A quimiorresistência de tumores constitui um dos maiores obstáculos que levam comumente ao fracasso da terapia. Os mecanismos relevantes que contribuem para a resistência celular incluem: bombas de efluxo; alterações na interação entre a droga e o seu alvo e mudanças nas respostas celulares, em particular uma habilidade aumentada de reparar os danos induzidos no DNA e defeitos nas vias apoptóticas. A capacidade de reparar os danos no DNA e a evasão da apoptose são de grande importância, uma vez que a maioria dos quimioterápicos tem sua ação baseada na indução de citotoxicidade pela capacidade de gerar lesões no DNA. Desta forma, uma importante estratégia para melhorar a quimioterapia é o desenvolvimento de abordagens mais seletivas e mecanismos que contornem a resistência tumoral. Neste trabalho, através de um estudo sobre os genes e suas respectivas vias envolvidas no reparo, capacidade de sobrevivência e sinalização de danos induzidos pela nimustina (ACNU) - um agente cloroetilante comumente utilizado em tratamentos quimioterápicos de tumores sólidos - identificamos genes potencialmente alvos para uma terapia adjuvante. Demonstramos que células de glioma p53mt tem menor capacidade de reparo de ICLs induzidos por esta droga do que células p53wt. Também, que a via de NHEJ (\'\'Non Homologous End Joining\'\') não é uma via preferencial de reparo dessas lesões, mas que a via de NER (\'\'Nucleotide Excision Repair\'\') (ou especificamente os produtos gênicos XPA, XPC e XPF) é bastante importante. Curiosamente, na ausência de XPA, NHEJ assume uma participação no reparo dessas lesões, provavelmente devido a um aumento no número de DSBs e saturação das outras vias de reparo. Da mesma forma, verificamos que a DNA polimerase POLH (XPV), envolvida em TLS (\'\'Translesion Synthesis\'\'), também participa na tolerância dessas lesões. Neste contexto, encontramos evidências de que a polimerase TLS (especificamente POLH e POLK) apresentam-se superexpressas em amostras de gliomas, podendo desta forma concorrerem tanto para a tumorigênese quanto para a resistência observada nestes tipos tumorais. Por fim, realizamos o silenciamento gênico através da teconologia de RNAi, que reprimem os genes pela eliminação do transcrito mRNA correspondente, prevenindo a síntese protéica. Os genes-alvo escolhidos para o silenciamento foram, desta forma, XPC, XPF, POLH e POLK. O silenciamento gênico de XPC, XPF e POLH demonstraram-se capazes de sensibilizar significativamente células de glioma, permitindo-nos sugerir estas proteínas como elementos importantes na quimioresistência de gliomas ao ACNU e colocando a inibição dessas moléculas como uma estratégia importante na sensibilização de gliomas ao ACNU e potencialmente a outros agentes quimioterápicos com o mesmo mecanismo de ação. / The chemoresistance of tumors is one of the most important obstacles that commonly lead to the failure of therapy. The main mechanisms that contribute to cellular resistance include efflux pumps; changes in the interaction between the drug and its target and changes in cellular responses, in particular an increased ability to repair induced DNA damages and defects in apoptotic pathways. The ability to repair DNA damage and evasion of apoptosis are of great importance, since most chemotherapy has its action based on the induction of cytotoxicity by the ability to generate DNA lesions. Thus, an important strategy for improving chemotherapy is the development of more selective mechanisms that circumvent tumor resistance approaches. In this work, through a study of genes and pathways involved in the repair, survival and damage signaling induced by nimustine (ACNU) - a cloroethylating agent commonly used in treatments of solid tumors - we aimed to identify target genes for a potentially adjuvant therapy. We demonstrated that glioma cells p53mt have less ability to repair ICLs induced by this drug then p53wt cells. Also, that the NHEJ (\'\'Non Homologous End Joining\'\') pathway is not the main route of repair of these lesions, but that the NER (\'\'Nucleotide Excision Repair\'\') pathway (or specifically the gene products XPA, XPC and XPF) is very important. Interestingly, in the absence of XPA, NHEJ takes place in the repair of those lesions, probably due to an increase in the number of DSBs and saturation of other repair pathways. Likewise, we found that DNA polimerase involved in TLS (\'\'Translesion Synthesis\'\') POLH (XPV) also participates in tolerance of such lesions. We also found evidence that TLS polimerases (specifically POLH and POLK) are overexpressed in gliomas samples and could play a role in the tumorigenesis and in the resistance observed in these tumor types. Finally, we performed gene silencing through RNAi teconology, which repress genes by eliminating the corresponding mRNA transcript, preventing protein synthesis. The target genes selected for silencing were XPC, XPF, POLH and POLK. The knockdown of XPC, XPF and POLH proved to significantly sensitize glioma cells, suggesting these proteins as important elements in the chemoresistance of gliomas and highlighting the inhibition of these molecules as an important strategy in the sensitization of gliomas to ACNU and probably to other chemotherapeutic agents with the same mechanisms of action.

Este estudo investigou o efeito protetor da melatonina sobre os danos ao DNA induzidos pela ciclofosfamida (20 e 50mg/kg) sobre as aberrações cromossômicas, fragmentação do DNA, ciclo celular e os sítios sensíveis a Fpg pelo Ensaio Cometa. Os níveis de RNAm de MGMT, p53, p21, Bax, Bcl-2, Top1, CSB e XPF foram analisados por qPCR. Após a remoção cirúrgica da glândula pineal, os animais foram tratados com 1 mg/kg de mel via oral durante 15 dias. Como resultados demonstramos que a melatonina foi capaz de reverter completamente o quadro de aberrações cromossômicas induzidas pela ciclofosfamida, indicando uma possibilidade de uso terapêutico quando da necessidade de uso de medicação quimioterápica. Esse quadro repetiu-se e ficou mais evidente com o estudo específico das lesões oxidativas pelo uso da Fpg. De todos os genes estudados, aquele que teve de forma mais consistente, sua expressão aumentada, sempre, pela melatonina foi XPF. Dessa forma, os mecanismos envolvidos com o reparo do DNA mobilizados pela melatonina parecem, em parte, mobilizar a expressão do gene XPF. / This study investigated the protetive effect of melatonin over DNA damage-induced by cyclophosphamide (20 and 50mg/kg) characterizing chromosomal aberrations, DNA fragmentation, cell cycle and determination of Fpg-sensitives sites by comet assay. The levels of MGMT, p53, p21, Bax, Bcl-2, Top1, CSB and XPF mRNA were examined by qPCR. After pineal gland surgical removal, animals were treated orally with 1 mg/kg of melatonin during 15 days. Results have shown that melatonin treatment was able to completelly revert chromossomal aberrations cyclophosphamide-induced, posssibly indicating a therapy use of melatonin in chemoterapic treatment. This effect was also demonstrated with the studies of oxidative lesions by Fpg-sensitives assay. From all studied genes, XPF showed the most increased expression. Thereby, DNA repair mechanisms triggered by melatonin, seems to mobilize XPF gene expression.

A metionina é doadora de grupos metil para metilação do DNA, processo responsável por modificações da expressão gênica. Diante da importância da metionina para o crescimento e desenvolvimento normais, variações desse aminoácido na dieta podem alterar a estabilidade do DNA. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de dietas deficiente e suplementada em metionina sobre a instabilidade genômica e o estresse oxidativo em camundongos e suas mães tratadas durante gestação e lactação e destas também foi realizada a expressão de RNAm de Mat1a, Bhmt e Cbsdas vias de transmetilação, remetilação e transsulfuração da metionina, respectivamente, em fígado. As fêmeas foram divididas nos grupos de dietas de metionina (controle, 0,3% DL-metionina; suplementado, 2,0%; e deficiente 0%) até o fim da lactação (10 semanas) e, para cada grupo de fêmeas, os filhotes foram subdivididos e também receberam essas dietas durante 18 semanas após desmame. Foram avaliados o consumo de ração, massa corpórea e massa relativa de fígado e rinse a taxa de sobrevivência dos filhotes. Também foram realizadas a avaliação da peroxidação lipídica (quantificação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, TBARS), da quantificação de glutationa (GSH)e da atividade da catalase, da instabilidade genômica (ensaio do cometa) e a análise do RNAm deMat1a, BhmteCbs somente em fígado das fêmeas. A dieta deficiente resultou em menor consumo de ração e massa corpórea em ambas fases e reduziu a sobrevivência dos filhotes que receberam essa dieta.A suplementação reduziu a concentração de TBARS nas fêmeas em ambos tecidos e a deficiência não diferiu. Nos filhotes, a suplementação reduziu a concentração de TBARS em fígado, enquanto que a deficiência aumentou. A suplementação aumentou a concentração de GSH em fígado das fêmeas, assim como a deficiência em rins. Nos filhotes, houve uma inversão de respostas, ou seja, a suplementação reduziu a concentração de GSH em fígado, assim como a deficiência, também observada em rins. Não houve diferença na catalase das fêmeas, mas houve redução em ambos tecidos dos filhotes. A suplementação e a deficiência reduziram os danos ao DNA hepático das fêmeas, mas em rins a suplementação aumentou e a deficiência reduziu. Nos filhotes, a suplementação e a deficiência aumentaram os danos ao DNA em ambos tecidos. A suplementação de metionina em fêmeas não alterou a expressão dos RNAm avaliados e a deficiência reduziu em Cbs somente. Concluiu-se que na fase materna, a suplementação ou a deficiência de metionina não resultou em estresse oxidativo, mas a suplementação reduziu a instabilidade genômica no fígado e aumentou no rim. A deficiência resultou em menor instabilidade nos dois tecidos. Na fase descendente, a suplementação e a deficiência de metionina apresentaram variação de estresse oxidativo em ambos tecidos e também resultaram em maior instabilidade genômica. / Methionine is the main methyl donor for the DNA methylation, a process responsible for gene expression modifications. Since this essential amino acid is required for normal growth and development, variations of this compound in the diet may lead to alterations on DNA stability. Thus, this study aimed to evaluate the effect of deficient and supplemented methionine diets on oxidative stress and genomic instability in mice and their dams treated during pregnancy and lactation, and the expression of Mat1a, Bhmt and Cbs mRNA of transmethylation, remetthylation, and transulfuration pathways, respectively, in dams livers. The dams were divided into three methionine diets groups (control, 0,3% DL-methionine; supplemented, 2,0%; and deficient, 0%) until the end of lactation (10 weeks). For each dams groups, the offspring were subdivided and were also treated with the same diets during 18 weeks after weaning. The parameters evaluated were food intake, body weight, relative liver and kidney weights, and survival of the offspring. Also, it was carried out theevaluation of lipid peroxidation (thiobarbituric acid reactive substances, TBARS), quantification of glutathione (GSH) and catalase activity, and genomic instability (comet assay) in liver and kidneys; andMat1a, Bhmt, and CbsmRNA analysis only in dams liver. The deficient diet resulted in lower food intake and body weights in both phases and reduced the survival of the offspring that were treated with this diet. The supplemented diet reduced the TBARS concentration in both tissues of dams and the deficient diet did not differ. In the offspring, the supplementation reduced liver TBARS, whereas the deficiency raised. The supplementation increased the liver GSH concentration of dams, as well as the deficiency in kidneys. In the offspring, the responses were different; the supplementation reduced the liver GSH, as well as the deficiency, also observed in kidneys. There were no differences of catalase parameter of dams, but there was a reduction in both tissues of the offspring. Both supplementation and deficiency reduced the liver DNA damage of dams, however the supplementation increased and the deficiency reduced the DNA damage of kidneys. In the offspring, both diets increased the DNA damage in both tissues. The methionine supplementation did not differ the mRNA expression and the deficiency only reduced the Cbs, mRNA expression. It was concluded that the methionine supplementation or deficiency did not resulted in oxidative stress in dams, but the supplementation reduced the genomic instability of liver and raised the kidney one. The deficiency resulted in lower genomic instability in both tissues in dams. In the offspring, both methionine supplementation and deficiency presented variation of oxidative stress in both tissues and resulted more genomic instability.

A quimiorresistência de tumores constitui um dos maiores obstáculos que levam comumente ao fracasso da terapia. Os mecanismos relevantes que contribuem para a resistência celular incluem: bombas de efluxo; alterações na interação entre a droga e o seu alvo e mudanças nas respostas celulares, em particular uma habilidade aumentada de reparar os danos induzidos no DNA e defeitos nas vias apoptóticas. A capacidade de reparar os danos no DNA e a evasão da apoptose são de grande importância, uma vez que a maioria dos quimioterápicos tem sua ação baseada na indução de citotoxicidade pela capacidade de gerar lesões no DNA. Desta forma, uma importante estratégia para melhorar a quimioterapia é o desenvolvimento de abordagens mais seletivas e mecanismos que contornem a resistência tumoral. Neste trabalho, através de um estudo sobre os genes e suas respectivas vias envolvidas no reparo, capacidade de sobrevivência e sinalização de danos induzidos pela nimustina (ACNU) - um agente cloroetilante comumente utilizado em tratamentos quimioterápicos de tumores sólidos - identificamos genes potencialmente alvos para uma terapia adjuvante. Demonstramos que células de glioma p53mt tem menor capacidade de reparo de ICLs induzidos por esta droga do que células p53wt. Também, que a via de NHEJ (\'\'Non Homologous End Joining\'\') não é uma via preferencial de reparo dessas lesões, mas que a via de NER (\'\'Nucleotide Excision Repair\'\') (ou especificamente os produtos gênicos XPA, XPC e XPF) é bastante importante. Curiosamente, na ausência de XPA, NHEJ assume uma participação no reparo dessas lesões, provavelmente devido a um aumento no número de DSBs e saturação das outras vias de reparo. Da mesma forma, verificamos que a DNA polimerase POLH (XPV), envolvida em TLS (\'\'Translesion Synthesis\'\'), também participa na tolerância dessas lesões. Neste contexto, encontramos evidências de que a polimerase TLS (especificamente POLH e POLK) apresentam-se superexpressas em amostras de gliomas, podendo desta forma concorrerem tanto para a tumorigênese quanto para a resistência observada nestes tipos tumorais. Por fim, realizamos o silenciamento gênico através da teconologia de RNAi, que reprimem os genes pela eliminação do transcrito mRNA correspondente, prevenindo a síntese protéica. Os genes-alvo escolhidos para o silenciamento foram, desta forma, XPC, XPF, POLH e POLK. O silenciamento gênico de XPC, XPF e POLH demonstraram-se capazes de sensibilizar significativamente células de glioma, permitindo-nos sugerir estas proteínas como elementos importantes na quimioresistência de gliomas ao ACNU e colocando a inibição dessas moléculas como uma estratégia importante na sensibilização de gliomas ao ACNU e potencialmente a outros agentes quimioterápicos com o mesmo mecanismo de ação. / The chemoresistance of tumors is one of the most important obstacles that commonly lead to the failure of therapy. The main mechanisms that contribute to cellular resistance include efflux pumps; changes in the interaction between the drug and its target and changes in cellular responses, in particular an increased ability to repair induced DNA damages and defects in apoptotic pathways. The ability to repair DNA damage and evasion of apoptosis are of great importance, since most chemotherapy has its action based on the induction of cytotoxicity by the ability to generate DNA lesions. Thus, an important strategy for improving chemotherapy is the development of more selective mechanisms that circumvent tumor resistance approaches. In this work, through a study of genes and pathways involved in the repair, survival and damage signaling induced by nimustine (ACNU) - a cloroethylating agent commonly used in treatments of solid tumors - we aimed to identify target genes for a potentially adjuvant therapy. We demonstrated that glioma cells p53mt have less ability to repair ICLs induced by this drug then p53wt cells. Also, that the NHEJ (\'\'Non Homologous End Joining\'\') pathway is not the main route of repair of these lesions, but that the NER (\'\'Nucleotide Excision Repair\'\') pathway (or specifically the gene products XPA, XPC and XPF) is very important. Interestingly, in the absence of XPA, NHEJ takes place in the repair of those lesions, probably due to an increase in the number of DSBs and saturation of other repair pathways. Likewise, we found that DNA polimerase involved in TLS (\'\'Translesion Synthesis\'\') POLH (XPV) also participates in tolerance of such lesions. We also found evidence that TLS polimerases (specifically POLH and POLK) are overexpressed in gliomas samples and could play a role in the tumorigenesis and in the resistance observed in these tumor types. Finally, we performed gene silencing through RNAi teconology, which repress genes by eliminating the corresponding mRNA transcript, preventing protein synthesis. The target genes selected for silencing were XPC, XPF, POLH and POLK. The knockdown of XPC, XPF and POLH proved to significantly sensitize glioma cells, suggesting these proteins as important elements in the chemoresistance of gliomas and highlighting the inhibition of these molecules as an important strategy in the sensitization of gliomas to ACNU and probably to other chemotherapeutic agents with the same mechanisms of action.

Orientador: Daniela Carvalho dos Santos / Resumo: O biopesticida Azamax™ tem sido utilizado como uma alternativa aos inseticidas sintéticos para o controle de pragas em plantações. Além disso, este produto tem obtido destaque por poder se associar ao uso de predadores naturais no controle biológico previsto pelo Manejo Integrado de Pragas (MIP). Dentre os modelos biológicos, destaca-se a espécie Ceraeochrysa claveri, sobretudo devido sua característica predadora na fase de larva com ampla variedade de presas e alto potencial reprodutivo na fase adulta. Embora a azadiractina, ingrediente ativo do Azamax™, já tenha sido relacionada com a indução de efeitos citotóxicos em insetos, ainda não há dados na literatura sobre os possíveis efeitos da sua ingestão indireta em células germinativas e intestinais de C. claveri. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito tóxico e genotóxico do Azamax™ em células do ovário e do intestino de fêmeas de C. claveri. As larvas foram alimentadas ad libitum, com ovos de Diatraea saccharalis tratados com duas diferentes concentrações do Azamax™ (0,3% e 0,5%) durante todo o seu período larval (n=150 larvas/grupo). As análises morfológicas, ultraestruturais e de genotoxicidade foram realizadas após os indivíduos se desenvolverem até a fase adulta. Os resultados indicaram que a exposição ao Azamax™ somente na fase larval, induziu sinais de toxicidade em todas as fases do desenvolvimento do inseto, como: (a) significante taxa de mortalidade a partir do 3º instar larval; (b) prepupa e pupa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Azamax ™ biopesticide has been used as an alternative to synthetic insecticides for pest control in several crops. Besides, this product has been highlighted because this association use with natural predators for biological control in the integrated pest management programs (IPM). Among the biological models, is commonly use the specie Ceraeochrysa claveri, above all its predatory characteristic at the larval stage with a wide variety of prey and high reproductive potential in the adult stage. Azadirachtin, active ingredient of Azamax ™, has been related to the induction of cytotoxic effects in insects, although it has not been published in literature about the possible effects of Azamax and its indirect ingestion in germ and intestinal cells of C. claveri. From this, the aim of this study, is to evaluate the toxic and genotoxic effect of Azamax ™ in cells of the ovary and intestine of females of C. claveri. Larvae were fed ad libitum with treated eggs of Diatraea saccharalis at different concentrations of Azamax ™ (0.3% and 0.5%) during all or their larval period (n = 150 larvae/group). Morphological, ultrastructural and genotoxic analyzes carried out when individuals reached adult stage. The results indicated that exposure to Azamax ™ only in the larval phase induced signs of toxicity at all stages of insect development, such as: (a) significant mortality rate from 3rd instar larval; (b) prepupa and pupae inviable; (c) changes in the duration of the phases (larva, prepupa ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4461.pdf: 864627 bytes, checksum: 65403dae241e7d12b25fab4c53a4ee0b (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / The use of biomarkers can provide a great help in the evaluation of the damages caused by pesticides in aquatic organisms. The present study aimed to verify the toxicity of clomazone and ametryn for a tropical freshwater fish Prochilodus lineatus by using different parameters in fish exposed for 96h to clomazone (1, 5 and 10 mg.L-1) and to ametryn, as the commercial product GesapaxR500 or in its pure form, in the concentrations 2.5 and 5.0 mg.L-1, or only to water (CTR). The parameters used were: hematological; metabolic (concentration of glucose); osmoionic (osmolarity and plasmatic Cl-, Na+ e K+); biochemical and genotoxic (DNA damage). Clomazone caused hematological disturbances in P. lineatus as noted in the lowervalues of hematocrit (Hct) in 10 mg.L-1; hemoglobin (Hb), mean corpuscular hemoglobin (HCM) and mean corpuscular hemoglobin concentration (CHCM) in 5 and 10 mg.L-1, which, in general, may indicate anemia. The number of erythrocytes (RBC) presented increased values in the lowerconcentration tested for clomazone, which probable is related to the stress response, with the releasing of immature erythrocytes in the blood stream. Clomazone also activated the detoxification and antioxidant pathways of the tested animals, as shown by the increased activity of the hepatic biotransformation enzyme glutathione-S-transferase (GST) and the antioxidant enzyme catalase (CAT) in 5 and 10 mg.L-1. The reduced activity of glutathione peroxidase (GPx) observed in 5 and 10 mg.L-1 indicated efficient performance of CAT removing the H2O2, or even a competition with GST for the substratereduced glutathione (GSH). The activity of brain acetylcholinesterase (AChE) in P. lineatus was inhibited in the concentrations of 5 and 10 mg.L-1 of clomazone, showing that this herbicide has an anticholinesterasic effect on the studied fish species. Fish exposed to ametrynshowed hematological disturbances such as lower values of Hct in 2.5 and 5.0 mg.L-1 and of RBC in the concentration of 5.0 mg.L-1. The reduction of plasmatic K+ in the concentration of 2.5 mg.L-1, and the hematological alterations mentioned above, may indicate a rupture of the erythrocytes. Fish exposed both to pure ametrynand the formulated product, showed higher values of glucose as a stress response, in both concentrations tested. The two products also caused inhibition of the gill activity of Na+/K+ATPase in 5.0 mg.L-1. The concentration of 5.0 mg.L-1 caused significant decrease in the malondialdehyde (MDA) levels, leading to the conclusion that ametrynor its formulated product do not generate lipidic peroxidation. DNA damages in the erythrocytes of P. lineatus were x observed in the concentration of 5.0 mg.L-1 of ametryn and GesapaxR 500, showing the genotoxicity of ametryn, probably because it binds directly to the genetic material of the fish. The results presented here allow concluding that the pesticides ametryn and clomazone interfere in the functional parameters of P. lineatus and can compromise the health of these animals / O uso de biomarcadores é importante para avaliar os efeitos causados por agrotóxicos em organismos aquáticos como os peixes. No presente estudo foram utilizados os parâmetros hematológicos, metabólico (glicose plasmática), osmoiônicos (íons Na+, K+ e Cl-), bioquímicose genotóxico (ensaio do cometa), para avaliar a toxicidade dos herbicidas ametrina e clomazone para a espécie de peixe neotropical Prochilodus lineatus. Peixes jovens foram expostos a três concentrações de clomazone: 1, 5 e 10 mg.L-1 , além do grupo controle (CTR) por 96 h. Este herbicida provocou alterações sanguíneas em P. lineatus como diminuição do hematócrito (Hcto) em 10 mg.L-1; hemoglobina (Hb), hemoglobina corpuscular média (HCM) e concentração de hemoglobina corpuscular média (CHCM) em 5 e 10 mg.L- 1, que podem indicar anemia. O número de eritrócitos (RBC) apresentou aumento na menor concentração testada, refletindo provável resposta de estresse com liberação de eritrócitos jovens na corrente sanguínea. O clomazone também ativou as vias de desintoxicação e as vias antioxidantes dos animais testados, como foi demonstrado pelo aumento da atividade hepática da enzima de biotransformação glutationa-Stransferase (GST) e da enzima antioxidante catalase (CAT) em 5 e 10 mg.L-1. A redução da atividade da glutationa peroxidase (GPx) observada em 5 e 10 mg.L-1 indica atuação eficiente da CAT na remoção do H2O2, ou competição com a GST pelo substrato glutationa reduzida (GSH). A atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) cerebral de P. lineatus foi inibida nas concentrações de 5 e 10 mg.L-1 de clomazone, mostrando que este produto tem ação anticolinesterásica para a espécie em questão. O herbicida ametrina foi testado de duas formas: utilizado na sua forma pura e também como produto formulado GesapaxR500, nas concentrações de 2,5 e 5,0 mg.L-1. Os peixes expostos a estes produtos durante 96 h apresentaram alterações hematológicas como diminuição do Hcto em 2,5 e 5,0 mg.L-1 e do RBC na concentração de 5,0 mg.L-1. O aumento do K+ plasmático na concentração de 2,5 mg.L-1, juntamente com as alterações hematológicas podem ser indicativos de rompimento dos eritrócitos. Os peixes expostos tanto à ametrina pura quanto ao produto formulado, apresentaram aumento da glicemia como resposta de estresse em ambas as concentrações testadas. A ametrina pura e o GesapaxR500 causaram inibição da atividade branquial da Na+/K+ATPase em 5,0 mg.L-1. Foi verificado diminuição significativa de malondialdeído (MDA) nos peixes expostos à concentração de 5 mg.L-1 de ametrina e de GesapaxR500, indicando que estes não viii geraram peroxidação lipídica. Danos no DNA de eritrócitos de P. lineatus foram observados na concentração de 5,0 mg.L-1 de ametrina e GesapaxR500, evidenciando a genotoxicidade destes, provavelmente por ação direta sobre material genético. Os resultados obtidos permitem concluir que os herbicidas ametrina e clomazone interferem nos parâmetros funcionais de P. lineatus, podendo comprometer a saúde desses animais.

Carotenoids are natural pigments soluble inversely associated with risk of a variety of diseases. In the Amazon region there is a wide variety of native fruits which are rich in carotenoids, which functional properties need to be clarified. This is the case of the fiber palm fruits (Astrocaryum aculeatum Mart.), regionally consumed. Therefore, we investigated the protective effects of ethanol extract isolated from the peel and the pulp of fruits tucumã against cytotoxicity and DNA damage induced by H2O2 in human lymphocytes and antiproliferative activity against the same cell lineage Acute Promyelocytic Leukemia (APL), NB4- APL, with and without concurrent exposure to all-trans retinoic acid (ATRA), drug used for the treatment of APL, thus constituting the subjects of the first and second article of this thesis. Firstly, the main chemical compounds present in the extracts were determined by chromatographic and spectrophotometric methods. The bark extract showed higher concentration of total polyphenols, flavonoids, alkaloids, tannins, β-carotene and quercetin than extract pulp of tucumã . Cultures of human lymphocytes with and without H2O2 and NB4 cells, APL was obtained after 72h and cell viability assay Picogreen® DNA, as well as the activity of caspase 1, 3 and 8 related to events of apoptosis was assessed by immunoassay tests. In cultures of human lymphocytes with and without H2O2 treated with the extracts of the skin and pulp of the present tucumã showed that both cytologic and genoprotetor effect especially in intermediate doses (300 to 900 ug / ml) when compared to lower and higher concentrations. The extracts were able to largely decrease the activity of caspases 1, 3 and 8 which were higher in cells exposed to H2O2. These results suggest a positive effect of tucumã in cells exposed to toxic compounds. When submitted to culture the LPA-NB4 cells to the treatment with the ethanolic extract of the pulp and the peel of tucumã 72 hours after the cell proliferation in concentrations greater than 600 mg / ml was effective at inhibiting cell proliferation. When NB4 cells were treated with ATRA showed a strong inhibitory effect as expected (14.5 ± 2.7% of control). Despite extracts also present tucumã antiproliferative effect on NB4 cells, this effect was more moderate than ATRA. The levels of caspases tested were shown to be higher in extracts of ATRA and tucumã indicating that it can trigger apoptosis in NB4 cells. These results suggest that fruits rich in retinoids may have cytotoxic effects against APL cells. / Os carotenoides são pigmentos naturais solúveis inversamente associados com o risco de uma variedade de doenças. Na região da Amazônia há uma grande variedade frutos nativos ricos em carotenoides, cujas propriedades funcionais precisam ser esclarecidas. Este é o caso dos frutos de palmeira tucumã (Astrocaryum aculeatum Mart.), regionalmente consumido. Portanto, nós investigamos os efeitos protetores do extrato etanólico isolados de casca e polpa de frutas tucumã contra citotoxicidade e dano ao DNA induzido por H2O2 em linfócitos humanos e a atividade antiproliferativa dos mesmos frente a linhagem celular de Leucemia Promielocítica Aguda (LPA), NB4-LPA, com e sem exposição concomitante ao ácido alltrans- retinóico (ATRA), fármaco utilizado para o tratamento da LPA, constituindo assim os temas do primeiro e segundo artigo da tese. Em primeiro lugar, os compostos químicos principais presentes nos extratos foram determinados através de métodos cromatográficos e espectrofotométrico. O extrato da casca apresentou maior concentração de polifenois totais, flavonoides, alcaloides, taninos, β-caroteno e quercetina do que extrato de polpa de tucumã. As culturas de linfócitos humanos, com e sem H2O2 e as células NB4-LPA foram obtidas após 72h e a viabilidade das células, o ensaio do DNA Picogreen®, assim como a atividade das caspase 1, 3 e 8 relacionadas com acontecimentos de apoptose foi avaliada por meio de testes de imunoensaio. Nas culturas de linfócitos humanos, com e sem H2O2 tratados com os extratos obtidos da casca e da polpa do tucumã mostraram que ambos apresentaram efeito cito e genoprotetor principalmente em doses intermediárias (300 a 900 μg/mL) quando comparado com concentrações inferiores e superiores. Os extratos foram capazes de diminuir a grande parte da atividade das caspases 1, 3 e 8 que eram mais elevadas em células expostas a H2O2. Estes resultados sugerem efeito positivo do tucumã em células expostas a compostos tóxicos. Quando submetemos à cultura as células NB4-LPA frente ao tratamento com os extratos etanólicos da polpa e casca do tucumã depois de 72h a proliferação celular nas concentrações maiores que 600 μg/mL foram eficazes para inibir a proliferação celular. Quando as células NB4 foram tratadas apenas com ATRA mostrou-se um forte efeito inibitório como esperado (14,5 ± 2,7% do grupo controle). Apesar dos extratos do tucumã também apresentarem efeito antiproliferativo sobre células NB4, este efeito foi mais moderado do que o ATRA. Os níveis das caspases testadas mostraram-se altas na presença de extratos de tucumã e ATRA indicando que o tucumã é capaz de desencadear apoptose em células NB4. Estes resultados sugerem que frutas ricas em retinoides podem apresentar efeito citotóxico contra células de LPA.

A metionina é doadora de grupos metil para metilação do DNA, processo responsável por modificações da expressão gênica. Diante da importância da metionina para o crescimento e desenvolvimento normais, variações desse aminoácido na dieta podem alterar a estabilidade do DNA. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de dietas deficiente e suplementada em metionina sobre a instabilidade genômica e o estresse oxidativo em camundongos e suas mães tratadas durante gestação e lactação e destas também foi realizada a expressão de RNAm de Mat1a, Bhmt e Cbsdas vias de transmetilação, remetilação e transsulfuração da metionina, respectivamente, em fígado. As fêmeas foram divididas nos grupos de dietas de metionina (controle, 0,3% DL-metionina; suplementado, 2,0%; e deficiente 0%) até o fim da lactação (10 semanas) e, para cada grupo de fêmeas, os filhotes foram subdivididos e também receberam essas dietas durante 18 semanas após desmame. Foram avaliados o consumo de ração, massa corpórea e massa relativa de fígado e rinse a taxa de sobrevivência dos filhotes. Também foram realizadas a avaliação da peroxidação lipídica (quantificação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, TBARS), da quantificação de glutationa (GSH)e da atividade da catalase, da instabilidade genômica (ensaio do cometa) e a análise do RNAm deMat1a, BhmteCbs somente em fígado das fêmeas. A dieta deficiente resultou em menor consumo de ração e massa corpórea em ambas fases e reduziu a sobrevivência dos filhotes que receberam essa dieta.A suplementação reduziu a concentração de TBARS nas fêmeas em ambos tecidos e a deficiência não diferiu. Nos filhotes, a suplementação reduziu a concentração de TBARS em fígado, enquanto que a deficiência aumentou. A suplementação aumentou a concentração de GSH em fígado das fêmeas, assim como a deficiência em rins. Nos filhotes, houve uma inversão de respostas, ou seja, a suplementação reduziu a concentração de GSH em fígado, assim como a deficiência, também observada em rins. Não houve diferença na catalase das fêmeas, mas houve redução em ambos tecidos dos filhotes. A suplementação e a deficiência reduziram os danos ao DNA hepático das fêmeas, mas em rins a suplementação aumentou e a deficiência reduziu. Nos filhotes, a suplementação e a deficiência aumentaram os danos ao DNA em ambos tecidos. A suplementação de metionina em fêmeas não alterou a expressão dos RNAm avaliados e a deficiência reduziu em Cbs somente. Concluiu-se que na fase materna, a suplementação ou a deficiência de metionina não resultou em estresse oxidativo, mas a suplementação reduziu a instabilidade genômica no fígado e aumentou no rim. A deficiência resultou em menor instabilidade nos dois tecidos. Na fase descendente, a suplementação e a deficiência de metionina apresentaram variação de estresse oxidativo em ambos tecidos e também resultaram em maior instabilidade genômica. / Methionine is the main methyl donor for the DNA methylation, a process responsible for gene expression modifications. Since this essential amino acid is required for normal growth and development, variations of this compound in the diet may lead to alterations on DNA stability. Thus, this study aimed to evaluate the effect of deficient and supplemented methionine diets on oxidative stress and genomic instability in mice and their dams treated during pregnancy and lactation, and the expression of Mat1a, Bhmt and Cbs mRNA of transmethylation, remetthylation, and transulfuration pathways, respectively, in dams livers. The dams were divided into three methionine diets groups (control, 0,3% DL-methionine; supplemented, 2,0%; and deficient, 0%) until the end of lactation (10 weeks). For each dams groups, the offspring were subdivided and were also treated with the same diets during 18 weeks after weaning. The parameters evaluated were food intake, body weight, relative liver and kidney weights, and survival of the offspring. Also, it was carried out theevaluation of lipid peroxidation (thiobarbituric acid reactive substances, TBARS), quantification of glutathione (GSH) and catalase activity, and genomic instability (comet assay) in liver and kidneys; andMat1a, Bhmt, and CbsmRNA analysis only in dams liver. The deficient diet resulted in lower food intake and body weights in both phases and reduced the survival of the offspring that were treated with this diet. The supplemented diet reduced the TBARS concentration in both tissues of dams and the deficient diet did not differ. In the offspring, the supplementation reduced liver TBARS, whereas the deficiency raised. The supplementation increased the liver GSH concentration of dams, as well as the deficiency in kidneys. In the offspring, the responses were different; the supplementation reduced the liver GSH, as well as the deficiency, also observed in kidneys. There were no differences of catalase parameter of dams, but there was a reduction in both tissues of the offspring. Both supplementation and deficiency reduced the liver DNA damage of dams, however the supplementation increased and the deficiency reduced the DNA damage of kidneys. In the offspring, both diets increased the DNA damage in both tissues. The methionine supplementation did not differ the mRNA expression and the deficiency only reduced the Cbs, mRNA expression. It was concluded that the methionine supplementation or deficiency did not resulted in oxidative stress in dams, but the supplementation reduced the genomic instability of liver and raised the kidney one. The deficiency resulted in lower genomic instability in both tissues in dams. In the offspring, both methionine supplementation and deficiency presented variation of oxidative stress in both tissues and resulted more genomic instability.

Este estudo investigou o efeito protetor da melatonina sobre os danos ao DNA induzidos pela ciclofosfamida (20 e 50mg/kg) sobre as aberrações cromossômicas, fragmentação do DNA, ciclo celular e os sítios sensíveis a Fpg pelo Ensaio Cometa. Os níveis de RNAm de MGMT, p53, p21, Bax, Bcl-2, Top1, CSB e XPF foram analisados por qPCR. Após a remoção cirúrgica da glândula pineal, os animais foram tratados com 1 mg/kg de mel via oral durante 15 dias. Como resultados demonstramos que a melatonina foi capaz de reverter completamente o quadro de aberrações cromossômicas induzidas pela ciclofosfamida, indicando uma possibilidade de uso terapêutico quando da necessidade de uso de medicação quimioterápica. Esse quadro repetiu-se e ficou mais evidente com o estudo específico das lesões oxidativas pelo uso da Fpg. De todos os genes estudados, aquele que teve de forma mais consistente, sua expressão aumentada, sempre, pela melatonina foi XPF. Dessa forma, os mecanismos envolvidos com o reparo do DNA mobilizados pela melatonina parecem, em parte, mobilizar a expressão do gene XPF. / This study investigated the protetive effect of melatonin over DNA damage-induced by cyclophosphamide (20 and 50mg/kg) characterizing chromosomal aberrations, DNA fragmentation, cell cycle and determination of Fpg-sensitives sites by comet assay. The levels of MGMT, p53, p21, Bax, Bcl-2, Top1, CSB and XPF mRNA were examined by qPCR. After pineal gland surgical removal, animals were treated orally with 1 mg/kg of melatonin during 15 days. Results have shown that melatonin treatment was able to completelly revert chromossomal aberrations cyclophosphamide-induced, posssibly indicating a therapy use of melatonin in chemoterapic treatment. This effect was also demonstrated with the studies of oxidative lesions by Fpg-sensitives assay. From all studied genes, XPF showed the most increased expression. Thereby, DNA repair mechanisms triggered by melatonin, seems to mobilize XPF gene expression.

A proteína APE1 (do inglêsApurinic/Apyrimidinicendonuclease 1/ Redox Factor-1 - APE1/REF-1) é uma enzima multifuncional, cuja expressão encontra-se frequentemente aumentada em gliomas. Além de apresentar atividade no reparo por excisão de base (BER), o gene APE1 também atua como fator de redução, mantendo fatores de transcrição (FTs) em um estado reduzido ativo. A via BER de reparo do DNA tem sido apontada como um possível fator de resistência a terapias baseadas no uso de agentes alquilantes, tais como temozolomida (TMZ). No presente trabalho, utilizou-se a estratégia de inibição da transcrição do gene APE1 pelo método de RNA interferente(siRNA) e tratamento com a droga TMZ nas células de glioblastoma (GBM), T98G (resistente à TMZ) e U87MG (sensível à TMZ), a fim de verificar a influência do silenciamento do gene APE1 sobre as respostas celulares à droga avaliadas por vários ensaios, bem como os efeitos sobre a expressão transcricional dos genes alvos dos FTs regulados por APE1. O silenciamento de APE1 e o tratamento das células T98G com a TMZ foram eficazes no sentido de reduzir a proliferação e a capacidade clonogênica, além de intervir na progressão do ciclo celular com bloqueio na fase S. Tais efeitos foram acompanhados pelo aumento da indução de danos no DNA e da expressão de H2AX fosforilada (H2AX), o que justifica a queda na sobrevivência celular. O mesmo efeito não foi observado nas células U87MG silenciadas para APE1 e tratadas com a TMZ, havendo o predomínio dos efeitos causados pela TMZ, exceto por uma leve indução de danos no DNA e de H2AX. Adicionalmente, nas células T98G silenciadas e tratadas, verificou-se uma moderada indução de apoptose, que foi observada ao longo dos tempos avaliados (1 a 10 dias), com uma leve indução de caspase-3 (5 dias); nessas células, observou-se também a indução (3,8 vezes) de morte celular autofágica (5 dias). Entretanto, nas células U87MG,a indução de apoptose foi baixa e não houve indução de morte por autofagia, sugerindo outros mecanismos de morte envolvidos na eliminação dessas células em resposta ao tratamento com a TMZ. O silenciamento de APE1 causou uma redução acentuada na invasão das células T98G, de forma similar à observada nas células somente tratadas com a TMZ, sendo que a combinação (silenciamento de APE1 e tratamento com a droga) resultou em um efeito aditivo, enquanto que nas células U87MG a combinação foi eficaz no sentido de reduzir a proporção de células invasivas, fato não observado nas condições isoladas. Os genes COX2 e VEGF, alvos dos FT NFB e HIF-1 (regulados por APE1) foram reprimidos nas células T98G enquanto que o gene VEGF foi induzido nas células U87MG, entretanto, tais alterações no padrão de expressão transcricional foram observadas somente em resposta ao tratamento com a TMZ, independentemente do silenciamento de APE1, indicando nenhuma mudança na atividade redox de APE1, possivelmente pela existência de proteínas APE1 remanescentes na célula. Além disso, a expressão proteica de NFBp65(ser563) foi aumentada em ambas as linhagens silenciadas e tratadas com a TMZ, provavelmente devido à inibição da proliferação celular. Em geral, os resultados do presente trabalho demonstraram que a estratégia de inibição do gene APE1 (participante da via BER) mostrou-se potencialmente viável, suportando a contribuição do BER na resistência à TMZ, visto que nas condições testadas, observou-se uma sensibilização das células de GBM, com efeito restrito às células de GBM resistentes (linhagem T98G), sendo pouco eficaz no sentido de sensibilizar as células sensíveis (linhagem U87MG) a esse agente. Assim, há que considerar as características genéticas de cada linhagem de GBM, visto que estas são cruciais para as respostas apresentadas pelas células aos tratamentos empregados. / APE1 (Apurinic/Apyrimidinic endonuclease 1/ Redox Factor-1 - APE1/REF-1) protein is a multifunctional enzyme whose expression is often increased in gliomas. Besides presenting activity in base excision repair (BER), APE1 also acts as a reduction factor, maintaining transcription factors (TFs) in an active reduced state. The BER pathway has been implicated as a possible factor of resistance to therapies based on the use of alkylating agents such as temozolomide (TMZ). In the present study, we have been using a strategy of small interference RNA (siRNA) to down-regulate the APE1 gene under conditions of treatment with TMZ in T98G (resistant to TMZ) and U87MG (sensitive to TMZ), glioblastoma (GBM), in order to determine the effects of APE1 gene silencing on cellular responses to this drug, evaluated by several assays, as well as the effects on the transcriptional expression of target genes of TFs regulated by APE1. APE1 silencing and TMZ treatment was effective to reduce the cell proliferation and clonogenic capacity of T98G cells, in addition to interfering in the cell cycle progression (S-phase arrest). These effects were accompanied by induction of DNA damage and phosphorylation of H2AX (H2AX), which may explain the decrease in cell survival. The same effect was not observed in silenced U87MG and TMZ-treated cells, being observed a predominance of the effects caused by TMZ itself, except for a slight induction of DNA damage and H2AX. Additionally, in silenced T98G and TMZ-treated cells, there was a moderate induction of apoptosis, as observed over time (1 to 10 days), with a slight induction of caspase-3 (on day 5); for those cells, we also observed autophagic induction (3.8 fold) at day 5. However, the induction of apoptosis and autophagy in U87MG cells was very low, suggesting that other mechanisms of cell death might be involved in the elimination of GBM cells under TMZ treatment. APE1 silencing caused a marked reduction on the invasiveness of T98G cells, similarly to that observed in TMZ treated cells, while the combination (APE1 silencing and drug treatment) led to an additive effect. For U87MG, the treatment combination was effective in reducing the proportion of invasive cells, in spite of an absence of any effect produced by each isolated condition tested. Regarding to the expression profile of target genes of TFs regulated by the APE1 redox activity, it was observed that COX2 and VEGF genes, targets of FTs NFB and HIF-1, were down-regulated in T98G while VEGF gene showed induced in U87MG cells; however, such alterations in the transcriptional expression pattern were observed only in response to TMZ treatment, independently of APE1 gene silencing, indicating no change in the APE1 redox activity, possibly due to the presence of APE1 remaining proteins inside cells. In addition, NFBp65(ser563) protein expression was increased in both cell lines (silenced and treated with TMZ), probably due to the reduced cell proliferation rates. In general, the present results show that the strategy of APE1 gene knockdown was potentially viable, supporting the BER contribution of the mechanism of TMZ resistance, since under the conditions tested, there was a sensitization of GBM cells. However, this effect was restricted to the resistant cell line (T98G cells). Thus, it should be considered the genetic characteristics of each GBM cell line, since these are crucial to the cellular responses to the conditions tested in the present work.