A Doença de Alzheimer (DA) é uma demência senil neurodegenerativa crônica, que causa um grande impacto na saúde pública. Apesar de o estresse oxidativo ter sido largamente associado ao processo de envelhecimento e à patogênese das doenças neurodegenerativas (incluindo DA), a literatura sobre o papel do estresse oxidativo no desenvolvimento da DA ainda é escassa assim como para seus fatores de risco. O presente trabalho teve o objetivo avaliar se os linfócitos de pacientes com DA apresentam alterações nos níveis de expressão de alguns genes associados à respostas ao estresse, tais como SOD1, TP53, ATM, ATR, FEN1, FANCG, CDKN1A e MTH1; além de ADAM10 e ADAM17, associados diretamente a patologia. Além disso, foi proposto também avaliar os níveis de danos no DNA e a cinética de reparo dos linfócitos desses indivíduos quando tratados com peróxido de hidrogênio (H2O2), um agente indutor de danos no DNA. As amostras de sangue foram coletadas de pacientes com DA (idade entre 65 a 80 anos) e indivíduos idosos de mesma idade para analisar a expressão gênica protéica por Western blot (n=6) e a expressão transcricional por PCR quantitativa em tempo real (n=7). O ensaio cometa foi realizado para analisar os danos no DNA e a cinética de reparo em linfócitos de pacientes com DA (n=8), indivíduos idosos de mesma idade (n=8) e jovens sadios (n=5; faixa etária entre 18 e 28 anos), cultivados por 48h e tratados com H2O2 por 1h, e analisados em diferentes tempos de recuperação: 0; 0,5; 2 e 6 horas. A análise da expressão gênica por PCR em tempo real mostrou que o gene FANCG, cuja função está relacionada ao controle do ciclo celular e ao reparo do DNA, estava induzido em portadores de DA; o gene CDKN1A, envolvido na resposta a danos no DNA, também se apresentou induzido em portadores de DA. No entanto, não foram observadas alterações com diferenças significativas nos perfis transcricionais dos genes ATM, ATR, FEN1 e MTH1 entre portadores de DA e controles. Em relação às proteínas analisadas, foi observada uma sutil diminuição nos níveis da SOD1 em DA, mas não houve diferenças para ADAM10 e ADAM17. Além disso, observou-se um aumento da expressão da proteína TP53, enquanto a análise da forma fosforilada (serina 15) apresentou baixos níveis de indução. Esses resultados são compatíveis com a ausência de diferença nos níveis de expressão dos genes ATM e ATR. Em relação à análise de indução de danos no DNA e à cinética de reparo, os resultados mostraram diferenças significativas entre os portadores de DA e os controles, o que pode sugerir que os mecanismos envolvidos no processamento do dano oxidativo são diferentes na patologia de Alzheimer quando comparados ao processo de envelhecimento per se. Finalmente, os resultados obtidos sustentam a hipótese de que as vias de reparo do DNA podem estar comprometidas na DA. Além disso, foi mostrado que linfócitos do sangue periférico humano podem refletir pelo menos algumas das alterações associadas à doença, o que incentiva maiores investigações nessas células que possam fornecer biomarcadores com potencial para contribuir na caracterização da DA. / Alzheimers disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder that causes a high impact on public health. Although oxidative stress has been associated with the aging process and the pathogenesis of neurodegenerative diseases (including AD), the literature is still scarce regarding the risk factors for the disease and the role of oxidative damage in the development of AD. The purpose of the present work was to study whether lymphocytes of AD patients display alterations in the expression levels of several genes related to stress responses, such as SOD1, TP53, ATM, ATR, FEN1, FANCG, CDKN1A, MTH1; and the genes ADAM10 and ADAM17 directly associated with the pathology. In addition, our objective was to evaluate the levels of DNA damage and repair kinetics in lymphocytes treated with hydrogen peroxide (H2O2). Blood samples were collected from AD patients (age between 65 and 80 years) and elderly individuals in order to analyze protein expression by Western blot (n=6) and transcript expression by quantitative real time PCR (n=7). The comet assay was used to investigate DNA damage and repair kinetics in lymphocytes of AD patients (n=8), elderly age-matched individuals (n=8), and young healthy individuals (n=5; age between 18 and 28 years). In order to accomplish that, lymphocytes were cultured for 47h, treated with H2O2 for 1h, and analyzed at different recovery times: 0, 0.5, 2, and 6h. The analysis of gene expression by real time qPCR showed that FANCG (implicated in cell cycle control and DNA repair) and CDKN1A (involved in the response to DNA damage stimulus) were both up-regulated in AD patients when compared to controls. In contrast, alteration in transcript profiles of ATM, ATR, FEN1, and MTH1 genes were not significantly different between groups of patients and controls. A small decrease in SOD1 protein levels was detected in AD patients; but, the proteins ADAM10 and ADAM17 expression levels was not different. Moreover, the expression of TP53 was increased in AD patients, while only low levels of TP53-phospho-Ser15 could be found; the latter is consistent with the fact that alterations in the expression levels of ATM and ATR were not observed. Regarding the analysis of DNA damage and repair kinetics, results showed significant differences between AD patients and controls, suggesting that the mechanisms involved in the oxidative DNA damage processing are different in the pathology of Alzheimers disease compared to the process of aging itself. Therefore, the results of the present study support our hypothesis that repair pathways may be compromised in AD. In addition, we showed that peripheral lymphocytes may reflect at least some alterations associated to the disease, encouraging further investigation to search for biomarkers present in these cells that might characterize AD.

A geração de lesões ao DNA possui diversos efeitos biológicos em células de mamíferos, como inibição da replicação do DNA, ativação de vias de reparo de DNA, mutagênese e indução de apoptose. Este último pode ter conseqüências deletérias para o organismo, mas também pode trazer benefícios, como impedir que uma célula com mutações seja perpetuada, possivelmente dando origem a um tumor. Há ainda muito por se descobrir sobre os mecanismos responsáveis pela indução de morte celular por apoptose após a geração de danos ao DNA. Neste trabalho iremos demonstrar que a replicação do DNA lesado é um evento necessário para indução de apoptose por luz UV, e que a inibição dessa replicação é capaz de evitar a morte celular mesmo em células deficientes em reparo de DNA. Será mostrado também que os agentes quimioterápicos Temozolomida, ACNU e BCNU são capazes de induzir apoptose em células de glioma, em um processo controlado por p53, que dependendo do agente utilizado determina a resposta a ser adotada pelas células, seja reparo de DNA ou indução de apoptose. / Induction of DNA lesions leads to several different endpoints in mammalian cells, such as replication blockage, activation of DNA repair pathways, mutagenesis and induction of apoptosis. Although apoptosis induction might be involved in deleterious conditions, it can also bring benefit, as for instance to avoid the uncontrolled propagation of a mutated cell. The molecular mechanisms leading to apoptosis induction by DNA damage still remain largely under covered. This work provides evidence that the replication of damaged -DNA works as a trigger for UV-induced apoptosis. Surprisingly, even in DNA repair-deficient cells the inhibition of damaged-DNA replication is able to protect from apoptosis induction. This work also indicates that the chemotherapeutical agents Temozolomide, ACNU and BCNU are able to trigger apoptosis in human glioma cells, in a manner that is tightly controlled by the tumor suppressor gene p53, which depending upon the agent used will determine if the lesion will be removed by DNA repair or if cells will trigger apoptosis.

Mutações na enzima Cu,Zn-superóxido dismutase (SOD1) estão associadas a casos familiares de Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), uma doença neurodegenerativa motora fatal. Entretanto, a toxicidade das SOD1s mutantes não está totalmente compreendida. Sabe-se que o desenvolvimento da doença está associado ao acúmulo de lesões oxidativas em biomoléculas, mas o papel da SOD1 neste processo não está claro. Estudos com sistemas modelo são, ainda, necessários para desvendar os mecanismos envolvidos. Para contribuir na compreensão dos mecanismos de danos em DNA promovidos pela SOD1, foram realizados estudos in vitro com SOD1/H2O2/HCO3-, e estudos com neuroblastomas em cultura transfectados com SOD1 mutante G93A, característica de ELA. Através da quantificação de quebras em DNA plasmidial e dos níveis de 8-oxo-7,8-dihidro-2´-desoxiguanosina (8-oxodGuo) e 1,N2-eteno-2\'-desoxiguanosina (1,N2-εdGuo) em DNA de timo de bezerro, concluiu-se que o cobre liberado da SOD1 tem um papel central na formação de lesões no DNA promovidas pela SOD1 na presença de H2O2, e que o bicarbonato pode modular a reatividade do cobre liberado. Níveis aumentados de quebras no DNA, 8-oxodGuo e 1,N2-εdGuo foram encontrados nos neuroblastomas transfectados com SOD1 G93A. Maior atividade de p53 foi também observada nestas células, indicando que o acúmulo de lesões no DNA pode desencadear o processo de apoptose neste modelo celular de ELA. Observou-se que a SOD1 pode estar associada à cromatina, e que a SOD1 G93A possui maior afinidade pelo DNA e maior atividade peroxidásica no núcleo. Estes resultados indicam que as lesões no DNA observadas no modelo celular de ELA podem ser diretamente promovidas pela SOD1 mutante. / Mutations in the gene encoding Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD1) have been linked to familial Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), a fatal motor neuron disease. However, the toxicity of mutant SOD1s was not completely understood. It is known that the development of the disease is associated with oxidative damage to biomolecules, but the role of SOD1 in this process is not clear. Model studies are still necessary to reveal the mechanisms involved. To understand the mechanism of DNA damage promoted by SOD1, in vitro studies with SOD1/H2O2/HCO3-, and studies with neuroblastoma cells transfected with the G93A ALS-mutant SOD1, were performed. Through the quantification of strand breaks in plasmid DNA and the quantification of 8-oxo-7,8-dihydro-2´-deoxyguanosine (8-oxodGuo) and 1,N2-etheno-2\'-deoxyguanosine (1,N2-εdGuo) levels in calf thymus DNA, it was concluded that copper liberated from SOD1 has a central role in DNA damage promoted by SOD1 in the presence of H2O2, and that bicarbonate can modulate the reactivity of released copper. Increased levels of DNA strand breaks, 8-oxodGuo and 1,N2-εdGuo were found in neuroblastoma cells transfected with G93A SOD1. Increased p53 activity was also observed in these cells, indicating that accumulation of DNA damage can lead to apoptosis in this ALS cellular model. Western blot analysis showed that G93A SOD1 is present in the nucleus, being associated to the DNA. Nuclear G93A SOD1 has identical superoxide dismutase-activity but displays increased peroxidase activity, when compared to wild-type. These results indicate that DNA damage observed in this ALS cellular model may be directly promoted by mutant SOD1.

O glioblastoma (GBM) é um tumor extremamente agressivo e resistente aos tratamentos convencionais. Os agentes utilizados na quimio- e radioterapia são indutores de danos no DNA, por induzirem quebras de fita simples (SSBs) e quebras de fita dupla (DSBs), as quais são letais para as células, mas quando eficientemente reparadas pelas células tumorais tornam estas resistentes. As principais vias de reparo de DSBs são: a via por recombinação homológa (Homologous Recombination HR) e por recombinação não- homóloga (Non-homologous end joining NHEJ). As proteínas de reparo participantes dessas vias têm sido estudadas como potenciais alvos moleculares na terapia contra o câncer. A estratégia empregada no presente trabalho foi a de inibir a via de reparo HR em células já comprometidas para a via NHEJ. Para isso foi utilizado o inibidor de RAD51 (uma das principais proteínas da via HR), 3-chloro-1-(3,4-dichlorophenyl)-4- morpholinylo-1H-pyrrole-2,5-dione, conhecido como RI-1(Calbiochem), testado em células de glioma M059J e M059K (deficientes e proficientes para DNA-PK, respectivamente), irradiadas com raios-X. Diferentes ensaios foram realizados para o teste com o inibidor RI-1 em células irradiadas ou não e comparados ao controle sem tratamento. Os resultados dos ensaios de sobrevivência clonogênica mostraram que a concentração de 40 M do inibidor RI-1 exerceu um maior efeito inibitório sobre a capacidade de as células se dividirem e formarem colônias. O RI-1 induziu alterações significativas na cinética do ciclo celular predominantemente na linhagem selvagem M059K, nos tempos de 24 e 72 h. Apesar de a linhagem M059J não mostrar alterações significativas na cinética do ciclo celular, esta demonstrou sensibilidade à irradiação, conforme demonstrado pela cinética de reparo das DSBs, sendo mais lenta em relação à M059K, demonstrando o comprometimento do reparo NHEJ na linhagem mutante para DNA-PK. A expressão das proteínas LIG3, XRCC1 e PARP-1 foram analisadas no tempo de 15 minutos e 24 h após a irradiação. Na presença do inibidor RI-1, a expressão da LIG3 foi aumentada em células M059K (15 min e 24 h) comparadas ao grupo controle. Já a linhagem M059J apresentou uma elevada expressão das proteínas XRCC1 e PARP-1 apenas em 15 min em relação ao controle; esses dados indicaram que um possível reparo de DSBs envolvendo essas proteínas pode ter sido ativado logo nos primeiros minutos após a indução de danos nessas células. O conjunto dos resultados deste trabalho sugere um papel atuante do inibidor RI-1 em células comprometidas para o reparo NHEJ, isto é, a linhagem M059J, levando à sugestão de que vias alternativas de reparo podem possivelmente estar envolvidas na resistência das células tumorais aos tratamentos convencionais. / Glioblastoma (GBM) is an extremely aggressive and resistant tumor to conventional treatments. The agents used in chemotherapy and radiotherapy are inducers of DNA damage, since they induce single strand breaks (SSBs) and doublestrand breaks (DSBs), which are lethal to cells, but when efficiently repaired by tumor cells make them resistant to antitumoral agents. The main repair pathways for DSBs are the homologous recombination (HR) and non-homologous end joining (NHEJ) pathways. Proteins participating in these processes have been studied as potential molecular targets in cancer therapy. Thus, the strategy employed in this work involved the inhibition of HR repair pathway in cells already committed to the NHEJ pathway, aiming to sensitize irradiated GBM cells. An inhibitor of RAD51 (one of the major HR proteins) was used: 3-chloro-1-(3,4-dichlorophenyl) -4 morpholinylo-1Hpyrrole- 2,5-dione, known as RI-1 (Calbiochem); this compound was tested in GBM cells, M059K and M059J (proficient and deficient for the DNA-PK, respectively) irradiated with X-rays. Various assays were performed to test the inhibitory property of RI-1 in irradiated cells and the combination of the inhibitor with X-irradiation, compared with the untreated control. The results of clonogenic survival showed that 40 M of RI-1 inhibitor exerted a higher inhibitory effect on the ability of cells to divide and form colonies. The RI-1 induced changes in cell cycle kinetics predominantly in the wild-type M059K, at 24 and 72 h. Although M059J did not show significant changes in cell cycle kinetics, these cells showed sensitivity to X-irradiation, as shown by the kinetics of DSB repair (gamma-H2AX foci), which was slower compared to M059K, demonstrating the commitment of the NHEJ repair in M059J (mutant for DNA-PK). The expression of LIG3, PARP-1 and XRCC1 proteins were analyzed at 15 min. and 24 h after irradiation. In the presence of the inhibitor RI-1, LIG 3 expression was increased in M059K cells (15 min. and 24 h) compared to the control group. M059J cells showed a high expression of XRCC1 and PARP-1 only at 15 min., compared to the control. These data indicated that a possible repair of DSBs involving these proteins may have been activated in the first minutes after DNA damage induction. The overall results of this study suggest that RI-1 inhibitor was efficient to influence cellular responses in cells committed to the NHEJ repair, i.e. M059J cell line, leading to the hypothesis that alternative repair pathways may be possibly involved in the resistance of tumor cells.

O câncer é a segunda maior causa de morte no mundo, sendo responsável por aproximadamente 7,6 milhões de óbitos. Entretanto, pesquisadores alertam para uma associação inversa entre o consumo de frutas e hortaliças e o desenvolvimento de neoplasias, desta forma a organização mundial da saúde sugere, dentre outras medidas para controle do câncer, o aumento do consumo de frutas e hortaliças. Nesse contexto o objetivo deste trabalho foi avaliar os eventuais efeitos quimiopreventivos das hortaliças Brassicas, couve (C) e repolho (R). Realizaram-se dois experimentos sendo o primeiro, o modelo de hepatocacinogênese de Ito, onde as hortaliças foram fornecidas durante 8 semanas na água de beber (10% p/v), animais que receberam apenas água foram utilizados como controle. Nesse experimento não houve inibição (P>0,05) de lesões pré-neoplásicas hepáticas positivas para glutationa S-transferase forma placental e não houve indução (P>0,05) da apoptose nos grupos tratados com C ou R. Contudo, observou-se redução (P<0,05) de danos em DNA hepático e aumento (P<0,05) da concentração hepática de luteína de ratos tratados com C e R, quando comparados a ratos controle. No segundo experimento as hortaliças foram fornecidas durante 8 semanas na água de beber (20% p/v), e os animais foram submetidos a aplicação do carcinogênico hepático 24h antes da eutanásia. Não houve redução (P>0,05) de danos em DNA, contudo a concentração do aduto de DNA 8-hidroxi-2-deoxiguanosina (8-OHdG) e foi elevada (P<0,05) em animais tratados com R quando comparados a tratados com C e controles. Com relação à expressão diferencial de genes, 29 genes foram diferencialmente expressos em fígado, dentre eles o gene da 8-oxoguanina-DNA-glicosilase (enzima de reparo do DNA), foi hipoexpressa no grupo tratado com R, o que pode explicar o aumentado valor de adutos no mesmo grupo. O cólon apresentou 31 genes com diferença de expressão, onde 5 genes estão relacionados ao metabolismo de xenobióticos. / Cancer is the major cause of death in the world, being responsible for approximately 7.6 million deaths. However, there is a hypothesis of an inverse association between fruit and vegetable consumption and the development of cancer. Therefore, the World Health Organization suggests, among other actions for controlling cancer, the increase in vegetable and fruit consumption. The aim of this work was to evaluate eventual chemopreventive effects of Brassicas vegetables, kale (K) and cabbage (C). Two experiments were done: the first one was Ito´s hepatocarcinogenesis model, where vegetables were provided during 8 weeks in the rats´ drinking water (10% w/v). Animals that received only water were considered control. In this experiment, there was no inhibition (P<0,05) of glutathione S-transferase placental form positive preneoplastic lesions and, also, there was no induction (P<0,05) of apoptosis in the groups treated with K or C However, it was observed a reduction (P<0,05) in hepatic DNA damages and an increase (P<0,05) in lutein hepatic concentration of rats treated with K or C, when compared to the control. In the second experiment, the vegetables were provided during 8 weeks in the rats´ drinking water (20% w/v), and animals were submitted to carcinogenic application 24h before euthanasia. There was no reduction (P<0,05) in DNA damages, however there was an increase (P<0,05) in the concentration of 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8-OHdG) DNA in animals treated with C when compared to the ones treated with K and control. In relation to the differential gene expression, 29 genes were differently expressed in the liver, such as the 8-oxoguanine-DNA-glycosylase gene, which was downregulated in the group treated with C. This might explain the increased value of adducts in the same group. Colon presented 31 genes with difference in expression, whereas 5 genes are related to xenobiotic metabolism.

Dunaliella tertiolecta, uma alga verde fitoplanctônica de ampla distribuição no ambiente marinho, foi escolhida como organismo teste para estudar a possibilidade de ser utilizada no ensaio cometa, um teste de detecção de danos no DNA em células individualizadas muito utilizado na ecotoxicologia. Essas algas foram facilmente lisadas pela solução de lise alcalina iônica, seus cometas foram corados eficientemente pelo brometo de etídio e pela prata, e a análise por índice de danos apresentou boa correlação com momento de cauda, comprimento de cauda e porcentagem de DNA na cauda. As algas foram expostas a concentrações crescentes de 4-nitroquinolina-N-óxido (4NQO) e benzo[a]pireno (BAP) por 1, 2 e 4 h no escuro. Após somente 1 h de exposição, observou-se um aumento significativo de danos no DNA das algas expostas a 0,25 µM de 4NQO, demonstrando a sensibilidade das mesmas em relação a células de animais. Os dados obtidos da exposição ao BAP não foram consistentes e necessitam de verificação. A metabolização de BAP em compostos tóxicos pelas algas e o efeito das condições de luminosidade antes e durante as exposições são discutidos. Os resultados indicam que D. tertiolecta pode ser utilizada em laboratório para avaliação de genotoxicidade na água através do ensaio cometa. / D. tertiolecta, a phytoplanktonic green algae with ubiquitous distribution in the marine environment, was chosen as a test organism to study the possibility of being used in the comet assay, a frequently used test in ecotoxicology to detect DNA damage in single cells. These algae were easily lised by the alkaline ionic lysis solution, their comets were efficiently stained by ethidium bromide and silver and the damage index was well correlated to tail moment, tail length and percentage of DNA in the tail. The algae were exposed to increasing concentrations of 4-nitroquinoline-N-oxide (4NQO) and benzo[a]pyrene (BAP) for 1, 2 and 4 h in the dark. After 1 h exposure, a significant increase in the DNA damage of algae exposed to 0,25 µM of 4NQO was observed, demonstrating their sensitivity in relation to cells from animals. The data of BAP exposure were not consistent and need further verification. The metabolization of BAP to toxic compounds by algae and the light conditions before and during exposure are discussed. The results indicate that D. tertiolecta can be used in laboratory to evaluate water genotoxicity with comet assay.

Dunaliella tertiolecta, uma alga verde fitoplanctônica de ampla distribuição no ambiente marinho, foi escolhida como organismo teste para estudar a possibilidade de ser utilizada no ensaio cometa, um teste de detecção de danos no DNA em células individualizadas muito utilizado na ecotoxicologia. Essas algas foram facilmente lisadas pela solução de lise alcalina iônica, seus cometas foram corados eficientemente pelo brometo de etídio e pela prata, e a análise por índice de danos apresentou boa correlação com momento de cauda, comprimento de cauda e porcentagem de DNA na cauda. As algas foram expostas a concentrações crescentes de 4-nitroquinolina-N-óxido (4NQO) e benzo[a]pireno (BAP) por 1, 2 e 4 h no escuro. Após somente 1 h de exposição, observou-se um aumento significativo de danos no DNA das algas expostas a 0,25 µM de 4NQO, demonstrando a sensibilidade das mesmas em relação a células de animais. Os dados obtidos da exposição ao BAP não foram consistentes e necessitam de verificação. A metabolização de BAP em compostos tóxicos pelas algas e o efeito das condições de luminosidade antes e durante as exposições são discutidos. Os resultados indicam que D. tertiolecta pode ser utilizada em laboratório para avaliação de genotoxicidade na água através do ensaio cometa. / D. tertiolecta, a phytoplanktonic green algae with ubiquitous distribution in the marine environment, was chosen as a test organism to study the possibility of being used in the comet assay, a frequently used test in ecotoxicology to detect DNA damage in single cells. These algae were easily lised by the alkaline ionic lysis solution, their comets were efficiently stained by ethidium bromide and silver and the damage index was well correlated to tail moment, tail length and percentage of DNA in the tail. The algae were exposed to increasing concentrations of 4-nitroquinoline-N-oxide (4NQO) and benzo[a]pyrene (BAP) for 1, 2 and 4 h in the dark. After 1 h exposure, a significant increase in the DNA damage of algae exposed to 0,25 µM of 4NQO was observed, demonstrating their sensitivity in relation to cells from animals. The data of BAP exposure were not consistent and need further verification. The metabolization of BAP to toxic compounds by algae and the light conditions before and during exposure are discussed. The results indicate that D. tertiolecta can be used in laboratory to evaluate water genotoxicity with comet assay.

The interaction of drugs with DNA is a significant feature in pharmacology and plays a vital role in the designing of more efficient and specifically targeted drugs.The concept of hybridization of two bioactive molecules often leads to increased activity due to synergistic effects of anticancer drugs have been studied.Two important pharmacophores: Acridine and thiophene were widely studied as antitumor, antiparasitic and antibacterial agents. We hypothesize that a conjugate comprised two pharmacophores with different mechanisms of antiproliferative action can result in enhanced DNA damage. Electrochemical Studies in aprotic and protic media, electrochemical DNA biosensor at Glassy carbon electrode, electrochemical New Hairpin DNA biosensor at the Gold electrode (SL-DNA/GE), Molecular Modeling and Spectroscopic UV-Vis, were used to determine the damage caused to DNA by six Acridine-thiophene conjugates. In this work, we report the synthesis of six synthetic DNA intercalators based on the acridine linked with thiophene conjugates (7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, and ASC5CN). We identified the electrochemical behavior of these active redox drugs is strongly influenced by the nature of solvent (DMF and pH=7.2 phosphate buffer media).We recorded redox properties of 7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01, and 6ESTAC01 involve adsorption controlled quasi- reversible process and were investigated using differential pulse voltammetry (DPV) at a glassy carbon and Gold electrode. An effective and new electrochemical biosensor based on hairpin DNA (SL-DNA/GE) immobilized and functionalized on the surface of the gold electrode (GE) to detect oxidative Guanine damage was developed. As a result, two kinds of biosensor were tested with reduced acridinethiophene conjugates showing better sensitivity the SL-DNA/GE sensor for the detection of DNA damage using the electrochemical signal of Oxidation of Guanine bases. Also, Molecular docking results showed predominantly hydrophobic interaction, and either high binding constant was recorded for Molecular docking and UV-Vis absorption spectroscopy showing an isosbestic point presence with dsDNA, for 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, ACS5CN. Our findings indicate that three reduced acridine-thiophene compounds (7CNAC01, 6CNAC01, and ACS5CN) cause direct dsDNA damage and all our six reduced hybrid compounds are causing damage to singled stranded ssDNA. Finally, we proposed for the first time a direct correlation between binding constant (Kb) and half-wave potential (E1/2) for four acridine-thiophene derivates (7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, and ASC5CN). Our results showed a promise sensitive electrochemical SL-DNA/GE sensor for the detection of DNA damage using the electrochemical signal of Oxidation of Guanine bases, to detect DNA-cancer drug interaction. / A interação de drogas com DNA é uma característica significativa na farmacologia e desempenha um papel vital na concepção de drogas mais eficientes e especificamente direcionadas. O conceito de hibridização de duas moléculas bioativas leva ao aumento da atividade devido aos efeitos sinérgicos de drogas híbridas anticâncer com o uso dos farmacóforos importantes: Acridina e Tiofeno. Estes dois sítios ativos foram amplamente estudados como agentes antitumorais, antiparasitários e antibacterianos. Suspeitamos que um conjugado, composto por dois farmacóforos com diferentes mecanismos de ação antiproliferativa, pode resultar em danos ao DNA. Estudos eletroquímicos em meios prótico e aprótico, biossensor de DNA eletroquímico em eletrodo de carbono vítreo, Hairpin DNA em eletrodo de ouro (SL-DNA/GE), modelagem molecular e Espectroscopia UV-Vis foram usados para determinar os danos causados ao DNA por seis conjugados de Acridina-Tiofeno. Neste trabalho, relatamos o estudo de seis intercaladores de DNA com base na acridina ligada a conjugados de tiofeno (7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN e ASC5CN). As propriedades redox da 7CNAC01, 6CNAC01, 7ESTAC01 e 6ESTAC01 envolvem processo quase-reversível com corrente controlada por difusão. As propriedades redox desses compostos foram investigadas usando voltametrias cíclica e de pulso diferencial (VPD) em eletrodo de carbono vítreo e eletrodo de ouro. Foi desenvolvido um novo e eficiente biossensor eletroquímico baseado no Hairpin DNA (SL-DNA/GE) imobilizado e funcionalizado na superfície do eletrodo de ouro para detectar danos oxidativos da guanina através da interação com 7ESTAC01. Os biosensores SL-DNA e dsDNA foram testados com conjugados de acridina-tiofeno reduzidos, apresentando melhor sensibilidade o sensor SLDNA na detecção de danos ao DNA. Além disso, os resultados de modelagem molecular mostraram predominantemente interação hidrofóbica e uma alta constante de ligação. Já os resultados de espectroscopia de absorção no UV-Vis mostraram a presença de ponto isosbéstico com dsDNA, para os conjugados 7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN, ACS5CN. Nossos resultados indicaram que três compostos de acridina-tiofeno reduzidos (7CNAC01, 6CNAC01 e ACS5CN) causaram danos direto ao dsDNA, e os seis compostos híbridos reduzidos, causaram danos ao DNA de cadeia simples. Finalmente, propusemos pela primeira vez uma correlação direta entre constante de ligação (Kb) e potencial de meia onda (E1 / 2) para quatro derivados de acridina-tiofeno (7ESTAC01, 6ESTAC01, ACS6CN e ASC5CN). Além disso, o biosensor eletroquímico de SL-DNA/GE mostrou-se bastante sensível para a detecção dos danos causados ao DNA, através da interação entre o DNA e os compostos estudados.

O câncer é a segunda maior causa de morte no mundo, sendo responsável por aproximadamente 7,6 milhões de óbitos. Entretanto, pesquisadores alertam para uma associação inversa entre o consumo de frutas e hortaliças e o desenvolvimento de neoplasias, desta forma a organização mundial da saúde sugere, dentre outras medidas para controle do câncer, o aumento do consumo de frutas e hortaliças. Nesse contexto o objetivo deste trabalho foi avaliar os eventuais efeitos quimiopreventivos das hortaliças Brassicas, couve (C) e repolho (R). Realizaram-se dois experimentos sendo o primeiro, o modelo de hepatocacinogênese de Ito, onde as hortaliças foram fornecidas durante 8 semanas na água de beber (10% p/v), animais que receberam apenas água foram utilizados como controle. Nesse experimento não houve inibição (P>0,05) de lesões pré-neoplásicas hepáticas positivas para glutationa S-transferase forma placental e não houve indução (P>0,05) da apoptose nos grupos tratados com C ou R. Contudo, observou-se redução (P<0,05) de danos em DNA hepático e aumento (P<0,05) da concentração hepática de luteína de ratos tratados com C e R, quando comparados a ratos controle. No segundo experimento as hortaliças foram fornecidas durante 8 semanas na água de beber (20% p/v), e os animais foram submetidos a aplicação do carcinogênico hepático 24h antes da eutanásia. Não houve redução (P>0,05) de danos em DNA, contudo a concentração do aduto de DNA 8-hidroxi-2-deoxiguanosina (8-OHdG) e foi elevada (P<0,05) em animais tratados com R quando comparados a tratados com C e controles. Com relação à expressão diferencial de genes, 29 genes foram diferencialmente expressos em fígado, dentre eles o gene da 8-oxoguanina-DNA-glicosilase (enzima de reparo do DNA), foi hipoexpressa no grupo tratado com R, o que pode explicar o aumentado valor de adutos no mesmo grupo. O cólon apresentou 31 genes com diferença de expressão, onde 5 genes estão relacionados ao metabolismo de xenobióticos. / Cancer is the major cause of death in the world, being responsible for approximately 7.6 million deaths. However, there is a hypothesis of an inverse association between fruit and vegetable consumption and the development of cancer. Therefore, the World Health Organization suggests, among other actions for controlling cancer, the increase in vegetable and fruit consumption. The aim of this work was to evaluate eventual chemopreventive effects of Brassicas vegetables, kale (K) and cabbage (C). Two experiments were done: the first one was Ito´s hepatocarcinogenesis model, where vegetables were provided during 8 weeks in the rats´ drinking water (10% w/v). Animals that received only water were considered control. In this experiment, there was no inhibition (P<0,05) of glutathione S-transferase placental form positive preneoplastic lesions and, also, there was no induction (P<0,05) of apoptosis in the groups treated with K or C However, it was observed a reduction (P<0,05) in hepatic DNA damages and an increase (P<0,05) in lutein hepatic concentration of rats treated with K or C, when compared to the control. In the second experiment, the vegetables were provided during 8 weeks in the rats´ drinking water (20% w/v), and animals were submitted to carcinogenic application 24h before euthanasia. There was no reduction (P<0,05) in DNA damages, however there was an increase (P<0,05) in the concentration of 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8-OHdG) DNA in animals treated with C when compared to the ones treated with K and control. In relation to the differential gene expression, 29 genes were differently expressed in the liver, such as the 8-oxoguanine-DNA-glycosylase gene, which was downregulated in the group treated with C. This might explain the increased value of adducts in the same group. Colon presented 31 genes with difference in expression, whereas 5 genes are related to xenobiotic metabolism.

O glioblastoma (GBM) é um tumor extremamente agressivo e resistente aos tratamentos convencionais. Os agentes utilizados na quimio- e radioterapia são indutores de danos no DNA, por induzirem quebras de fita simples (SSBs) e quebras de fita dupla (DSBs), as quais são letais para as células, mas quando eficientemente reparadas pelas células tumorais tornam estas resistentes. As principais vias de reparo de DSBs são: a via por recombinação homológa (Homologous Recombination HR) e por recombinação não- homóloga (Non-homologous end joining NHEJ). As proteínas de reparo participantes dessas vias têm sido estudadas como potenciais alvos moleculares na terapia contra o câncer. A estratégia empregada no presente trabalho foi a de inibir a via de reparo HR em células já comprometidas para a via NHEJ. Para isso foi utilizado o inibidor de RAD51 (uma das principais proteínas da via HR), 3-chloro-1-(3,4-dichlorophenyl)-4- morpholinylo-1H-pyrrole-2,5-dione, conhecido como RI-1(Calbiochem), testado em células de glioma M059J e M059K (deficientes e proficientes para DNA-PK, respectivamente), irradiadas com raios-X. Diferentes ensaios foram realizados para o teste com o inibidor RI-1 em células irradiadas ou não e comparados ao controle sem tratamento. Os resultados dos ensaios de sobrevivência clonogênica mostraram que a concentração de 40 M do inibidor RI-1 exerceu um maior efeito inibitório sobre a capacidade de as células se dividirem e formarem colônias. O RI-1 induziu alterações significativas na cinética do ciclo celular predominantemente na linhagem selvagem M059K, nos tempos de 24 e 72 h. Apesar de a linhagem M059J não mostrar alterações significativas na cinética do ciclo celular, esta demonstrou sensibilidade à irradiação, conforme demonstrado pela cinética de reparo das DSBs, sendo mais lenta em relação à M059K, demonstrando o comprometimento do reparo NHEJ na linhagem mutante para DNA-PK. A expressão das proteínas LIG3, XRCC1 e PARP-1 foram analisadas no tempo de 15 minutos e 24 h após a irradiação. Na presença do inibidor RI-1, a expressão da LIG3 foi aumentada em células M059K (15 min e 24 h) comparadas ao grupo controle. Já a linhagem M059J apresentou uma elevada expressão das proteínas XRCC1 e PARP-1 apenas em 15 min em relação ao controle; esses dados indicaram que um possível reparo de DSBs envolvendo essas proteínas pode ter sido ativado logo nos primeiros minutos após a indução de danos nessas células. O conjunto dos resultados deste trabalho sugere um papel atuante do inibidor RI-1 em células comprometidas para o reparo NHEJ, isto é, a linhagem M059J, levando à sugestão de que vias alternativas de reparo podem possivelmente estar envolvidas na resistência das células tumorais aos tratamentos convencionais. / Glioblastoma (GBM) is an extremely aggressive and resistant tumor to conventional treatments. The agents used in chemotherapy and radiotherapy are inducers of DNA damage, since they induce single strand breaks (SSBs) and doublestrand breaks (DSBs), which are lethal to cells, but when efficiently repaired by tumor cells make them resistant to antitumoral agents. The main repair pathways for DSBs are the homologous recombination (HR) and non-homologous end joining (NHEJ) pathways. Proteins participating in these processes have been studied as potential molecular targets in cancer therapy. Thus, the strategy employed in this work involved the inhibition of HR repair pathway in cells already committed to the NHEJ pathway, aiming to sensitize irradiated GBM cells. An inhibitor of RAD51 (one of the major HR proteins) was used: 3-chloro-1-(3,4-dichlorophenyl) -4 morpholinylo-1Hpyrrole- 2,5-dione, known as RI-1 (Calbiochem); this compound was tested in GBM cells, M059K and M059J (proficient and deficient for the DNA-PK, respectively) irradiated with X-rays. Various assays were performed to test the inhibitory property of RI-1 in irradiated cells and the combination of the inhibitor with X-irradiation, compared with the untreated control. The results of clonogenic survival showed that 40 M of RI-1 inhibitor exerted a higher inhibitory effect on the ability of cells to divide and form colonies. The RI-1 induced changes in cell cycle kinetics predominantly in the wild-type M059K, at 24 and 72 h. Although M059J did not show significant changes in cell cycle kinetics, these cells showed sensitivity to X-irradiation, as shown by the kinetics of DSB repair (gamma-H2AX foci), which was slower compared to M059K, demonstrating the commitment of the NHEJ repair in M059J (mutant for DNA-PK). The expression of LIG3, PARP-1 and XRCC1 proteins were analyzed at 15 min. and 24 h after irradiation. In the presence of the inhibitor RI-1, LIG 3 expression was increased in M059K cells (15 min. and 24 h) compared to the control group. M059J cells showed a high expression of XRCC1 and PARP-1 only at 15 min., compared to the control. These data indicated that a possible repair of DSBs involving these proteins may have been activated in the first minutes after DNA damage induction. The overall results of this study suggest that RI-1 inhibitor was efficient to influence cellular responses in cells committed to the NHEJ repair, i.e. M059J cell line, leading to the hypothesis that alternative repair pathways may be possibly involved in the resistance of tumor cells.