Scientific research using nanotechnology is a relatively recent development with a variety of potential applications in many fields of science. Within this field of research, many new products, with improved performances, have been developed. Despite increased research on its toxicity to ecosystem, the knowledge about this area is still limited. To evaluate the toxicity and genotoxicity of different sizes silica nanoparticles (SiNP)to the environment, different species, on different trophic levels (Vibrio fisheri, Raphidocelissubcapitata, Daniorerio and Allium cepa) were exposed to TM40 (22 nm), HS30 (12 nm), SM30 (7 nm) with concentrations ranging from0.19 to 163.8 g/L (TM40) and 0.29 to 122.85 g/L (HS30 and SM30), and the following parameters were monitored during exposure: production of bioluminescence (V. fischeri), growth rate (R. subcapitata), embryonic development and DNA damage (D. rerio) and germination rate, growth and DNA damage (A. cepa). Within each test SiNPpresent a size dependent chronic toxicity. The bioluminescence test present a EC50 of 29.11, 32.34 and 4.58 g/L for TM40, HS30 and SM30, respectively. For the growth rate assay the EC50 was 9.32, 9.07 and 7.93 g/L for TM40, HS30 and SM30, respectively. And for the zebra fish embryonic development test for TM40, HS30 and SM30, the EC50 was 5.85, 1.13 and 2.68 g/L respectively. All particles also induce phytotoxicity in A.cepa, growth and germination reduce significatively when expose to SiNP. Futhermoregenotoxic effects were also induced by the particles for both A.cepaand D. rerio. Therefore, SiNP can cause toxicity to the environment and size can strongly influence this toxicity / Com uma variedade de aplicações potenciais, em diversos campos da ciência, as pesquisas científicas utilizando nanotecnologia são de desenvolvimento relativamente recente. Dentro deste campo de pesquisa, vários novos produtos, com desempenhos melhorados têm sido desenvolvidos. Apesar do aumento de pesquisas sobre a toxicidade dessas tecnologias à biota, o conhecimento sobre esta área ainda é limitado. Visando avaliar a toxicidade e genotoxicidade denanopartículasde sílica (SiNP) no meio ambiente diferentes espécies pertencentes a diversos níveis tróficos (Vibriofisheri, Raphidocelissubcapitata, DaniorerioandAllium cepa) foram expostos a Ludox TM40 (22 nm), Ludox HS30 (12 nm) e Ludox SM30 (7 nm). As espécies de teste foram expostas a concentrações de nanopartículas (NP) variando de 0.29 a 163.8 g/L (TM40) e 0.19 a 122.85 g/L (HS30 e SM30) e os seguintes parâmetros monitorizados durante a exposição: a produção de bioluminescência (V. fischeri), o crescimento taxa (R. subcapitata), inibição de alimentação (D. magna), desenvolvimento embrionário e dano ao DNA (D. rerio) e taxa de germinação, crescimento e danos ao DNA (A. cepa). Nos testes feitos com as SiNPfoi observado que a toxicidade é dependente do tamanho da partícula. O ensaio de bioluminescência apresentou um EC50 de 29.11, 32.34 e 4.58 g/L para TM40, HS30 e SM30, respectivamente. Para o ensaio de taxa de crescimento o EC50 foi 9.32, 9.07 e 7.93 g/Lpara TM40, HS30 e SM30, respectivamente. E para o teste de desenvolvimento embrionário com peixe zebra, para o TM40, HS30 e SM30 o EC50 foi de 5.85, 1.13 e 2.68g/L, respectivamente. Todas as partículas também induziram fitotoxicidade em A. cepa, crescimento e germinação reduziram significativamente quando o organismo foi exposto a SiNP. Efeitos genotóxicos também foram induzir pelas partículas, tanto para A. cepa quanto paraD. rerio. Portanto, as SiNP podem causar toxicidade ao ambiente e o tamanho pode influenciar fortemente a essa toxicidade

A doença de Gaucher (DG) é uma doença de armazenamento lisossômico causada por uma mutação no gene que codifica a enzima β-glicosidase, a deficiência dessa enzima provoca o acúmulo de glicosilceramidas nos lisossomos do sistema retículo endotelial. A DG é divididas em três tipos, o tipo I é a forma mais branda e mais prevalente da doença. As consequências desta doença incluem hepatoesplenomegalia, deficiências ósseas, manifestações hematológicas e neurodegeneração, porém os mecanismos fisiopatológicos ainda não estão totalmente esclarecidos. Portanto, a fim de esclarecer a fisiopatologia envolvida na DG, o presente estudo avaliou a produção de espécies reativas de oxigênio, as atividades da superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase, os níveis de nitritos, os imunoconteúdos de iNOS e de pNF-kB, os danos ao DNA e o conteúdo sulfidrilas em diferentes componentes da sangue de indivíduos afetados. Os pacientes foram divididos em dois grupos: controles com diagnóstico negativo para DG e pacientes diagnosticados com DG tipo I, tratados com terapia de reposição enzimática. O sangue foi coletado 5 minutos antes do tratamento. Os resultados mostraram que a atividade de superóxido dismutase foi reduzida em eritrócitos, enquanto atividade da glutationa peroxidase foi aumentada no plasma de pacientes com DG. Os níveis de nitritos e o imunoconteúdo pNF-kB estavam significativamente aumentados no plasma e leucócitos, respectivamente. Ensaio do cometa foi realizada no sangue total e indicou danos no DNA. Observou-se também um dano oxidativo a proteínas, devido a redução do conteúdo sulfidrilas em plasma e eritrócitos. Nossos resultados sugerem que pacientes com DG, mesmo em tratamento, apresentam alteração no status oxidativo/nitrativo e parâmetros inflamatórios, bem como evidências de danos ao DNA no sangue, o que poderia ser, pelo menos em parte, associado à fisiopatologia da DG. / Gaucher disease (GD) is a lysosomal storage disorder caused by a mutation in the gene encoding β-glucosidase enzyme, this enzyme deficiency leads to glucosylceramides accumulation in the lysosomes of the reticulum endothelial system. GD divided into three types, where in type I is the mildest and most prevalent form of disease. The consequences of this disease include hepatosplenomegaly, bone impairments, hematologic manifestations and neurodegeneration, but pathophysiology mechanisms are still not well elucidated. Therefore, in order to clarify the pathophysiology involved in GD, the present study evaluated reactive oxygen species production, superoxide dismutase, catalase and gluthatione peroxidase activities, nitrite levels, immunocontent of iNOS and pNF-κB, DNA damage and sulfhydryl content in differents components of blood from affected individuals.Patients were divided into two groups: controls with negative diagnosis to GD and patients diagnosed to GD type I treated with enzyme replacement therapy. Blood were collected 5 minutes before the treatment. Results showed that superoxide dismutase activity was reduced in erythrocytes while gluthatione peroxidase activity was increased in plasma of GD patients. Nitrite levels and pNF-κB immunocontent were significantly increased in plasma and leukocytes, respectively. Comet assay was performed in whole blood and indicated DNA damage. We also observed an oxidative damage to proteins elicited by decreased sulfhydryl content in plasma and erythrocytes. Our findings suggest that patients with GD, even in treatment, have altered oxidative/nitrative status and inflammatory parameters, as well as evidence of DNA damage in blood, what could be at least in part, associated with pathophysiology of GD.

O crack é um subproduto da cocaína obtido a partir da pasta de coca acrescida do bicarbonato de sódio, sendo comercializado na forma de pequenas pedras porosas. No Brasil, o consumo de crack tem sido alvo de grande preocupação devido sua expressiva expansão em várias regiões, sendo que o aumento da prevalência do seu consumo vem sendo amplamente documentado nos últimos anos. A dependência de crack é a causa mais prevalente de internação por uso de cocaína. Há uma necessidade imediata de estudos que se direcionem para esta população. A presente pesquisa pretende demonstrar evidências capazes de contribuir para o entendimento dos mecanismos envolvidos na ação do psicotrópico crack sobre o DNA, bem como oferecer dados que auxiliem no desenvolvimento de tratamentos para pacientes usuários abusivos desta droga. Este estudo teve como objetivo avaliar o dano ao DNA e a capacidade de reparo, em 31 indivíduos usuários ativos de crack, relacionando-os com um grupo controle com 40 participantes. O trabalho foi desenvolvido através de voluntários recém internados na Clínica Marcelo Campos em São Leopoldo. Foram coletadas amostras em três momentos (internação, 48h após e ao término do tratamento) e submetidas às técnicas de micronúcleo e cometa. Dentre os resultados desta avaliação, foram evidenciados índices de dano significativamente diferentes entre os grupos nas técnicas de micronúcleos e cometa, e entre os períodos de coleta na técnica de cometa. Os valores obtidos para o índice de dano de DNA da técnica do cometa nos três momentos de avaliação revelaram uma diminuição estatisticamente significativa apenas após o término do tratamento. Em relação à utilização concomitante de outras substâncias, o consumo de tabaco ocorreu em 68% dos indivíduos, maconha em 71% e cocaína em 32%, sendo que 19% faziam uso concomitante de todas as drogas mencionadas. Houve correlação com o tempo de uso do tabaco e o índice de dano (P=0,043), MN (P=0,017) e NBP (P=0,023) em determinados momentos. O consumo de álcool ocorreu em 61,29% dos participantes, não havendo correlação estatisticamente significativa com os marcadores de dano. A idade e o tempo de utilização do crack não apresentaram associação ao índice de dano. Houve associação significativa entre o consumo de chimarrão (Ilex paraguaiensis) e MN (P= 0,045). Estudos associando o crack com dano ao DNA são, ainda, escassos. Este trabalho buscou acrescentar informações quanto ao potencial danoso desta substância. / Crack is a by-product of cocaine resulting from the addition of sodium bicarbonate to cocaine base paste, being sold in the form of small, porous rocks. In Brazil, the consumption of crack has been the subject of great concern due to its significant expansion in various regions, thus the increasing prevalence of drug use has been documented in recent years. The dependence of crack is the most prevalent cause of hospitalization due to cocaine use, supporting an immediate need for studies to target this population. This research aims to demonstrate evidence that can contribute to the understanding of the mechanisms involved in the action of psychotropic Crack on DNA, as well as provide data to assist in development of treatments for patients who are drug abusers. This study aimed to assess the damage and DNA repair capacity in 31 individuals who are active users of crack, comparing them to a control group of 40 participants. The study was conducted by volunteers newly admitted to the Clinic Marcelo Campos in São Leopoldo. Samples were collected at three time points (at admission, 48 hours latter and at the end of treatment) and subjected to the comet and micronucleus techniques. Among the results of this assessment damage indices were evident and significantly different between groups in the comet and micronucleus techniques, and between sampling periods for the comet technique. The values obtained for the rate of DNA damage in the comet technique in all three time points revealed a statistically significant decrease only after the end of treatment. Regarding the concomitant use of other substances, no significant association was found with the results. Tobacco consumption occurred in 68% of subjects, marijuana in 71% and cocaine in 32%, being 19% users of all drugs mentioned. There was a correlation over time of tobacco use and the damage index (P = 0.043), MN (P = 0.017) and NBP (P = 0.023) at certain time points.. Alcohol consumption occurred in 61.29% of the participants, there was no statistically significant correlation with markers of damage.The age and duration of use were not associated to the crack damage index. There was a significant association between the consumption of yerba mate (Ilex paraguaiensis) and MN. (P = 0.045). Studies associating the crack with DNA damage are still scarce. This study brings additional information about the potential harmful of substance.

Introdução: A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) caracteriza-se por obstrução do fluxo aéreo e uma inflamação crônica, demonstrando manifestações sistêmicas que repercutem com a diminuição da capacidade de exercício e piora da qualidade de vida. As alterações do metabolismo celular e molecular, assim como as respostas de defesa e reparo celular estão associadas à gênese da DPOC e pioram com o exercício. Objetivo: O objetivo foi avaliar nos pacientes com DPOC e controles o estresse oxidativo e o dano de DNA pré e pós-aplicação do teste de ergoespirometria e correlacionando-os com o pico do VO2. Métodos: Estudo antes e depois, controlado com análise de indivíduos com DPOC (n=27) e controles sem DPOC (n=15), de ambos os sexos, com idade média de 62 anos, que realizaram o teste de ergoespirometria e coletaram amostras de sangue antes e depois. Foram analisados o estresse oxidativo pela lipoperoxidação lipídica e sistema Glutationa; e o dano de DNA pelo Teste Cometa. Resultados: No estresse oxidativo (GSH, GSSG, GSSG/GSH, Lipoperoxidação) e no dano de DNA (células com dano) pré e pós, o exercício máximo em indivíduos com DPOC e controles saudáveis foram: [GSH (DPOC: 1413 ± 927 vs. 1213 ± 575; p=0,469); (Controle: 2271 ± 951 vs. 2050 ± 871; p=0,120)]; [GSSG (DPOC: 393 ± 135 vs. 530 ± 223; p=0,001); (Controle: 448,72 ± 131 vs. 444,16 ± 103; p=0,897)]; [GSSG/GSH (DPOC: 0,39 ± 0,27 vs. 0,55 ± 0,45; p=0,005); (Controle: 0,24 ± 0,17 vs. 0,27 ± 0,17; p=0,156)]; [Lipoperoxidação (DPOC: 1,34 ± 0,23 vs. 1.41 ± 0,29; p=0,155); (Controle: 1,38 ± 0,18 vs. 1,43 ± 0,32; p=0,431)]; [células com dano (DPOC: 23 ± 50,3 vs. 29 ± 56,6; p=0,005); (Controle: 7,33 ± 5 vs. 16,2 ± 4; p=0,035)]. Quando comparados os DPOC com controles, foi possível observar resultado significativo entre GSSG (p=0,01) e dano de DNA (p=0,035). Conclusão: O estresse oxidativo e o dano de DNA modificam-se de forma significativa depois do exercício máximo em pacientes com DPOC, porém, nos controles, a diferença foi significativa apenas com o dano de DNA. Houve correlação significativa entre o pico do VO2 com o estresse oxidativo e o dano de DNA, demonstrando que quanto menor a capacidade aeróbica maior o estresse oxidativo e o dano de DNA em pacientes com DPOC. / Introduction: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by airflow obstruction and chronic inflammation with systemic repercussions as decreased exercising capacity and worse quality of life. Cellular and molecular alterations, as well as cell defense and repair mechanisms, are related to the genesis of COPD and worsen with exercise. Aim: The aim was to evaluate oxidative stress and DNA damage before and after ergospirometry in patients with COPD and control subjects correlating it with peak VO2. Methods: A semi-experimental study with control group analyzing patients with COPD (n=27) and controls without COPD (n=15) of both genders, with mean age of 62 years that performed ergospirometry test and collected blood samples before and after the test. Oxidative stress was analyzed using the lipid peroxidation and the Glutathione system; DNA damage by the Comet Assay. Results: During oxidative stress (GSH, GSSG, GSSG/GSH, and lipid peroxidation) and (damaged cells) before and after maximal stress test were: [GSH (DPOC: 1413 ± 927 vs. 1213 ± 575; p=0.469); (Controls: 2271 ± 951vs. 2050 ± 871; p=0.120)]; [GSSG (DPOC: 393 ± 135 vs. 530 ± 223; p=0.001); (Controls: 448.72 ± 131 vs. 444.16 ± 103; p=0.897)]; [GSSG/GSH (DPOC: 0.39 ± 0.27 vs. 0.55 ± 0.45; p=0.005); (Controls: 0.24 ± 0.17 vs. 0.27 ± 0.17; p=0.156)]; [Lipid peroxidation (DPOC: 1.34 ± 0.23 vs. 1.41 ± 0.29; p=0.155); (Controls: 1.38 ± 0.18 vs. 1.43 ± 0.32; p=0.431)]; [damaged cells (DPOC: 23± 50.3 vs. 29± 56.6; p=0.005); (Controls: 7.33 ± 5 vs. 16.2 ± 4; p=0.035)]. When compared COPD to controls it was possible to observe a significant result between GSSG (p = 0.01) and DNA damage (p = 0.035). Conclusion: Oxidative stress and DNA damage changed significantly after maximal exercise in patients with COPD; however, in controls the difference was significant only with DNA damage. There was significant correlation between VO2 peak and oxidative stress and DNA damage demonstrating that the lower the aerobic capacity, the higher the oxidative stress and DNA damage in COPD patients.

Objetivos: Investigar o dano a lipídios, proteínas e ao DNA, níveis de glicosaminoglicanos (GAGs) e as concentrações de interleucina 1-β (IL1-β) em sangue de pacientes com Mucopolissacaridose (MPS) tipo II no diagnóstico e durante a terapia de reposição enzimática (TRE) e correlacioná-los com parâmetros de estresse oxidativo, bem como analisar o efeito in vitro da genisteína sob o dano ao DNA em leucócitos de pacientes com MPS tipo IVA. Métodos: Amostras de sangue e urina de doze pacientes com MPS II no diagnóstico e sob tratamento com TRE, além de controles saudáveis foram utilizados para avaliar: índice de lipoperoxidação e oxidação de proteínas (medida a partir do conteúdo de grupamentos carbonila e SH) em plasma, GAGs urinários, níveis de IL1-β plasmáticos, bem como índice de dano ao DNA em leucócitos através do ensaio cometa, também utilizada para avaliar o dano ao DNA em leucócitos de pacientes com MPS IVA, previamente incubados em diferentes concentrações de genisteína ou em tampão fosfato salino e dimetilsulfóxido. Resultados e Discussão: Foi observada a presença de dano oxidativo a biomoléculas em sangue de pacientes com MPS II, com altos níveis de lipoperoxidação, conteúdo de grupamentos carbonila, dano ao DNA e redução de grupos sulfidrila. Houve redução no dano ao DNA e na lipoperoxidação após TRE, além de aumento de grupamentos sulfidrila, embora a terapia não tenha sido capaz de reverter o dano a carbonila. Nossos resultados sugerem que o aumento dos GAGs induz o dano aos lipídios e ao DNA. A adição in vitro de genisteína (10, 30 e 50 μM) em amostras de sangue de pacientes MPS IVA acarretou em um aumento estatisticamente significativo no índice de dano ao DNA. Conclusões: Estresse oxidativo e inflamação estão envolvidos na fisiopatologia da MPS II. Além disso, a TRE mostrou ter papel protetor contra o dano ao DNA e a lipídios. A genisteína nas doses 10, 30 e 50 μM aumentou in vitro o índice de dano ao DNA em leucócitos de pacientes MPS IVA, demonstrando citotoxicidade. / Objectives: Investigate lipid, protein and DNA damage, glycosaminoglycans (GAGs) levels and the inflammatory marker interleukin 1-β (IL1-β) concentration of mucopolysaccharidosis (MPS) II patients at the moment of diagnosis and during enzyme replacement therapy (ERT), correlate these findings with oxidative stress parameters, as well as investigate the in vitro effect of genistein on DNA injury in leukocytes from MPS IVA patients. Material and Methods: Blood and urine samples from twelve MPS II patients at diagnosis and under ERT and healthy controls were evaluated regarding the parameters: lipid peroxidation index and protein oxidation (carbonyl and SH group contents) in plasma, urinary GAGs, as well as IL-1β in plasma and DNA damage index in leukocytes. Besides, blood samples from MPS IVA patients were incubated with different concentrations of genistein or phosphate buffered saline (PBS) and dimethylsulfoxide (DMSO), and the DNA damage index in leukocytes was evaluated by the comet assay. Results and Discussion: MPS II patients presented oxidative damage to biomolecules with high levels of lipid peroxidation, carbonyl content and DNA damage, as well as a reduction on SH groups. There was a decrease in DNA damage and lipid oxidative injury after ERT, and an increase in SH levels, although this therapy was not able to reverse carbonyl content. The high levels of urinary GAGs in MPS II patients were reduced after ERT and positively correlated with DNA and lipid oxidative injury, suggesting that GAGs accumulation induce lipid peroxidation and DNA damage. MPS IVA patients blood treated in vitro with genistein (10, 30 e 50 μM) had higher DNA damage index when compared to samples treated with PBS buffer and DMSO. Conclusions: Oxidative stress and inflammation process are involved in MPS II pathophysiology, and ERT protects against DNA and lipid injury, probably by reducing GAGs accumulation. Genistein increased in vitro DNA damage in leukocytes from MPS IVA patients, demonstrating cytotoxicity.

O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome metabólica crônica, cuja característica principal é a hiperglicemia. O diabetes do tipo 2 (DM2) é a forma mais prevalente da doença, podendo ser iniciado com o desenvolvimento de resistência à insulina em tecidos periféricos e produção insuficiente desta frente à demanda do corpo. Os níveis elevados de glicose no sangue podem levar a uma série de alterações celulares e moleculares nas vias de sinalização da insulina, de inflamação, respostas ao estresse oxidativo e nos processos de reparo do DNA que podem levar ao ciclo vicioso de disfunção das células ? pancreáticas, à resistência insulínica e declínio metabólico. Visto o impacto que o sobrepeso e a obesidade têm em pacientes com DM2, intervenções nutricionais são sempre recomendadas nesses indivíduos. Além disso, foi relatado que restrições nutricionais têm efeitos positivos quanto à extensão da longevidade e redução da incidência de doenças associadas ao envelhecimento. Nesse contexto, os objetivos do presente estudo consistiram em avaliar os efeitos da hiperglicemia crônica em vias de sinalização molecular ligadas ao estresse oxidativo, reparo do DNA, resistência à insulina e inflamação, bem como análise do quadro de estresse oxidativo ao nível celular, mitocondrial e no pool de nucleotídeos, em pacientes com DM2 avaliados antes e após uma intervenção sob restrição proteica, e em pacientes DM2 portadores de hiperglicemia crônica comparados a um grupo de indivíduos sadios. Foi observado que em apenas 4 semanas a dieta com restrição proteica foi eficiente em reduzir significativamente os danos no DNA dos pacientes com DM2. Quanto aos genes avaliados, não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão após a intervenção, sendo apenas observada uma leve tendência de indução dos genes PI3K, PRKAA1 e ATM. No entanto, foi possível observar em alguns pacientes a indução de genes (OGG1, MUTYH, SOD1, FOXO3, NUDT1) relacionados a reparo do DNA e resposta a danos. Adicionalmente, em relação aos níveis de bases oxidadas no pool de nucleotídeos, o período de intervenção não foi suficiente para demonstrar efeitos nesse sentido. Porém, foi observado que indivíduos com DM2 possuem níveis aumentados de basesoxidadas no pool de nucleotídeos quando comparados aos indivíduos sadios. Quanto às análises de estresse oxidativo a nível celular e mitocondrial, alterações significativas na quantificação de ROS, de potencial de membrana e massa mitocondrial não foram observadas quando comparados pacientes com DM2 e indivíduos sadios. Assim, foi observado que a hiperglicemia crônica promove um quadro de estresse oxidativo nos pacientes com DM2 e que a intervenção nutricional durante 4 semanas foi eficiente em reduzir significativamente os danos no DNA em pacientes com DM2, bem como melhorar o controle glicêmico desses indivíduos. Enquanto alterações na expressão transcricional de genes e nos níveis de bases oxidadas não foram observadas após o período de intervenção, é sugerido que um controle alimentar mais prolongado e um maior número amostral forneça informações relevantes acerca desta abordagem em pacientes com DM2 / Diabetes mellitus (DM) is a chronic metabolic syndrome, mainly characterized by hyperglycemia. Type 2 diabetes (T2D), the most prevalent form of diabetes, can be initiated with poor insulin secretion, lack of insulin sensitivity in target tissues or the combination of both. Elevated blood glucose levels can lead to a number of cellular and molecular changes in insulin signaling pathways, inflammation, oxidative stress responses, and DNA repair processes that can lead to pancreatic ?-cells dysfunction, insulin resistance and metabolic decline. Considering the impact of overweight and obesity on individuals with T2D, nutritional interventions are recommended for those individuals. In addition, it has been reported that dietary restrictions have a positive effect on longevity extension and reduction of age-related diseases. In this context, the purpose of the present study was to evaluate the effects of chronic hyperglycemia on molecular signaling pathways linked to oxidative stress, DNA repair, insulin resistance and inflammation, as well as analysis of oxidative stress at the mitochondrial level and nucleotide pool in T2D patients evaluated before and after an intervention under protein restriction. T2D patients with chronic hyperglycemia compared to a group of healthy individuals were also evaluated. It was observed that following a period of 4 weeks, the protein-restricted diet led to decreased levels of DNA damage in patients with T2D. Regarding the target genes, no significant differences were observed in the expression levels after the intervention. Only a slight tendency of induction was observed for PI3K, PRKAA1 and ATM genes. However, for some patients there was an induction of several genes (OGG1, MUTYH, SOD1, FOXO3, NUDT1) related to DNA repair and response to damage. In addition, in relation to the levels of oxidized bases in the nucleotide pool, the intervention period was not sufficient to exert alterations in those levels. However, it has been observed that individuals with T2D have increased levels of oxidized bases in the nucleotide pool when compared to healthy individuals. Regarding mitochondrial analysis, no significant alterations in the quantification of ROS, membrane potential and mitochondrial mass were observed when comparing T2D patients and healthy individuals. Thus, it was observed that chronichyperglycemia promotes an oxidative stress condition in T2D patients, and dietary restriction during 4 weeks was found efficient in significantly reducing DNA damage in patients with T2DM, as well as improving the glycemic control of these individuals. While changes in transcriptional gene expression and oxidized bases levels were not observed after the intervention period, thus suggesting that longer nutritional control and a larger sample number might provide relevant information about this approach in T2D patients

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:32:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 410343.pdf: 13919293 bytes, checksum: 29996060345afba52ef3791ff51dfb58 (MD5) Previous issue date: 2009-03-02 / Objetivos: verificar se crises convulsivas induzidas por hip?xia (CH) s?o capaz de gerar estresse oxidativo no hipocampo de ratos neonatos, e, havendo esta constata??o, analisar se o neuropept?deo NAP exerce atividade antioxidante frente ao dano gerado neste modelo. M?todos: utilizando um modelo animal de CH, investigou-se a forma??o temporal de dano oxidativo em hipocampo imaturo nos diferentes momentos de an?lise (0, 1, 3, 6, 24, 72 e 168 h ap?s aplica??o do respectivo modelo). Somente ratos Wistar com 10 dias de vida, e que apresentaram atividade epileptiforme no EEG caracterizada por pontas de alta frequ?ncia e/ou descargas de polipontas seguidas de atenua??o do ritmo de base (padr?o tipo surto-supress?o) e diminui??o da satura??o de oxig?nio cerebral (StO2 < 20%) durante a hip?xia (5-7% de O2 por 12 min), foram inclu?dos no estudo. Ap?s processamento do tecido hipocampal, ensaio cometa alcalino juntamente com endonucleases (Endo III e Fpg) foi utilizado para detec??o de dano ao DNA e de bases oxidadas. Adicionalmente, n?veis de glutationa reduzida (GSH) e de subst?ncias reativas ao ?cido tiobarbit?rico (TBARS) tamb?m foram verificados. Ap?s ter-se constatado estresse oxidativo hipocampal induzido por CH, ratos neonatos foram administrados via intraperitoneal em dose ?nica de solu??o contendo NAP (0,03, 0,3 ou 3 &#956;g/g) ap?s terem sido submetidos ao respectivo modelo. Para os animais tratados com NAP, somente os momentos de 3, 6 e 24 h foram analisados. Resultados: verificou-se dano ao DNA hipocampal imediatamente ap?s CH (0 h) e at? 72 h, ao passo que oxida??o de purinas e pirimidinas foi detectada apenas entre 3 e 24 h. Verificaram-se n?veis aumentados de TBARS entre 1 e 24 h ap?s aplica??o do modelo de CH, coincidindo com redu??o significativa de GSH durante 3 e 72 h. Neuropept?deo NAP apresentou efeito dose-resposta no restabelecimento da integridade estrutural do DNA hipocampal e membranas lip?dicas, em correla??o ao incremento do sistema glutationa. Conclus?es: a compreens?o dos mecanismos envolvidos no estresse oxidativo associado ?s CH ? etapa fundamental no desenvolvimento de estrat?gias terap?uticas com base na suplementa??o antioxidativa. Desta forma, o neuropept?deo NAP pode se tornar uma terapia vi?vel na preven??o de dano oxidativo cerebral em situa??es de CH.

O câncer é a primeira causa de mortes por doença, após 1 ano de idade, até o final da adolescência, excetuando aquelas relacionadas aos acidentes e à violência. A Leucemia Linfoide Aguda (LLA) afeta células linfoides e agrava-se rapidamente. São os tumores mais frequentes na infância e representam um terço de todas as neoplasias malignas nesta faixa etária. Em média, a taxa de cura excede 70%, todavia, apesar dos avanços das últimas décadas, os índices de crianças que apresentam recidiva da doença continua significativo. Danos endógenos ao DNA ocorrem numa frequência altíssima, além dos danos causados por terapias antitumorais. Alteração no reparo ao dano do DNA pode induzir mecanismos de resistência ao tratamento quimioterápico, resultando em aumento do reparo de lesões do DNA. Reparo por Excisão de Nucleotídeos (NER) é a via de reparo de DNA mais versátil e flexível nas células. Seus componentes estão sendo estudados como biomarcadores de prognóstico e terapias-alvo. No entanto, alguns relatórios têm abordado danos de DNA em Leucemia Linfoide Aguda (LLA) pediátrica. Neste estudo, realizamos um estudo de acompanhamento observacional em pacientes pediátricos para avaliar os danos do DNA pelo Ensaio Cometa Alcalino e expressão gênica da via de NER durante a indução da quimioterapia. Amostras de medula óssea (MO) ao diagnóstico, dia 15 (D15) e 30 (D30) do tratamento foram coletadas de 28 pacientes com LLA. Não houve aumento no índice de dano. No entanto, houve uma redução de células com baixo danos na comparação do D35 com o diagnóstico. Este resultado se confirmou em pacientes que apresentaram doença residual mínima positiva. A via de NER permaneceu constante, no entanto, em um único paciente, foi observada uma diminuição significativa da expressão dos genes, talvez devido ao silenciamento ou a regulação negativa das vias de reparo. Níveis de danos e reparação do DNA podem influenciar o resultado clínico, estar envolvidos na resistência aos fármacos e potencializar o risco de recidiva. Este é o primeiro estudo que avalia o dano ao DNA em amostras de MO de pacientes pediátricos com LLA. Apesar do pequeno número de pacientes alocados para o estudo, a partir dos achados é possível concluir que complexos de reparo merecem ser investigados a curto e a longo prazo. Acompanhamento dos resultados do paciente vai ajudar a elucidar a implicação dos nossos achados em taxas de cura e de recidiva. / Cancer is the leading cause of death by disease after 1 year old until the end of adolescence, except those related to accidents and violence. Acute Lymphoid Leukemia (ALL) affects lymphoid cells and worsens quickly. They are the most frequent tumors in childhood and account for a third of all malignancies in this age group. On average, the cure rate exceeds 70%, however, despite the progress of recent decades, rates of children with disease recurrence remains significant. Endogenous DNA damage occurs at a very high frequency, in addition to the damage caused by anti-tumor therapies. Change in the repair of DNA damage can induce resistance mechanisms to chemotherapy, resulting in increased repair of DNA lesions. Nucleotide Excision Repair (NER) pathway is the more versatile and flexible DNA repair in cells. Its components are being studied as prognostic biomarkers and targeted therapies. However, there are some reports of DNA damage in pediatric Acute Lymphoid Leukemia (ALL). In this study, we conducted an observational follow-up study in pediatric patients to assess DNA damage by alkaline comet assay and gene expression of NER pathway during induction chemotherapy. Bone marrow (BM) samples at diagnosis, 15th (D15) and 30th (D30) of treatment were collected from 28 patients with ALL. There was no increase in damage index. However, there was a reduction of cells with low damage in comparison to the D35 diagnosis. This result was confirmed in patients with positive minimal residual disease. The NER pathway remained constant, however, in one patient, a significant decrease of gene expression was observed perhaps due to the silencing or down-regulation of repair pathways. Damage levels and DNA repair can influence the clinical result and may be involved in drug resistance and enhance the risk of recurrence. This is the first study to assess DNA damage in BM samples of pediatric patients with ALL. Despite the small number of patients allocated to the study, from the findings we conclude that repair complex deserves to be investigated in the short and long term. Monitoring patient’s outcomes will help to access the implication of our findings in cure and relapse rates.

O complexo Mre11 (Mre11/Rad50/Nbs1) é uma componente chave da resposta celular ao dano ao DNA em humanos e recentes observações sugerem que estas proteínas são em parte responsáveis pela interface ente o ensoreamento do dano ao DNA, seu reparo e as funções das proteínas envolvidas nos pontos de checagem do ciclo celular. Em Aspergillus nidulans, a partir de um screening para o isolamento de letais sintéticos na ausência de dineína, o gene sldIRAD50 foi clonado como um desses letais sintéticos através da complementação do fenótipo de deficiência de conidiação do mutante. Foi identificada uma transversão G-C na posição 2509 (Ala-692-Pro) no mutante sldI1444 a qual está presente na região de dobradiça da proteína. Essa mutação causa sensibilidade a vários agentes mutagênicos. Uma linhagem mutante sldIRAD50::pyrG foi construída a qual apresentou também vários defeitos na reposta celular ao dano ao DNA incluindo sensibilidade a várias drogas mutagênicas, defeito no ponto de checagem de replicação do DNA e na viabilidade dos ascosporos. Além disso, o gene sldIRAD50 interage geneticamente com bimEAPC1 para o controle do spindle pole checkpoint durante a segregação cromossômica sugerindo um novo papel para o complexo Mre11. Em atuação paralela com o complexo Mre11, duas proteínas quinases ditas apicais, ATM e ATR coordenam a transdução do sinal do dano ao DNA para proteínas efetoras do reparo. A proteína ATM está mutada na síndrome de instabilidade cromossômica herdada Ataxia Telangiectasia. Para a caracterização do homologo de ATM em A. nidulans AtmA, uma linhagem mutante atmAATM foi isolada. Esse mutante apresentou falha na reposta ao dano ao DNA, como seus homólogos em vários outros organismos mostrando defeitos no ponto de checagem intrafase S e G2/M, além de sensibilidade a camptothecin e bleomicina. Ainda, o extrato protéico bruto desse mutante não foi capaz de fosforilar o homologo de NBS1 em A. nidulans, ScaA. Além das conhecidas funções de ATM na resposta ao dano ao DNA, foi verificado que o mutante atmAATM apresentou uma acelerada cinética de divisão nuclear e severos defeitos no estabelecimento e manutenção do eixo de crescimento polarizado, evidenciando uma função ainda não descrita para ATM no crescimento polar. Provavelmente, AtmA regula a função e/ou localização de proteínas chaves para a formação do eixo de polarização. Diante disso, para investigar as vias metabólicas que são controladas por esse gene, o perfil transcricional do mutante atmAATM, em comparação com a linhagem selvagem foi verificado em diferentes condições de crescimento. Os resultados indicaram um importante papel da via das pentoses fosfato na proliferação celular monitorada pela AtmA. Além disso, foram identificados vários genes com a expressão do mRNA diminuída envolvidos no crescimento polarizado, na síntese de ácido fosfatídico e de ergosterol e no tráfico intracelular, secreção e transporte vesicular. Buscando identificar genes que participam da resposta celular ao dano ao DNA causado pela droga anti topoisomerase I, camptothecin, foram utilizados filtros de macroarray de A. nidulans contendo 2787 genes deste organismo para monitorar a expressão gênica da linhagem selvagem e do mutante uvsBATR, num experimento de indução com CPT por 30, 60 e 120 minutos. Os resultados revelaram um total de 1512 e 1700 genes modulados na linhagem selvagem e uvsBATR respectivamente, em pelo menos um ponto experimental. Seis desses genes que apresentaram aumento da expressão de mRNA na linhagem selvagem e diminuição da linhagem uvsBATR foram caracterizados: fhdA (que codifica para uma proteína com domínio fork-head associated), tprA (uma proteína hipotética que apresenta o domínio tetratrico peptide repeat), mshA (um homólogo MutS6 envolvido em mismatch repair), phbA (um homólogo da prohibitina), uvsCRAD51 e cshA (homólogo da proteína CSB envolvida no reparo por excisão de nucleotídeos e ligada a Síndrome de Cockayne). A indução transcricional desses genes na presença de CPT requer a função de uvsBATR. Estes genes foram deletados e surpreendentemente apenas uvsCRAD51 apresentou sensibilidade a CPT, enquanto os outros mostraram sensibilidade a outros agentes que causam dano ao DNA e estresse oxidativo. Além disso, com exceção de uvsCRAD51, a deleção desses genes leva a supressão parcial da sensibilidade a menadiona e paraquat do mutante uvsBATR. Esses resultados indicaram um comportamento heterogêneo de sensibilidade durante o crescimento na presença de agentes que causam dano direto ou indireto ao DNA, evidenciando que o perfil transcricional não é determinante para predizer a função de um gene na proteção da célula a determinada droga que causa dano ao DNA. / The Mre11 protein complex (Mre11/Rad50/Nbs1) has emerged as a central component in the human cellular DNA damage response, and recent observations suggest that these proteins are at least partially responsible for the linking of DNA damage detection to DNA repair and cell cycle checkpoint functions. In Aspergillus nidulans, the sldI1444D mutant was isolated in a screen for dynein synthetic lethals. The sldIRAD50 gene was cloned by complementation of the sporulation deficiency phenotype of this mutant. A transversion G-C at the position 2509 (Ala-692-Proamino acid change) in the sldI1444D mutant causes sensitivity to several DNAdamaging agents. The mutation sldI1 occurs at the CXXC hinge domain of Rad50. An inactivation strain sldIRAD50::pyrG was constructed. Besides sensitivity to a number of DNA-damaging agents, this deletion strain was also impaired in the DNA replication checkpoint response and in ascospore viability. Also, sldIRAD50::pyrG geneticaly interacted with bimEAPC1, acting in the spindle pole checkpoint control during segregation, suggesting a new possible role of Mre11 complex. In parallel to the Mre11 complex, two apical quinases ATM and ATR respond to DNA damage and transduce the signal to effector proteins. In humans, mutations in ATM cause the devastating neurodegenerative disease Ataxia Telangiectasia. Here we characterized the homolog of ATM (AtmA) in the filamentous fungus A. nidulans. The deletion strain atmA presented defects in the DNA damage response as previously shown in other model organisms including intra S-phase and G2/M checkpoint defects, sensitivity to camptothecin and bleomycin. Also, the crude extract from the mutant strain did not phosphorylate the NBS1 homologue ScaA. In addition to its expected role in the DNA damage response, the atmA mutant showed increased nuclear division kinetics and severe defects in polarized hyphal growth, indicating a novel feature for the ATM gene. Probably, AtmA regulates the function and/or localization of landmark proteins required for the formation of a polarity axis. We extended these studies by investigating which pathways are controlled by AtmA during proliferation and polar growth by comparatively determining the transcriptional profile of A. nidulans wild type and atmA mutant strains in different growth conditions. Our results indicated an important role of the pentose phosphate pathway in the fungal proliferation during endogenous DNA damage and polar growth monitored by the AtmA kinase. Furthermore, we identified several genes that have decreased mRNA expression in the atmA mutant that are involved in the formation of polarized hyphae and control of polar growth; in the biosynthesis of phosphatidic acid and ergosterol; and intracellular trafficking, secretion, and vesicular transport. In order to identify genes that responded to the DNA damage mediated by the anti- toposomerase I drug, camptothecin, we used an A. nidulans macroarray carrying sequences of 2,787 genes from this fungus to monitor gene expression of both wild-type and uvsBATR in a time-point experiment where mycelium was exposed to 60, 90 and 120 minutes to the drug. The results revealed a total of 1,512 and 1,700 genes in the wild-type and uvsBATR deletion mutant strain that displayed statistically significant difference in at least one experimental time-point. We characterized six genes that have increased mRNA expression in the presence of CPT in the wild-type strain relative to the uvsBATR mutant strain: fhdA (encoding a fork head associated domain protein), tprA (encoding a hypothetical protein that contains a tetratrico peptide repeat), mshA (encoding a MutS homologue involved in mismatch repair), phbA (encoding a prohibitin homologue), uvsCRAD51 (the homologue of the RAD51 gene), and cshA (encoding a homologue of the excision repair protein ERCC-6 [Cockaynes syndrome protein]). The induced transcript levels of these genes in the presence of CPT required uvsBATR. These genes were deleted, and surprisingly, only the uvsCRAD51 mutant strain was sensitive to CPT; however, the others displayed sensitivity to a range of DNA-damaging and oxidative stress agents. Moreover, with the exception of UvsC, deletion of each of these genes partially suppressed the sensitivity of the uvsB strain to menadione and paraquat. These results indicated a very complex and heterogeneous sensitivity behavior during growth in the presence of agents that directly or indirectly cause DNA damage and the transcriptional response to DNAdamaging agents does not necessarily identify the genes that protect against these agents.

O dano genético pode ocorrer espontaneamente sob circunstâncias metabólicas normais e pode ser potencializado em situações de deficiência dietética e exposição excessiva a mutagênicos e carcinogênicos ambientais. As deficiências de ácido fólico, vitamina B6 e vitamina B12 podem levar a um aumento nos níveis e alterações na metilação do DNA. MTHFR é a enzima chave na via de metabolização do folato e o polimorfismo MTHFR C677T conduz à redução na atividade da enzima. O objetivo deste estudo foi avaliar influências da ingestão dos micronutrientes B12, B6 e folato (B9), do polimorfismo MTHFR C677T na instabilidade genômica de indivíduos expostos ocupacionalmente a pesticidas. O estudo envolveu 69 homens e 41 mulheres (n= 110) com uma idade média 42,3 ± 13,32 anos no qual 42 (38,2%) deles apresentaram peso normal, 51 (46,4%) sobrepeso e 15 (13,6%) obesidade grau I, todos os indivíduos da amostra são fumicultores de Venâncio Aires e Santa Cruz do Sul (estado do Rio Grande do Sul, Brasil). A genotipagem do polimorfismo MTHFR C677T foi realizada pelo método PCR-RFLP. Os dados de dano de DNA foram avaliados pelos biomarcadores de exposição ocupacional ensaio cometa e micronúcleo. O status nutricional foi avaliado com base na média de 3 recordatórios de 24 horas (coletados em 3 dias não consecutivos , incluindo um final de semana em um intervalo de 4 meses). A ingestão dos micronutrientes foi estimada usando o programa nutricional Food Processor SQL 10.9. Não foram encontradas diferenças significativas entre idade e tempo de exposição a pesticidas para os parâmetros analisados. Encontramos aumento na frequência de micronúcleo de linfócitos em indivíduos com ingestão inadequada de folato e vitamina B12, apresentando diferença significativa (P = 0,030) e (P = 0,014) respectivamente quando comparados com os indivíduos com ingestão adequada. Dano de DNA não mostrou resultados significativos quando relacionados com tabagismo, anos de exposição, IMC e polimorfismo MTHFR C677T. A correlação entre dano do DNA, ingestão de folato, B6 e B12 e o polimorfismo MTHFR não apresentou significância. Em conclusão, nossos resultados indicaram que a adequação de folato para valores ≥ 320 μg /dia e vitamina B12 ≥ 2,0 μg /dia, nesta amostra exposta, estaria protegendo da ação mutagênica dos pesticidas. A dieta adequada, tanto em folato quanto em vitamina B12 poderia estar auxiliando em um reparo de DNA adequado sugerindo um fator de proteção nesses indivíduos. / Genetic damage can occur spontaneously under normal metabolic circumstances and can also be present in situations of dietary deficiency or inadequate intake of nutrients and excessive exposure to environmental mutagens. The purpose of this study was to evaluate the influence of the intake of micronutrients B12, B6 and folate and of polymorphism MTHFR C677T in the induction of DNA damage in individuals exposed to pesticides. The study involved 69 men and 41 women who were tobacco farmers in the region of Venâncio Aires (State of Rio Grande do Sul, Brasil). DNA damage was analyzed by the Comet Test and Micronucleus Test (MN); dietary intake was evaluated based on the mean of three 24-hour Diet Recall questionnaires. The nutrient intake data were computerized and estimated in the Food Processor SQL 10.9 program. The DNA damage results showed a significant increase in MN frequency in the lymphocytes of individuals who had an inadequate intake of folate and B12 (P = 0.030 and P = 0.014, respectively). No significant association was found between DNA damage and polymorphism MTHFR C677T. Correlations between DNA damage and polymorphism MTHFR C677T and nutrient intake were not significant. In conclusion, our results indicated that the adequate intake of folate (≥ 320 μg /day) and vitamin B12 (≥ 2,0 μg /day) can provide protection from the mutagenic action of pesticides. A dietary adaptation of folate and B12 can ensure adequate repair, showing that diet is a protective factor in this population.