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

A proteína Cdc42 (Cell Division Cycle 42) é um membro da família das Rho GTPases, sinalizadores intracelulares conhecidos pelo seu papel na regulação do citoesqueleto. Essa proteína e capaz de ciclar entre um estado ativo (ligado à GTP) e um estado inativo (ligado à GDP) e essa ativação é modulada por diversas proteínas, conhecidas como GEFs (guanine nucleotide-exchange factors), GAPs (GTPase-activating proteins) e GDIs (guanine nucleotide-dissociation inhibitors). Trabalhos recentes têm demonstrado um papel de Cdc42 na apoptose e na senescência, respostas relacionadas e comumente desencadeadas por estresse genotóxico. Neste contexto este trabalho procurou identificar interações de Cdc42 com outras proteínas, que podem ou não estar envolvidas nos mecanismos de resposta ao dano do DNA. Para isso foram utilizadas as linhagens celulares HeLa e MRC-5 submetidas a tratamento com radiação ultravioleta tipo C, a fim de provocar danos no DNA. Foram realizados dois diferentes tratamentos em cada uma das linhagens com diferentes tempos de incubação pós radiação UV, visando a busca de proteínas envolvidas em uma resposta rápida ou tardia ao dano causado. Os lisados celulares desses tratamentos foram submetidos ao pull-down com proteínas recombinantes GST, GST-Cdc42WT (Selvagem) e GST-Cdc42V12 (Mutação constitutivamente ativa). As proteínas purificadas foram digeridas e submetidas à análise por espectrometria de massa e os dados obtidos foram utilizados para a construção de redes de interação proteica. Dentre as proteínas identificadas as que despertaram maior atenção foram: Proibitina-2 (PHB2) encontrada nas amostras incubadas por 48 horas pós irradiação e Cullina-4A (CUL4A) e P53, encontradas em amostra incubada por 5 minutos pós radiação. Essas proteínas possuem papéis em apoptose e reparo de DNA e foram observadas em posições muito próximas de Cdc42 nas redes de interação, fazendo delas interessantes alvos para futuras validações de interação proteica por análises experimentais distintas / The Cdc42 protein (Cell Division Cycle 42) is a member of the Rho family of GTPases, intracellular signalling molecules well known for their role in the cytoskeleton regulation. This protein cycles between an active state (GTP-bound) and an inactive state (GDP-bound) and this regulation is modulated by proteins known as GEFs, GAPs and GDIs. Recent studies demonstrated roles for Cdc42 in apoptosis and senescence, cellular responses commonly triggered by genotoxic stress. This work sought to identify Cdc42 interactions with other proteins that possibly involved in response to DNA damage mechanisms. To reach this aims we used HeLa and MRC-5 cell lines submitted to treatments with ultraviolet C radiation to induce DNA damage. Two experimental conditions were used in each cell line with different times and doses post UV irradiation in order to search for proteins involved in either rapid or delayed response to the installed DNA damage. Cell lysates obtained from these treatments were subjected to pull-down experiments using recombinant proteins GST, GST-Cdc42-WT (Wild type) and GST-Cdc42-V12 (constitutively active mutant). Purified proteins were digested by trypsin, analyzed by mass spectrometry and th obtained data were used for the construction of protein-protein interaction (PPI) networks. Among the identified proteins those that seem more relevant to the aims of this project were: Prohibitin-2 (PHB2), found in samples incubated 48 hours post irradiation; Cullin-4A (CUL4A) and P53, found in samples incubated 5 minutes after radiation. These proteins have roles in apoptosis and DNA repair and were observed in close proximity to Cdc42 in PPI networks, making them interesting targets for future validation by different experimental approaches

O bussulfano (BU) é um quimioterápico amplamente utilizado para o tratamento de doenças hematológicas e para o condicionamento de transplante de células hematopoiéticas (TCH). As doses plasmáticas desse medicamento são altamente citotóxicas, causando mucosite oral (MO) com alta frequência e gravidade. O BU exibe concentrações na saliva que são similares às encontradas no plasma; porém, ainda não foi confirmado se essa concentração salivar também é citotóxica para queratinócitos, fato que poderia constituir um risco a mais para ocorrência de MO. A prevenção e o tratamento da MO têm sido realizados com laserterapia de baixa intensidade (LTBI), em que a fotobiomodução (FBM) favorece a redução da frequência e da duração das lesões. O objetivo deste trabalho foi verificar se o BU encontrado na saliva é citotóxico e genotóxico para queratinócitos em cultura, bem como se a FBM minimiza esses efeitos. Foram estabelecidos os seguintes grupos experimentais: Grupo Controle (C) - queratinócitos sem nenhum tratamento; Grupo Controle Saliva (CS)- queratinócitos expostos a saliva artificial; Grupo Controle Irradiado (CI) - queratinócitos expostos a LTBI; Grupo Controle Saliva Irradiado (CSI) - queratinócitos expostos a saliva e a LTBI; Grupo BU (BU) - queratinócitos expostos a BU veiculado em saliva; Grupo BU Irradiado (BUI) - queratinócitos expostos a BU salivar e concomitantemente a LTBI. Inicialmente testou-se se a saliva artificial formulada não causava modificações na viabilidade dos queratinócitos cultivados. Em seguida, essas células foram expostas ao BU veiculado em saliva ou inserido diretamente no meio, em concentrações que variaram de 4,0?g/mL a 5,5?g/mL. Nesse ensaio, avaliou-se a viabilidade celular tanto no BU veiculado em saliva quanto do BU inserido no meio de cultura. Foi padronizado também um protocolo de LTBI para ser realizado nas células cultivadas, que incluiu três sessões de laserterapia (660nm, 100mW, 0,028 cm² área do spot, 20 segundos de tempo de irradiação, 8J/cm², 3571mW/cm2) com intervalo de 4h entre elas. Após essas padronizações, a concentração salivar de 5,5?g/mL de BU, que provocou menor viabilidade celular, foi utilizada em outros ensaios, que incluíram avaliação da taxa de morte celular pelo teste de TUNEL, do estresse oxidativo (quantificação da porcentagem de sequestro do radical DPPH, quantificação da superóxido dismutase e da catalase e nível de peroxidação lipídica) e da presença de danos no DNA por intermédio do ensaio cometa. A saliva artificial formulada não alterou a viabilidade celular quando comparada ao grupo controle, porém induziu menor taxa de sequestro do DPPH e níveis discretos de dano no DNA. O BU veiculado na saliva provocou maior redução da viabilidade celular quando comparado ao BU inserido diretamente no meio de cultura (p<0.001), sugerindo que a saliva potencializou o efeito tóxico do BU. Comparando com o grupo controle saliva, o Grupo bussulfano exibiu maior frequência de células TUNEL positivas (p<0.05), menor taxa de sequestro do radical DPPH (p<0.05), maior atividade da catalase (p<0.01) e maior taxa de peroxidação lipídica (p<0.01); não houve, contudo, diferenças em relação à presença da superóxido dismutase. Em comparação ao Grupo BU, o Grupo BU Irradiado exibiu menor quantidade de células TUNEL positivas (p<0.05), maior potencial de sequestro do radical DPPH (p<0.05), menor atividade da catalase (p<0.01) e menor taxa de peroxidação lipídica (p<0.01). Na análise de cometa, o Grupo BU exibiu maior porcentagem de DNA fragmentado em relação ao Grupo BUI (p<0.05). Concluiu-se que a concentração salivar do BU é tóxica para queratinócitos, induzindo estresse oxidativo e danos no DNA, porém a LTBI foi eficaz para a redução da citotoxicidade e da genotoxicidade do BU. / Busulfan (BU) is a chemotherapeutic drug largely used into hematological diseases treatment and also on the conditioning hematopoietic cell transplantation (TCH). BU plasma concentrations are highly cytotoxic, causing oral mucositis (OM) with high frequency and severity. BU salivary concentrations are similar to those found in plasma; however, it has not been confirmed whether the salivary concentration is also cytotoxic for keratinocytes, increasing risk for the occurrence of OM. Low intensity laser therapy (LILT) has been used for prevention and treatment of OM. Photobiomoduction (FBM) contributes to the reduction of frequency and lesions duration. This study aimed to verify if the BU found in saliva is cytotoxic and genotoxic for cultured keratinocytes, as well as whether FBM minimizes these effects. The following experimental groups were established: Control Group (C) - keratinocytes without any treatment; Control Group Saliva (CS) - keratinocytes exposed to artificial saliva; Irradiated Control Group (CI)- keratinocytes exposed to LILT; Control Group Irradiated saliva (CSI) - keratinocytes exposed to saliva and LILT; BU Group (BU) - keratinocytes exposed to salivary BU; BU Group Irradiated (BUI) - keratinocytes exposed to salivary BU and concomitantly to LILT. Initially it was tested the artificial formulated saliva effects over the viability of the cultured keratinocytes. Thereafter, in order to verify the cells viability, these cells were exposed to BU diluted into artificial saliva or medium culture, the concentrations ranged from 4.0 ?g / mL to 5.5 ?g / mL. A LILT protocol was also standardized, which consist three laser therapy sessions (660nm, 100mW, 0.028cm² spot areas, 20 seconds irradiation time, 8J / cm², 3571mW / cm ²) with 4 hours interval between them. After these preliminary tests, the BU salivary concentration of 5.5 ?g / mL, which provoked less cell viability, was submitted in other tests, including the evaluation of cell death rate by the TUNEL test, oxidative stress (quantification of the DPPH radical, quantification of superoxide dismutase and catalase and level of lipid peroxidation) and the presence of DNA damage through the comet assay. The formulated artificial saliva did not modify the cell viability when compared to the Control group, but induced a lower DPPH sequestration rate and a discrete level of DNA damage. The salivary BU promoted a greater reduction in cell viability when compared to BU inserted directly into the culture medium (p <0.001), suggesting that saliva increased the toxic effect of BU. Comparing with the Saliva Control group, the BU group showed a higher frequency of TUNEL positive cells (p <0.05), a lower sequestration rate of the DPPH radical (p <0.05), higher catalase activity (p <0.01) and a higher lipid peroxidation rate (p <0.01); however, there were no differences related to the presence of superoxide dismutase. Compared to the BU group, the irradiated BU group had a lower TUNEL positive cells rate (p <0.05), a higher DPPH radical sequestration potential (p <0.05), lower catalase activity (p <0.01) and lower peroxidation rate lipid profile (p <0.01). In the comet analysis, the BU group exhibited a higher percentage of fragmented DNA in relation to the irradiated BU Group (p <0.05). It was concluded that the salivary concentration of BU is toxic to keratinocytes, inducing oxidative stress and DNA damage, but LTBI has been effective in reducing the cytotoxicity and genotoxicity of BU.

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.

A via de sinalização da GTPase RhoA atua em diversos processos celulares. Para avaliar o comportamento de RhoA, após estresse causado por radiação ultravioleta, foram gerados clones mutantes que expressam RhoA em seu estado constitutivamente ativo e dominante negativo. Após exposição das linhagens à radiação ultravioleta, observou-se uma maior sensibilidade e um maior tempo de recuperação das linhagens quando a atividade de RhoA é reduzida. Estes prejuízos no reparo prejudicaram a proliferação e sobrevivência celular quando da deficiência na atividade de RhoA. Em linhagens deficientes na via de NER, percebemos que estas linhagens possuem uma capacidade ainda mais reduzida de reparo quando a atividade de RhoA é inibida. / The RhoA GTPase signaling pathway acts on many cellular processes. To evaluate this possible RhoA function after stress caused by ultraviolet radiation, mutant clones expressing RhoA in its constitutively active or dominant negative forms were generated. After exposure of the cells to ultraviolet radiation, cell lines showed a higher sensitivity and a delayed recovery capacity when the RhoA activity is reduced. The impaired repair reduced the cells proliferation and survival under RhoA deficiency. In cell lines deficient in NER pathway, we notice that these cell lines, have a further reduced ability to repair damaged DNA under RhoA inhibition.

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.

A doença da urina do xarope do bordo (MSUD) é causada pela deficiência na atividade do complexo da desidrogenase dos U-cetoácidos de cadeia ramificada (BCKAD), promovendo o acúmulo dos aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) leucina (Leu), isoleucina (Ile) e valina (Val) e seus U-cetoácidos correspondentes (BCKA). A MSUD caracteriza-se por cetoacidose, ataxia, coma, retardo mental e psicomotor. Estudos em animais demonstraram que BCAA e BCKA estimulam a lipoperoxidação e reduzem capacidade antioxidante cerebral em ratos. Também há evidências de que o estresse oxidativo ocorra em pacientes com MSUD no diagnóstico e durante o tratamento e que devido à terapia com dieta restrita e hipoproteica eles possuam deficiência de L-carnitina (L-car), um importante composto para o metabolismo energético. Recentemente, estudos demonstraram o papel antioxidante e anti-inflamatório da L-car, através de sua ação antiperoxidativa, sequestradora de espécies reativas e efeito estabilizador de danos às membranas celulares. Considerando que a fisiopatologia da MSUD ainda é pouco compreendida e que existe um crescente número de estudos enfatizando o envolvimento do estresse oxidativo na doença, neste trabalho foi investigado o efeito in vitro e in vivo da L-car sobre o estresse oxidativo e o dano inflamatório na MSUD tendo como objetivos: A) estudar a indução ao dano oxidativo pelos metabólitos acumulados na MSUD, verificando o possível papel antioxidante da L-car sobre o dano ao DNA in vitro; B) avaliar o efeito in vivo da suplementação de 50 mg/kg/dia de L-car sobre: b.1) a indução do dano ao DNA em leucócitos de pacientes com a MSUD tratados com dieta de restrição proteica, correlacionando as concentrações dos principais metabólitos acumulados nesta doença e verificando o possível papel antioxidante da suplementação da Lcar; b.2) a concentração de citocinas pró-inflamatórias em plasma de pacientes com MSUD tratados com dieta de restrição proteica e a correlação com o estresse oxidativo; b.3) os parâmetros de dano oxidativo à biomoléculas em urina de pacientes com MSUD sob dieta de restrição proteica; C) avaliar o efeito da L-car sobre o estresse oxidativo causado pelos metabólitos acumulados na MSUD em córtex cerebral e cerebelo de ratos Wistar, através de um modelo crônico de indução química da doença. Verificou-se que a Leu e o seu - cetoácido correspondente, o ácido -cetoisocapróico (KIC), causaram danos ao DNA in vitro e L-car foi capaz de diminuir significativamente essas alterações, principalmente as causadas pelo KIC. Quando testado o efeito da suplementação de L-car sobre o dano ao DNA em pacientes MSUD, observou-se um aumento significativo de lesões ao DNA em pacientes com dieta de restrição proteica quando comparados aos controles e a terapia com L-car foi capaz de diminuir significativamente os níveis desses danos. Também foram verificadas correlações do tipo negativa entre as concentrações de L-car e os índices de dano ao DNA e do tipo positiva entre as lesões ao DNA e níveis de MDA, marcador de lipoperoxidação, explicitando uma relação entre o dano ao DNA observado nos pacientes com MSUD, estresse oxidativo e o benefício da suplementação de L-car. Também averiguou-se o efeito da terapia de L-car sobre as citocinas pró-inflamatórias interleucina 1Y (IL-1Y), interleucina 6 (IL-6) e interferon gama (INF- Z). Constatou-se aumentos significativos de IL-1Y, IL-6 e INF- Z no plasma de pacientes com MSUD antes da suplementação de L-car e uma reversão completa desses valores aos níveis dos controles para IL-1Y e INF- Z após a administração de L-car. Ainda, verificou-se que a L-car pode auxiliar na defesa celular contra a inflamação e o estresse oxidativo, observando-se uma correlação negativa entre todas citocinas testadas e as concentrações de L-car, e uma correlação positiva entre o conteúdo de MDA e níveis de IL-1Y e IL-6. Constatou-se também que as medidas de di-tirosina (dano oxidativo a proteínas) e isoprostanos (dano de lipoperoxidação) estavam aumentadas e a capacidade antioxidante total diminuída na urina de pacientes com MSUD sem terapia com L-car e a suplementação deste composto induziu efeitos benéficos sobre estes parâmetros, reduzindo os níveis de di-tirosina e isoprostanos e aumentando a capacidade antioxidante medida em urina. Foi também observado um aumento de KIC urinário após dois meses de tratamento com L-car, quando comparado com o grupo controle, demonstrando um incremento da excreção deste metabolito tóxico. Desta forma, esses resultados sugerem um efeito de reversão de dano oxidativo pela L-car e que a urina pode ser utilizada para monitorar este tipo de lesão em pacientes afetados pela MSUD. Por fim, foram analisados em córtex cerebral e cerebelo de ratos Wistar submetidos ao modelo crônico de MSUD: espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), para avaliar lipoperoxidação, conteúdo de carbonilas (dano oxidativo proteico), oxidação de diclorofluoresceína (DCF), para quantificar produção de espécies reativas teciduais, conteúdo de glutationa reduzida (GSH) que é um importante antioxidante não enzimático e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e glicose-6-fosfato-desidrogenase (G6PD). Os resultados mostraram que a administração crônica de BCAA estimulou a lipoperoxidação, o dano oxidativo proteico, aumento de espécies reativas e diminuição das defesas antioxidantes enzimáticas e não enzimáticas, especialmente em córtex cerebral e o tratamento com L-car foi capaz de prevenir estes efeitos, exceto o dano oxidativo a proteínas. Em conjunto, estes resultados demonstram que os metabólitos acumulados na MSUD induzem dano oxidativo a biomoléculas (lipídios, proteínas e DNA), diminuem o status antioxidante e promovem aumento de processos inflamatórios. Ainda, estes dados podem contribuir para a compreensão dos mecanismos de ação dos efeitos citotóxicos dos metabólitos acumulados na MSUD e evidenciar o papel do estresse oxidativo e da inflamação na neuropatofiosiologia desta doença, além do efeito protetor da L-car sobre este processo. O estudo de antioxidantes, como a L-car, pode propor uma abordagem terapêutica adicional ao que é empregado atualmente para pacientes com MSUD, que é essencialmente dietética e, portanto, de difícil manejo. / Maple syrup urine disease (MSUD) is caused by deficiency of the activity of the mitochondrial enzyme complex branched-chain U-ketoacid dehydrogenase (BCKAD). The metabolic defect leads to accumulation of the branched chain amino acids (BCAA) leucine (Leu), isoleucine (Ile) and valine (Val) and the corresponding branched-chain U-keto acids. The clinical features of MSUD include ketoacidosis, seizures, coma, psychomotor delay and mental retardation. Treatment consists in Leu, Val and Ile restricted diet. Studies in animals have demonstrated that lipid peroxidation is stimulated by BCAA and BCKA in brain of rats and these metabolites reduce in vitro and in vivo the cerebral capacity to modulate the damage associated to increased free radical production. Also, there is evidence that oxidative stress occurs in MSUD patients at diagnosis and during treatment and that due to terapy with protein restricted diet they present L-carnitine (L-car) deficiency, an important compound for energy metabolism. Recent studies have demonstrated the antioxidant and anti-inflammatory role of L-carnitine (L-car), through its action against peroxidation in different tissues by various mechanisms, a scavenger of reactive oxygen species and the stabilizing effect of damage to cell membranes. Considering that the pathophysiology of MSUD is still poorly understood, and that there is an increasing number of studies emphasizing the oxidative stress involvement in the disease, this study investigated the in vitro and in vivo effect of L-car on oxidative stress and inflammatory damage in MSUD with the following purposes: A) to study the induction of damage by accumulated metabolites in MSUD, analyzing the possible antioxidant role of L-car on DNA damage in vitro; B) to evaluate the in vivo effect of 50 mg/kg/day of L-car supplementation about: b.1) the induction of DNA damage in leukocytes of MSUD patients treated with protein-restricted diet, correlating this damage with the concentrations of the major metabolites accumulated in this disorder and checking the possible antioxidant role of L-car supplementation; b.2) plasma inflammatory cytokines in treated MSUD patients with protein-restricted diet and the correlation with oxidative stress; b.3) oxidative damage parameters in urine of MSUD patients with protein-restricted diet supplemented with L-car; C) to investigate the BCAA effect on some oxidative stress parameters and evaluate the L-car efficacy against these possible pro-oxidant effects in cerebral cortex and cerebellum of rats submitted to a chronic chemically-induced model of MSUD. DNA damage index (DI) showed that Leu and -ketoisocaproic acid (KIC) groups was significantly higher than that of the control group, and that L-car was able to significantly prevent this damage, especially that due to KIC. Accordingly, DNA DI in MSUD patients under BCAA-restricted diet was significantly increased as compared to controls and L-car supplementation was able to significantly decrease this parameter. It was also verified a significant positive correlation between DNA DI and MDA content, a marker of lipid peroxidation. Furthermore, we found an inverse significant correlation between DI and L-car levels. These results strengthen a relationship between DNA damage observed in MSUD patients, oxidative stress and the L-car supplementation benefit. The role of L-car on plasma inflammatory cytokines interleukin-1Y (IL-1Y), interleukin-6 (IL-6) and interferon-gamma (INF- Z) was also evaluated in these patients. Significant increases of IL-1Y, IL-6, and INF- Z were observed before the treatment with L-car. Moreover, there is a negative correlation between all cytokines tested and L-car concentrations and a positive correlation among the MDA content and IL-1Y and IL-6 values after L-car supplementation. It was also demonstrated that the oxidative stress parameters di-tyrosine (oxidative protein damage) and isoprostanes (lipid peroxidation assay) were increased and the antioxidant capacity was reduced in urine of MSUD patients without L-car therapy and that the supplementation of this compound induced beneficial effects on these parameters, so reducing the di-tyrosine and isoprostanes levels and increasing the antioxidant capacity. It was also showed a significant increase in urinary KIC after 2 months of L-car treatment compared to control group, demonstrating an increased excretion of this toxic metabolite. In conclusion, these results suggest a reversion effect of the oxidative damage by L-car and that urine can be used to monitorize oxidative damage in patients affected by this disease. The following parameters were analysed in cerebral cortex and cerebellum of Wistar rats submitted to MSUD chemically-induced chronic model: thiobarbituric acid reactive species (TBA-RS), to evaluate lipid peroxidation, carbonyl content to evaluate protein oxidative damage, DCF oxidation to quantify reactive species production, reduced glutathione (GSH), an important non-enzymatic antioxidant and the activities of antioxidant enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD). The results showed that the chronic administration of BCAA was able to promote both lipid and protein oxidation, increase of reactive species production and decreased brain antioxidant defenses, especially in cerebral cortex and that L-car was able to prevent these effects, except for oxidative damage to proteins. Taken together, these results demonstrate that the metabolites accumulated in MSUD cause oxidative damage to biomolecules (lipids, proteins and DNA), decrease antioxidant status and promote increased inflammatory processes. These results may contribute to the understanding of the mechanism of action of the cytotoxic effect of the metabolites accumulated in MSUD and the role of oxidative stress and inflammation in the MSUD neuropathophysiology besides the protective effect of L-car on this process. The study of antioxidants like L-car can opens an additional therapeutic approach to that currently employed for MSUD patients, which is primarily dietary and therefore difficult to handle.