da creatinaquinase (CK), total e mitocondrial, em animais que permaneceram hiperglicêmicos por 60 dias. Além disso, esta condição metabólica provocou estresse oxidativo observado pela diminuição significativa nas concentrações de grupamentos tiólicos, aumento na peroxidação lipídica no plasma e ainda diminuição da molécula antioxidante BH4 no líquor destes animais. A persistente hiperglicemia também induziu apoptose e o acúmulo de proteínas oxidadas (AGEs) pelo aldeído reativo metilglioxal (MG) - composto formado durante condições de hiperglicemia, sendo considerado o principal formador de AGEs - em córtex cerebral de animais hiperglicêmicos. Além disso, estas alterações metabólicas ocorreram juntamente com alterações epigenéticas caracterizadas por mudanças nos padrões de metilação do DNA e concomitantemente com déficit cognitivo, evidenciado principalmente por prejuízos na consolidação da memória de curto e longo prazo. Ainda, a normalização das concentrações de glicose através da administração de insulina preveniu as alterações metabólicas, epigenéticas e comportamentais observadas nos animais hiperglicêmicos. No que se refere ao efeito específico do MG, foi observado um aumento significativo no consumo de oxigênio no estado IV de respiração mitocondrial e um marcado aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) extramitocondrial em células precursoras de hipocampo (H19-7), indicando que este composto pode estar relacionado com as alterações encontradas no modelo animal. Por outro lado, as adaptações no metabolismo energético observadas no modelo animal de hiperglicemia, também foram observadas em amostras de indivíduos afetados por DM do tipo 1 e por DP. Ainda, nestes pacientes também foi observado um marcado aumento nas concentrações de neopterina plasmática, parâmetro que indica de forma sensível a ativação do sistema imunológico. Por fim, este estudo também focou no efeito da modulação da via metabólica da BH4 como ferramenta para reduzir a hipersensibilidade à nocicepção, em um modelo animal de dor neuropática, onde foi observado que a inibição da enzima que participa da síntese da BH4, a sepiapterina redutase (SR), induz analgesia. Em conclusão, pode-se propor que os oxidantes MG e/ou AGEs formados durante a hiperglicemia crônica decorrente do DM estariam envolvidos nas alterações bioquímicas e moleculares observadas nas células do SNC e predispondo ao comprometimento cognitivo observado neste estudo, proporcionando um cenário propício para a instalação e o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas e/ou neurológicas, em particular a DP, e/ou predispor a nocicepção.<br> / Abstract : Chronic hyperglycemia characteristic of Diabetes Mellitus (DM) predisposes to the development of vasculopathies, both in peripheral tissues, where the pathophysiology is partially elucidated, and also in the central nervous system (CNS), where it is even less understood. In this context, studies have suggested that the persistent hyperglycemia predisposes and promotes the progression of neurodegenerative processes. This study aimed to evaluate the predisposition to the development of neurodegenerative and/or neurological diseases, in particular Parkinson's disease (PD) during the chronic hyperglycemic state characteristic of DM. Chronic hyperglycemia was induced by the administration of a single dose of streptozotocin (STZ; 55 mg/kg, intraperitoneally) in adult rats, and parameters of bioenergetics, oxidative stress, neurotoxicity, epigenetics and behavior were investigated after 10 and/or 60 days of persistent hyperglycemia (STZ group). Some animals received insulin subcutaneously (1.5 IU of human Novolin®N, Novo Nordisk Laboratories; twice daily, STZ + INS Group) in order to normalize the glycemia. It was observed that chronic hyperglycemia (STZ Group) caused a marked bioenergetic impairment in the central nervous system (CNS), as well as in peripheral tissues, characterized by inhibition of the activities of complexes I, II and IV of the respiratory chain and by an increase in the activity of total and mitochondrial creatine kinase (CK). Furthermore, this metabolic condition elicited oxidative stress observed by a significant decrease in the plasma thiol groups levels, an increase in plasma lipid peroxidation and also a reduction of BH4 levels in cerebrospinal fluid. Persistent hyperglycemia also induced apoptosis and the accumulation of oxidized proteins (AGEs) by the reactive aldehyde methylglyoxal (MG) - compound formed during hyperglycemic conditions and the main generator of AGEs - in cerebral cortex of hyperglycemic animals. In addition, these metabolic changes occurred in parallel with epigenetic alterations and cognitive impairment, characterized by changes in the patter of DNA methylation and by compromised consolidation of shortand long-term memories. Moreover, these changes were prevented by the administration of INS. Regarding to the specific effect of MG, it was observed a significant increase in oxygen consumption in the state IV of mitochondrial respiration and also a marked increase in reactive oxygen species (ROS) production in the H19-7 cell line. Moreover, the metabolic adaptations observed in the animal model of hyperglycemia were also confirmed in samples derived from individuals affected with type 1 DM and/or PD. Additionally, it was also observed a significant increase in plasma neopterin levels, a parameter which indicates activation of the immune system. Finally, this study also focused on the effect of modulating BH4 metabolic pathway as a tool to reduce the perception of pain hypersensitivity in an animal model of neuropathic pain. Here, it was observed that the inhibition of sepiapterin reductase (SR), induces analgesia. In conclusion, it can be proposed that the oxidizing MG and/or AGEs formed during chronic hyperglycemia resulting from the DM would be involved in the biochemical changes observed in the CNS cells and predispose to the cognitive impairment observed in this study, providing a suitable scenario for the installation and development of neurodegenerative and/or neurological diseases, in particular PD and/or predispose to nociception.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:10:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320906.pdf: 3852058 bytes, checksum: f76b24f3a609281787c0890e932c2090 (MD5) Previous issue date: 2013 / A creatina modula a bioenergética celular e apresenta efeito antiexcitotóxico, antioxidante e apresenta propriedades neuroprotetora e antidepressiva, no entanto, os mecanismos intracelulares responsáveis por esses efeitos ainda não estão bem estabelecidos. No primeiro captítulo desta tese foi analisado o efeito da administração de creatina (p.o.) em camundongos no teste de suspensão pela cauda (TSC), um teste preditivo de atividade antidepressiva. Além disso, foi avaliado o envolvimento dos sistemas de neurotransmissão dopaminérgico, serotonérgico, noradrenérgico, glutamatérgico, bem como as vias de sinalização intracelular mediadas por L-arginina/óxido nítrico (ON), proteína cinase A (PKA), proteína cinase C (PKC), cinase da cinase ativada por mitógenos (MEK)/cinase ativada por estímulos extracelulares (ERK) 1/2, cinase dependente de Ca2+/calmodulina (CaMK-2), fosfatidilinositol 3 cinase (PI3K)/proteína cinase B (AKT), glicogênio sintase cinase 3ß (GSK-3ß), proteína alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) e hemeoxigenase-1 (HO-1) implicadas no efeito antidepressivo da creatina no TSC. A administração de creatina (0,1-1000 mg/kg) reduziu o tempo de imobilidade em camundongos submetidos ao TSC, sem alterar a atividade locomotora. O efeito anti-imobilidade promovido pela administração de creatina no TSC foi bloqueado pelo pré-tratamento dos camundongos com ?-clorofenilalanina metil éster (PCPA; 100 mg/kg, i.p., por 4 dias consecutivos, inibidor da síntese de serotonina (5-HT)), a-metil-?-tirosina (AMPT; 100 mg/kg, i.p., inibidor da enzima tirosina hidroxilase), haloperidol (0,2 mg/kg, i.p., antagonista não seletivo de receptores dopaminérgicos), SCH23390 (0,05 mg/kg, s.c., antagonista de receptores dopaminérgicos D1), sulpirida (50 mg/kg, i.p., antagonista de receptores dopaminérgicos D2), prazosina (1 mg/kg, i.p., antagonista de receptores a1-adrenérgicos), N-metil-D-aspartato (NMDA) (0,1 pmol/sítio, i.c.v.), D-serina (30 µg/sítio, i.c.v., agonista do sítio da glicina do receptor NMDA), arcaína (1 mg/kg, i.p., antagonista do sítio das poliaminas dos receptores NMDA), L-arginina (750 mg/kg, i.p., precursor de ON), SNAP (25 µg/site, i.c.v, doador de ON), 7-nitroindazol (25 mg/kg, i.p., inibidor da enzima óxido nítrico sintase neuronal), H-89 (1 µg/sítio, i.c.v., inibidor de PKA), KN-62 (1 µg/sítio, i.c.v., inibidor de CaMK-2), queleritrina (1 µg/site, i.c.v., inibidor de PKC), U0126 (5 µg/sítio, i.c.v., inibidor de MEK1/2), PD09058 (5 µg/sítio, inibidor da MEK1/2), LY294002 (10 nmol/sítio, i.c.v., inibidor de PI3K), wortmanina (0,1 µg/sítio, inibidor de PI3K), rapamicina (0,2 nmol/sítio, i.c.v., inibidor de mTOR), protoporfirina de zinco (10 µg/sítio, i.c.v., inibidor da enzima heme oxigenase-1). Alémdisso, creatina (0,01 mg/kg, dose sub-efetiva) em combinação com doses sub-efetivas de SKF38393 (0,1 mg/kg, s.c., agonista de receptores dopaminérgicos D1), apomorfina (0,5 mg/kg, ip, agonista preferencial de receptores dopaminérgicos D2), fenilefrina (0,4 µg/sítio, i.c.v., agonista de receptores a1-adrenérgico), WAY100635 (0,1 mg/kg, s.c., antagonista seletivo de receptores 5-HT1A), 8-OH-DPAT (0,1 mg/kg, i.p., agonista de receptores 5-HT1A), fluoxetina (5 mg/kg, p.o., antidepressivo inibidor da recaptação de serotonina (ISRS)), paroxetina (0,1 mg/kg, p.o., ISRS), citalopram (0,1mg/kg, p.o., ISRS), sertralina (3 mg/kg, p.o., ISRS), amitriptilina (1 mg/kg, p.o., antidepressivo tricíclico), imipramina (0,1 mg/kg, p.o., antidepressivo tricíclico), reboxetina (2 mg/kg, p.o., antidepressivo inibidor seletivo da recaptação de noradrenalina, ISRN), bupropiona (1 mg/kg, p.o., antidepressivo inibidor da recaptação de dopamina e noradrenalina), MK-801 (0,01 mg/kg, p.o., antagonista de receptores de NMDA), cetamina (0,1 mg/kg, i.p., antagonista de receptores NMDA), AR-A014418 (0,01 µg/sítio, i.c.v., inibidor seletivo da enzima GSK-3ß), cloreto de lítio (10 mg/kg, p.o., inibidor não seletivo da enzima GSK-3ß), protoporfirina de cobalto (0,01 µg/sítio, i.c.v., indutor da expressão de HO-1) reduziu o tempo de imobilidade no TSC, em comparação com qualquer um dos fármacos administrados isoladamente. Este conjunto de resultados sugere que o efeito antidepressivo da creatina no TSC seja mediado por uma ativação de receptores dopaminérgicos D1 e D2, bem como dos receptores 5-HT1A e a1-adrenérgico, e uma inativação de receptores glutamatérgicos NMDA, além de envolver a ativação de PKA, PKC, MEK1/2, PI3K/AKT, mTOR, HO-1 e uma inibição de GSK-3ß. Tendo em vista que existe uma grande comorbidade entre a depressão e a doença de Parkinson (DP), e sabendo que antidepressivos de distintas classes protegem da morte celular induzida por toxinas dopaminérgicas, como a 6-OHDA, o segundo capítulo desta tese investigou o efeito neuroprotetor da creatina frente a morte celular induzida pela toxina dopaminérgica 6-OHDA. Esta diminuiu a viabilidade de células de neuroblastoma humano SH-SY5Y, bem como de fatias de estriado cerebral de ratos. A creatina apresentou um efeito protetor contra a toxicidade induzida por 6-OHDA (10?5000 µM) em células SH-SY5Y e este efeito foi revertido por diferentes inibidores de cinases: LY294002 (10 µM), KN-93 (1 µM, inibidor de CaMK-2), H-89 (2 µM), PD98059 (10 µM) e queleritrina (0,1 µM). Além disso, 6-OHDA reduziu a fosforilação de GSK-3ß (Ser9) em células SH-SY5Y e a incubação com creatina reverteu este efeito. Ainda, 6-OHDA (50-300 µM) reduziu a viabilidade celular em fatias de estriado de ratos e creatina ou fosfocreatina (2,5-10 mM) reverteueste efeito. Ainda, verificamos que 6-OHDA aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio e induz uma diminuição na fosforilação de AKT (Ser473) e GSK-3ß (Ser9) em fatias de estriado de ratos, sendo que a creatina ou fosfocreatina (5 mM) reverteu este efeito. O inibidor da PI3K LY294002 (30 µM) reverteu o efeito da creatina e da fosfocreatina sobre a viabilidade celular e produção de espécies reativas de oxigênio em fatias de estriado expostas a 6-OHDA. Além disso, 6-OHDA diminuiu o imunoconteúdo de tirosina hidroxilase e creatina ou fosfocreatina reverteu este efeito. O efeito protetor de creatina ou fosfocreatina na modulação do imunoconteúdo de tirosina hidroxilase em fatias de estriado de ratos expostas a 6-OHDA parece ser dependente da ativação da via de sinalização intracelular PI3K/AKT, uma vez que LY294002 (30 µM) reverteu este efeito. Este segundo conjunto de resultados sugere que a creatina apresenta efeito neuroprotetor frente à morte celular induzida por 6-OHDA e este efeito parece ser devido a propriedades antioxidantes e ativação das vias de sinalização intracelular mediadas por PKA, PKC, MEK1/2, PI3K/AKT e uma inibição de GSK-3ß. Esta tese sugere que a creatina pode ser uma nova alternativa terapêutica para o tratamento da depressão e da DP. <br> / Abstract : Creatine modulates cellular bioenergetics and presents antiexcitotoxic, antioxidant, neuroprotective and antidepressant properties; however, the intracellular mechanisms responsible for these effects are not well established. In the first chapter of this thesis, the effect of creatine administration (p.o.) in the mouse tail suspension test (TST), a test predictive of antidepressant activity, was investigated. In addition, the possible involvement of neurotransmission systems (dopaminergic, serotonergic, noradrenergic and glutamatergic), and the intracellular signaling pathways mediated by L-arginine/nitric oxide (NO), protein kinase A (PKA), protein kinase C (PKC), mitogen-activated protein kinase kinase 1/2 (MEK 1/2)/ extracellular-signal-regulated kinase 1/2 (ERK 1/2), Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase-2 (CaMK-2), phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K)/protein kinase B (AKT), glycogen synthase kinase-3ß (GSK-3ß), mammalian target of rapamycin (mTOR) and heme oxygenase-1 (HO-1) in the antidepressant-like effect of creatine in the TST was evaluated. The administration of creatine (0.1-1000 mg/kg) reduced the immobility time in mice submitted to the TST, without changing locomotor activity. The anti-immobility effect of creatine in the TST was blocked by pretreatment of mice with p-chlorophenylalanine methyl ester (PCPA; 100 mg/kg, i.p., for 4 consecutive days, inhibitor of serotonin (5-HT) synthesis), a-methyl-p-tyrosine (AMPT, 100 mg/kg, i.p., inhibitor of tyrosine hydroxylase), haloperidol (0.2 mg/kg, i.p., non-selective dopamine receptor antagonist), SCH23390 (0.05 mg/kg, s.c., dopamine D1 receptor antagonist), sulpiride (50 mg/kg, i.p., dopamine D2 receptor antagonist), prazosin (1 mg/kg, i.p., a1-adrenoceptor antagonist), NMDA (0.1 pmol/site, i.c.v.), D-serine (30 µg/site, i.c.v., agonist of the glycine site of the NMDA receptor), arcaine (1 mg/kg, i.p., antagonist of the polyamine site of the NMDA receptor), L- arginine (750 mg/kg, i.p., a precursor of nitric oxide, NO), SNAP (25 µg/site, i.c.v., NO donor), 7-nitroindazole (25 mg/kg, i.p., inhibitor of neuronal nitric oxide synthase), H-89 (1 µg/site, i.c.v., PKA inhibitor), KN-62 (1 µg/site, i.c.v., CaMK-2 inhibitor), chelerythrine (1 µg/site, i.c.v., PKC inhibitor), U0126 (5 µg/site, i.c.v., MEK1/2 inhibitor), PD09058 (5 µg/site, MEK1/2 inhibitor), LY294002 (10 nmol/site, i.c.v., PI3K inhibitor), wortmannin (0.1 µg/site, PI3K inhibitor), rapamycin (0.2 nmol/site, i.c.v., mTOR inhibitor), zinc protoporphyrin (10 µg/site, i.c.v., HO-1 inhibitor). Furthermore, creatine (0.01 mg/kg, sub-effective dose) in combination with sub-effective doses of SKF38393 (0.1 mg/kg s.c., dopamine D1 receptor agonist), apomorphine(0.5 mg/kg, i.p., preferential agonist of dopamine D2 receptor), phenylephrine (0.4 mg/site, i.c.v., a1-adrenoceptor agonist), WAY100635 (0.1 mg/kg, s.c., a selective 5-HT1A receptor antagonist) 8-OH-DPAT (0.1 mg/kg, i.p., a selective 5-HT1A receptor agonist), fluoxetine (5mg/kg, p.o., selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI)), paroxetine (0.1 mg/kg, p.o., SSRI), citalopram (0.1 mg/kg, p.o., SSRI), sertraline (3 mg/kg, p.o., SSRI), amitriptyline (1 mg/kg p.o., tricyclic antidepressant), imipramine (0.1 mg/kg, p.o., tricyclic antidepressant), reboxetine (2 mg/kg, p.o., selective noradrenaline reuptake inhibitor), bupropion (1 mg/kg, p.o., dopamine and noradrenaline reuptake inhibitor), MK-801 (0.01 mg/kg, p.o., NMDA receptor antagonist) ketamine (0.1 mg/kg, i.p., NMDA receptor antagonist), AR-A014418 (0.01/site, i.c.v., GSK-3ß inhibitor), lithium chloride (10 mg/kg, p.o., non-selective GSK-3ß inhibitor), cobalt protoporphyrin (0.01 µg/site, i.c.v., inducer of HO-1 expression) decreased the immobility time in the TST as compared to either drug administered alone. This set of results suggest that the antidepressant-like effect of creatine in the TST is mediated by the activation of dopamine D1 and D2 receptors, 5-HT1A receptors, and a1-adrenoceptors as well as an inactivation of NMDA receptors. Moreover, this set of results also indicates that activation of PKA, PKC, MEK1/2, PI3K/AKT, mTOR, HO-1 and inhibition of GSK-3ß are involved in the antidepressant-like effect of creatine in the TST. Considering: i) the high depression and Parkinson's disease comorbidity; ii) antidepressants of different classes protect the cell death induced by dopaminergic toxins, such as 6-OHDA, the second chapter of this thesis also evaluated the neuroprotective effect of creatine against cell death induced by the dopaminergic toxin 6-OHDA. We demonstrated that 6-OHDA decreased the cell viability of human neuroblastoma cells SH-SY5Y, as well as rat striatal slices. Creatine protected against the toxicity induced by 6-OHDA (10-5000 mM) in SH-SY5Y cells and this effect was reversed by different kinase inhibitors: LY294002 (10 µM), KN-93 (1 µM, CaMK-2 inhibitor), H-89 (2 µM), PD98059 (10 µM) and chelerythrine (0.1 µM). Furthermore, 6-OHDA reduced phosphorylation of GSK-3ß (Ser9) in SH-SY5Y cells and creatine (10 µM) reversed this effect. Also, 6-OHDA (50-300 µM) reduced cell viability and increased the production of reactive oxygen species in rat striatal slices and creatine or phosphocreatine (2.5-10 mM) reversed this effect. We also find that 6-OHDA decreased the phosphorylation of AKT (Ser473) and GSK-3ß (Ser9) in rat striatal slices and creatine or phosphocreatine reversed this effect. The PI3K inhibitor LY294002 (30 mM) reversed the protective effect of creatine or phosphocreatine against cell viability and production of reactive oxygenspecies in striatal slices exposed to 6-OHDA. Furthermore, 6-OHDA decreased the tyrosine hydroxylase immunocontent and phosphocreatine or creatine reversed this effect. The effect of creatine or phosphocreatine on the modulation of tyrosine hydroxylase immunocontent in rat striatal slices exposed to 6-OHDA could be dependent on the activation of the intracellular signaling pathway mediated by PI3K/AKT, since LY294002 (30 mM) reversed this effect. This second set of data suggests that creatine has neuroprotective effect against cell death induced by 6-OHDA and this effect could be due to the antioxidant properties and activation of intracellular signaling pathways mediated by PKA, PKC, MEK1/2, PI3K/AKT and an inhibition of GSK-3ß. This thesis suggests that creatine may be a novel therapeutic alternative for the treatment of depression and Parkinson's disease.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-09Bitstream added on 2014-06-13T19:32:28Z : No. of bitstreams: 1 000736475.pdf: 1129710 bytes, checksum: 6b6d2e9c66931f72bef30065b36cb94c (MD5) / A doxorrubicina (DOX) é o antineoplásico mais utilizado na terapêutica no tratamento de tumores sólidos e leucemias, porém sua cardiotoxicidade limita, muitas vezes, a continuidade do tratamento. Neste contexto, Formariz (2008) desenvolveu uma microemulsão (ME) contendo DOX (DOX-ME) que apresentou cardiotoxicidade reduzida – avaliada através da atividade da enzima MB da creatinina quinase (CKMB) - em relação ao produto comercial (pó liofilizado na forma de cloridrato). A DOX incorporada nessa nova ME apresentou aumento da DL50 em ratos Wistar e camundongos com manutenção da DE50, com consequente aumento da sua margem de segurança. Em estudos de farmacocinética pré-clínica foi observado que a DOX incorporada a esta microemulsão lipídica teve seus parâmetros farmacocinéticos modificados, apresentando menor volume de distribuição e diminuição da cardiotoxicidade, fato que sugere menor captação do fármaco pelo miocárdio. Neste estudo investigou-se a distribuição da DOX em tecido cardíaco e tumoral em camundongos Swiss fêmeas, nas quais foi inoculado e desenvolvido o tumor de Ehrlich. Esses animais foram distribuidos em dois grupos (n=7 cada) que receberam, por via intraperitoneal e em dose única (10 mg/kg), a DOX veiculada por microemulsão (DOX-ME) ou na forma de cloridrato (DOX-Cl). Quinze minutos após a administração os animais foram sacrificados por deslocamento cervical e a massa tumoral total e o coração foram coletados. Após a coleta as amostras foram processadas e analisadas em um sistema UPLC Waters® com detecção por fluorescência (ƛ exc = 480 nm; ƛ em= 560 nm), utilizando coluna Acquity CSH C18 1,7 μm (2,1 x 100 mm), protegida por coluna de guarda Vanguard C18 1,7 μm (2,1 x 50 mm). A fase móvel foi constituída de acetonitrila : ácido fórmico 0,1% (40:60), em modo isocrático, em fluxo de 0,4 mL/min. O volume de injeção foi de 10 μL de amostra no sistema cromatográfico. O método... / Doxorubicin (DOX) is the most used antineoplastic in the therapy for the treatment of solid tumors and leukemias but its cardiotoxicity often limits the continuity of the treatment. In this context, Formariz (2008) developed a microemulsion (ME) containing DOX (DOX-ME) that showed reduced cardiotoxicity - assessed by the activity of the enzyme creatine kinase MB (CK-MB) - in relation to the commercial product (in the form of hydrochloride lyophilized powder). The DOX incorporated into the new ME showed an increase of LD50 in rats and mice with the maintaining of the ED50, consequently increasing its safety margin. In preclinical pharmacokinetic studies was observed that the DOX lipid microemulsion had its pharmacokinetic parameters modified, with smaller volume of distribution and reduced cardiotoxicity, which suggests less drug uptake by the myocardium. In this study was investigated the distribution of DOX in cardiac tissue and tumor in female Swiss mice, which were inoculated and developed Ehrlich tumor. These animals were divided in two groups (n = 7) that received intraperitoneal dose (10 mg / kg) of DOX microemulsion (ME DOX) or hydrochloride (DOX-Cl) . Fifteen minutes after the administration, the animals were sacrificed by cervical dislocation and the total tumor mass and heart were collected. After collecting, the samples were processed and analyzed on a Waters ® UPLC System with fluorescence detection (ƛ exc = 480 nm; ƛ em = 560 nm) using column Acquity CSH C18 1.7 micrometre (2.1 x 100 mm) protected by guard column C18 Vanguard 1.7 micrometre (2.1 x 50 mm). The mobile phase consisted of acetonitrile: 0.1% formic acid (40:60) in isocratic flow at 0.4 ml / min. The injection volume was 10 uL of sample into the chromatographic system. The bioanalytical method was validated in accordance with resolutions of ANVISA and the guidance of the FDA, and demonstrated confidence limits appropriate for their application in the ...

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / A esquizofrenia é um transtorno psiquiátrico crônico e incapacitante que afeta aproximadamente 1% da população mundial. Pesquisas com tratamentos preventivos se tornam necessárias, incluindo o uso de nutrientes, como o ácido fólico cujo metabolismo está implicado no desenvolvimento do transtorno. No presente estudo foi avaliado o efeito do ácido fólico sobre os parâmetros de metabolismo energético em ratos submetidos ao modelo de esquizofrenia induzido pela administração de cetamina. Ratos Wistar adultos foram suplementados durante 14 dias com ácido fólico (5, 10 ou 50mg/kg) ou água via oral e a partir do 9º dia de experimento foi administrada cetamina (25mg/kg) ou salina via intraperitoneal durante 7 dias. No 15º dia do experimento, os animais foram mortos por decapitação e as estruturas cerebrais, córtex frontal, hipocampo e estriado, dissecadas para as análises bioquímicas. Foi avaliada a atividade dos complexos I, II, II-III e IV da cadeia respiratória mitocondrial e da enzima creatina quinase. Nossos achados, de modo geral, indicaram que a administração repetida de cetamina não foi capaz de alterar os parâmetros analisados. No complexo I, o ácido fólico (10mg/kg) associado à cetamina reduziu a atividade deste complexo em relação ao grupo controle no córtex frontal, hipocampo e estriado. Além disso, o ácido fólico (10mg/kg) per se diminuiu a atividade do complexo I no hipocampo e no estriado quando comparado ao grupo controle. O ácido fólico (50mg/kg) associado à cetamina aumentou a atividade do complexo I em relação ao grupo controle no estriado. No complexo II, o ácido fólico (5mg/kg) em associação com a cetamina elevou a atividade deste complexo apenas no córtex frontal. Ainda houve um aumento na atividade do complexo II-III no hipocampo pelo ácido fólico (5mg/kg) associado à cetamina em relação ao grupo controle. Observou-se no complexo IV, apenas no estriado, um efeito do ácido fólico (5mg/kg) per se aumentando a atividade deste complexo comparado ao grupo controle. A administração de ácido fólico (10mg/kg e 50mg/kg) per se aumentou significativamente a atividade da creatina quinase no córtex frontal. Sabe-se o importante papel que o ácido fólico desempenha na fisiopatologia da esquizofrenia, porém o mecanismo exato pelo qual esta relação ocorre permanece desconhecido. Dessa forma, estudos adicionais baseados em modelos animais de esquizofrenia devem ser realizados, visando uma maior compreensão das propriedades terapêuticas e profiláticas do ácido fólico, bem como a dose mais adequada e o melhor tempo de tratamento neste transtorno.

Orientador: Rosângela Gonçalves Peccinini / Coorientador: Iracilda Zeppone Carlos / Banca: Anselmo Gomes de Oliveira / Banca: Thalita Pedroni Formariz Pilon / Resumo: A doxorrubicina (DOX) é o antineoplásico mais utilizado na terapêutica no tratamento de tumores sólidos e leucemias, porém sua cardiotoxicidade limita, muitas vezes, a continuidade do tratamento. Neste contexto, Formariz (2008) desenvolveu uma microemulsão (ME) contendo DOX (DOX-ME) que apresentou cardiotoxicidade reduzida - avaliada através da atividade da enzima MB da creatinina quinase (CKMB) - em relação ao produto comercial (pó liofilizado na forma de cloridrato). A DOX incorporada nessa nova ME apresentou aumento da DL50 em ratos Wistar e camundongos com manutenção da DE50, com consequente aumento da sua margem de segurança. Em estudos de farmacocinética pré-clínica foi observado que a DOX incorporada a esta microemulsão lipídica teve seus parâmetros farmacocinéticos modificados, apresentando menor volume de distribuição e diminuição da cardiotoxicidade, fato que sugere menor captação do fármaco pelo miocárdio. Neste estudo investigou-se a distribuição da DOX em tecido cardíaco e tumoral em camundongos Swiss fêmeas, nas quais foi inoculado e desenvolvido o tumor de Ehrlich. Esses animais foram distribuidos em dois grupos (n=7 cada) que receberam, por via intraperitoneal e em dose única (10 mg/kg), a DOX veiculada por microemulsão (DOX-ME) ou na forma de cloridrato (DOX-Cl). Quinze minutos após a administração os animais foram sacrificados por deslocamento cervical e a massa tumoral total e o coração foram coletados. Após a coleta as amostras foram processadas e analisadas em um sistema UPLC Waters® com detecção por fluorescência (ƛ exc = 480 nm; ƛ em= 560 nm), utilizando coluna Acquity CSH C18 1,7 μm (2,1 x 100 mm), protegida por coluna de guarda Vanguard C18 1,7 μm (2,1 x 50 mm). A fase móvel foi constituída de acetonitrila : ácido fórmico 0,1% (40:60), em modo isocrático, em fluxo de 0,4 mL/min. O volume de injeção foi de 10 μL de amostra no sistema cromatográfico. O método ... / Abstract: Doxorubicin (DOX) is the most used antineoplastic in the therapy for the treatment of solid tumors and leukemias but its cardiotoxicity often limits the continuity of the treatment. In this context, Formariz (2008) developed a microemulsion (ME) containing DOX (DOX-ME) that showed reduced cardiotoxicity - assessed by the activity of the enzyme creatine kinase MB (CK-MB) - in relation to the commercial product (in the form of hydrochloride lyophilized powder). The DOX incorporated into the new ME showed an increase of LD50 in rats and mice with the maintaining of the ED50, consequently increasing its safety margin. In preclinical pharmacokinetic studies was observed that the DOX lipid microemulsion had its pharmacokinetic parameters modified, with smaller volume of distribution and reduced cardiotoxicity, which suggests less drug uptake by the myocardium. In this study was investigated the distribution of DOX in cardiac tissue and tumor in female Swiss mice, which were inoculated and developed Ehrlich tumor. These animals were divided in two groups (n = 7) that received intraperitoneal dose (10 mg / kg) of DOX microemulsion (ME DOX) or hydrochloride (DOX-Cl) . Fifteen minutes after the administration, the animals were sacrificed by cervical dislocation and the total tumor mass and heart were collected. After collecting, the samples were processed and analyzed on a Waters ® UPLC System with fluorescence detection (ƛ exc = 480 nm; ƛ em = 560 nm) using column Acquity CSH C18 1.7 micrometre (2.1 x 100 mm) protected by guard column C18 Vanguard 1.7 micrometre (2.1 x 50 mm). The mobile phase consisted of acetonitrile: 0.1% formic acid (40:60) in isocratic flow at 0.4 ml / min. The injection volume was 10 uL of sample into the chromatographic system. The bioanalytical method was validated in accordance with resolutions of ANVISA and the guidance of the FDA, and demonstrated confidence limits appropriate for their application in the ... / Mestre

A cistinose é uma doença genética letal causada pelo transporte deficiente de cistina para fora dos lisossomos, levando ao acúmulo intralisossomal de cistina na maioria dos tecidos, principalmente no rim. O tratamento precoce com cisteamina, um aminotiol capaz de remover a cistina acumulada nos lisossomos, retarda a evolução da doença. Embora o dano tecidual dependa do acúmulo do dissulfeto cistina, os mecanismos responsáveis por este dano ainda não estão esclarecidos. A sobrecarga de lisossomos com dimetil cistina éster tem sido usada para estudar a patogênese da cistinose. Túbulos renais proximais isolados de ratos e de coelhos, sobrecarregados com dimetil cistina éster desenvolveram deficiência na reabsorção tubular semelhante à observada na síndrome de Fanconi, a principal manifestação clínico-laboratorial da cistinose. Estudos realizados com fibroblastos de pacientes cistinóticos e com células tubulares renais sobrecarregadas com dimetil cistinal éster sugerem que a apoptose está aumentada nesta doença. O acúmulo de cistina também induz queda nos níveis intracelulares de glutationa e de ATP , mesmo com a capacidade mitocondrial geradora de ATP intacta. Considerando que a creatinaquinase é uma enzima tiólica crítica para a homeostasia energética renal e que pode ser alterada por dissulfetos, nós investigamos os efeitos in vivo e in vitro da cistina sobre a atividade desta quinase em rim de ratos Wistar jovens. Os resultados mostraram que a cistina inibiu a atividade da creatinaquinase in vivo e in vitro. A inibição foi do tipo não competitivo e dependente da concentração do inibidor e do tempo de pré-incubação, sendo prevenida e revertida por cisteamina e por glutationa, sugerindo a oxidação de grupos tiólicos essenciais para o funcionamento da enzima. Com o objetivo de investigar se a inibição causada pela cistina era específica para a creatinaquinase renal ou poderia ocorrer também com outras enzimas tiólicas de outros tecidos, nós estudamos os efeitos da sobrecarga de dimetil cistina éster sobre as enzimas tiólicas creatinaquinase e piruvatoquinase, bem com sobre a enzima não tiólica lactato desidrogenase, em rim e córtex cerebral de ratos Wistar jovens. Os animais foram injetados subcutaneamente com dimetil cistina éster na dose de 1,6 μmol/g de peso corporal e/ou cisteamina na dose de 0,46 μmol/g de peso corporal do décimo sexto ao vigésimo dia de vida, tendo sido mortos por decapitação sem anestesia 12 horas após a última injeção. A administração de cistina dimetiléster diminuiu a relação tiol/dissulfeto sem alterar a atividade da lactato desidrogenase, mas inibiu a atividade das duas quinases, tanto no rim, quanto no córtex cerebral. A administração de cisteamina normalizou a relação tiol/dissulfeto e a atividade das duas quinases em ambos tecidos, reforçando a hipótese de que a cistina causa a inibição de enzimas tiólicas, provavelmente por meio da oxidação de grupos tiólicos essenciais para o funcionamento destas enzimas. Considerando que a cistina é um potencial oxidante e o estresse oxidativo pode alterar a função das proteínas tiólicas e induzir apoptose, nós investigamos os efeitos da sobrecarga de cistina dimetiléster sobre vários parâmetros de estresse oxidativo em rim de ratos Wistar jovens. A cistina dimetiléster induziu lipoperoxidação, carbonilação de proteínas, e estimulação da atividade da superóxido dismutase, glutationa peroxidase e catalase, provavelmente por meio da formação de ânions superoxido, peróxido de hidrogênio e radicais hidroxilas. A administração de cisteamina preveniu, ao menos em parte, estes efeitos, sugerindo que este aminotiol aja como um “scavenger” de radicais livres. Considerando todos os resultados em conjunto, podemos presumir que a cistina induz estresse oxidativo, inibindo enzimas tiólicas com consequentes alterações metabólicas, tais como diminuição da homeostasia metabólica e redução dos níveis dos antioxidantes piruvato, creatina epossivelmente glutationa. Se estes efeitos também ocorrerem nos pacientes cistinóticos, eles poderiam contribuir para o dano celular que ocorre nesta doença. / Cystinosis is a lethal genetic disease caused by a lysosomal transport deficiency od cystine, leading to intra-lysosomal cystine accumulation in most tissues, specially in kidney. Early treatment with cysteamine, a cystine-depleting aminothiol, extends life of affected patients. Although tissue damage might depend on accumulation of the disulfide cystine, the mechanisms of tissue damage are not fully understood. Lysosomal loading with cystine dimethyl ester has been used for studying the pathogenesis of cystinosis. Isolated proximal renal tubules from rats and rabbits loaded with CDME developed defective proximal tubular reabsorption, similar to that of Fanconi syndrome in cystinosis Studies performed in fibroblasts of cystinotic patients and in kidney cells loaded with cystine dimethyl ester suggest that apoptosis is enhanced in this disease. Cystine accumulation also induces decrease of glutathione and of intracellular ATP content with intact energy generating capacity of mitochondria. Considering that creatine kinase, a thiol-containing enzyme, is critical for renal energy homeostasis and may be altered by disulfides, we investigated the in vivo and in vitro effects of cystine on this kinase in the kidney of young Wistar rats. Results showed that cystine inhibited in vivo and in vitro the enzyme activity and that this inhibition was of the non competitive type, time and concentration dependent, prevented and reversed by cysteamine and glutathione, suggesting that creatine kinase inhibition was caused by oxidation of essential sulfhydryl groups necessary for the enzyme function. Next, to investigate whether this inhibition was specific for renal creatine kinase, or might occur for other thiol-containing enzymes in other tissues, we studied the effects of cystine dimethylester load on the thiol-containing enzymes creatine kinase and pyruvate kinase, in the kidney and brain of young Wistar rats. We also studied these effects on lactate dehydrogenase, a non-containing thiol enzymae. The animals were injected twice a day with 1.6 μmol/g body weight cystine dimethylester and/or 0.46 μmol/g body weight cysteamine from the 16th to the 20th postpartum day and killed after 12 hours. Cystine dimethylester administration decreased thiol/disulfide ratio and inhibited the two enzyme activities in tissues, but not lactate dehydrogenase activity, a non-containing thiol enzyme. Co-administration of cysteamine normalized thiol/disulfide ratio and the two enzyme activities, reinforcing the hypothesis that cystine inhibits thiol containing enzymes possibly through oxidation of essential thiol groups of the enzymes. Considering that cystine is a potential oxidant and oxidative stress is known to alter the function of thiol containing proteins and induce apoptosis, we investigated the effects of cystine dimethyl ester loading on several parameters of oxidative stress in the kidney of young rats. Cystine dimethyl ester induced lipoperoxidation, protein carbonylation, and stimulated superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase activities, probably through the formation of superoxide anions, hydrogen peroxide, and hydroxyl radicals. Coadministration of cysteamine prevented, at least in part, those effects, possibly acting as a scavenger of free radicals. Taken together all the results, it can be presumed that cystine induces oxidative stress inhibiting thiol-containing enzymes with consequent metabolic alterations such as diminution of energy homeostasis and reduction levels of the antioxidants pyruvate, creatine, and possibly glutathione. If these effects also occur in cystinotic patients, they could contribute to tissue damage that occurs in this disease.

A cistinose é uma doença genética letal causada pelo transporte deficiente de cistina para fora dos lisossomos, levando ao acúmulo intralisossomal de cistina na maioria dos tecidos, principalmente no rim. O tratamento precoce com cisteamina, um aminotiol capaz de remover a cistina acumulada nos lisossomos, retarda a evolução da doença. Embora o dano tecidual dependa do acúmulo do dissulfeto cistina, os mecanismos responsáveis por este dano ainda não estão esclarecidos. A sobrecarga de lisossomos com dimetil cistina éster tem sido usada para estudar a patogênese da cistinose. Túbulos renais proximais isolados de ratos e de coelhos, sobrecarregados com dimetil cistina éster desenvolveram deficiência na reabsorção tubular semelhante à observada na síndrome de Fanconi, a principal manifestação clínico-laboratorial da cistinose. Estudos realizados com fibroblastos de pacientes cistinóticos e com células tubulares renais sobrecarregadas com dimetil cistinal éster sugerem que a apoptose está aumentada nesta doença. O acúmulo de cistina também induz queda nos níveis intracelulares de glutationa e de ATP , mesmo com a capacidade mitocondrial geradora de ATP intacta. Considerando que a creatinaquinase é uma enzima tiólica crítica para a homeostasia energética renal e que pode ser alterada por dissulfetos, nós investigamos os efeitos in vivo e in vitro da cistina sobre a atividade desta quinase em rim de ratos Wistar jovens. Os resultados mostraram que a cistina inibiu a atividade da creatinaquinase in vivo e in vitro. A inibição foi do tipo não competitivo e dependente da concentração do inibidor e do tempo de pré-incubação, sendo prevenida e revertida por cisteamina e por glutationa, sugerindo a oxidação de grupos tiólicos essenciais para o funcionamento da enzima. Com o objetivo de investigar se a inibição causada pela cistina era específica para a creatinaquinase renal ou poderia ocorrer também com outras enzimas tiólicas de outros tecidos, nós estudamos os efeitos da sobrecarga de dimetil cistina éster sobre as enzimas tiólicas creatinaquinase e piruvatoquinase, bem com sobre a enzima não tiólica lactato desidrogenase, em rim e córtex cerebral de ratos Wistar jovens. Os animais foram injetados subcutaneamente com dimetil cistina éster na dose de 1,6 μmol/g de peso corporal e/ou cisteamina na dose de 0,46 μmol/g de peso corporal do décimo sexto ao vigésimo dia de vida, tendo sido mortos por decapitação sem anestesia 12 horas após a última injeção. A administração de cistina dimetiléster diminuiu a relação tiol/dissulfeto sem alterar a atividade da lactato desidrogenase, mas inibiu a atividade das duas quinases, tanto no rim, quanto no córtex cerebral. A administração de cisteamina normalizou a relação tiol/dissulfeto e a atividade das duas quinases em ambos tecidos, reforçando a hipótese de que a cistina causa a inibição de enzimas tiólicas, provavelmente por meio da oxidação de grupos tiólicos essenciais para o funcionamento destas enzimas. Considerando que a cistina é um potencial oxidante e o estresse oxidativo pode alterar a função das proteínas tiólicas e induzir apoptose, nós investigamos os efeitos da sobrecarga de cistina dimetiléster sobre vários parâmetros de estresse oxidativo em rim de ratos Wistar jovens. A cistina dimetiléster induziu lipoperoxidação, carbonilação de proteínas, e estimulação da atividade da superóxido dismutase, glutationa peroxidase e catalase, provavelmente por meio da formação de ânions superoxido, peróxido de hidrogênio e radicais hidroxilas. A administração de cisteamina preveniu, ao menos em parte, estes efeitos, sugerindo que este aminotiol aja como um “scavenger” de radicais livres. Considerando todos os resultados em conjunto, podemos presumir que a cistina induz estresse oxidativo, inibindo enzimas tiólicas com consequentes alterações metabólicas, tais como diminuição da homeostasia metabólica e redução dos níveis dos antioxidantes piruvato, creatina epossivelmente glutationa. Se estes efeitos também ocorrerem nos pacientes cistinóticos, eles poderiam contribuir para o dano celular que ocorre nesta doença. / Cystinosis is a lethal genetic disease caused by a lysosomal transport deficiency od cystine, leading to intra-lysosomal cystine accumulation in most tissues, specially in kidney. Early treatment with cysteamine, a cystine-depleting aminothiol, extends life of affected patients. Although tissue damage might depend on accumulation of the disulfide cystine, the mechanisms of tissue damage are not fully understood. Lysosomal loading with cystine dimethyl ester has been used for studying the pathogenesis of cystinosis. Isolated proximal renal tubules from rats and rabbits loaded with CDME developed defective proximal tubular reabsorption, similar to that of Fanconi syndrome in cystinosis Studies performed in fibroblasts of cystinotic patients and in kidney cells loaded with cystine dimethyl ester suggest that apoptosis is enhanced in this disease. Cystine accumulation also induces decrease of glutathione and of intracellular ATP content with intact energy generating capacity of mitochondria. Considering that creatine kinase, a thiol-containing enzyme, is critical for renal energy homeostasis and may be altered by disulfides, we investigated the in vivo and in vitro effects of cystine on this kinase in the kidney of young Wistar rats. Results showed that cystine inhibited in vivo and in vitro the enzyme activity and that this inhibition was of the non competitive type, time and concentration dependent, prevented and reversed by cysteamine and glutathione, suggesting that creatine kinase inhibition was caused by oxidation of essential sulfhydryl groups necessary for the enzyme function. Next, to investigate whether this inhibition was specific for renal creatine kinase, or might occur for other thiol-containing enzymes in other tissues, we studied the effects of cystine dimethylester load on the thiol-containing enzymes creatine kinase and pyruvate kinase, in the kidney and brain of young Wistar rats. We also studied these effects on lactate dehydrogenase, a non-containing thiol enzymae. The animals were injected twice a day with 1.6 μmol/g body weight cystine dimethylester and/or 0.46 μmol/g body weight cysteamine from the 16th to the 20th postpartum day and killed after 12 hours. Cystine dimethylester administration decreased thiol/disulfide ratio and inhibited the two enzyme activities in tissues, but not lactate dehydrogenase activity, a non-containing thiol enzyme. Co-administration of cysteamine normalized thiol/disulfide ratio and the two enzyme activities, reinforcing the hypothesis that cystine inhibits thiol containing enzymes possibly through oxidation of essential thiol groups of the enzymes. Considering that cystine is a potential oxidant and oxidative stress is known to alter the function of thiol containing proteins and induce apoptosis, we investigated the effects of cystine dimethyl ester loading on several parameters of oxidative stress in the kidney of young rats. Cystine dimethyl ester induced lipoperoxidation, protein carbonylation, and stimulated superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase activities, probably through the formation of superoxide anions, hydrogen peroxide, and hydroxyl radicals. Coadministration of cysteamine prevented, at least in part, those effects, possibly acting as a scavenger of free radicals. Taken together all the results, it can be presumed that cystine induces oxidative stress inhibiting thiol-containing enzymes with consequent metabolic alterations such as diminution of energy homeostasis and reduction levels of the antioxidants pyruvate, creatine, and possibly glutathione. If these effects also occur in cystinotic patients, they could contribute to tissue damage that occurs in this disease.