O câncer é uma das principais causas de morte em todo o mundo e o fator limitante na terapia antitumoral é a resistência a processos terapêuticos. Diversos são os mecanismos de resistência à drogas antitumorais e é fundamental desvendar os mecanismos envolvidos na quimiorresistência para eliminá-lo e ter-se uma melhor eficácia terapêutica. Nesse trabalho investigamos os mecanismos que determinam resistência a cisplatina em células de glioma. Primeiramente, mostramos que a resistência celular a cisplatina era independente de p53, capacidade de reparo de DNA. Utilizando modelo in vitro e in vivo foi demonstrado que os níveis de glutationa (GSH) tinha papel fundamental na resistência a cisplatina e temozolamida (TMZ). A linhagem de glioma resistente a TMZ tinha maior proteção antioxidante, maior expressão do fator de transcrição NRF2, GCLM e GST (envolvidos na geração e utilização de GSH). Utilizando modelo in vitro e in vivo mostramos que BSO (inibidor da síntese de GSH) potencializava o efeito tóxico do TMZ. Assim, a combinação de BSO com cisplatina e TMZ é uma abordagem poderosa para otimizar a citotoxicidade em tumores, sendo uma alternativa excitante para o tratamento de pacientes com glioma ou melanoma. / Cancer is one of main cause of death worldwide and the limiting factor is antitumoral therapy resistance. Several mechanisms command drug resistance and fundamental question is how is to unveil the mechanisms involved in it to get a better therapeutic efficacy. We investigated the mechanisms of cisplatin resistance in glioma cells. We demonstrated that cisplatin resistance was p53 independent and DNA repair capacity. It was demonstrated in a in vitro a in vivo model that gluthatione (GSH) is the major resistant factor for cisplatin and temozolomide (TMZ). We observed that the TMZ resistant glioma cell line counted with a high expression of the antioxidant transcription factor NFR2, GCLM and GST. We observed that NFR2 silencing greatly enhanced cell death, high levels of DNA damage upon TMZ treatment. In addition, BSO potentiated TMZ killing in human and murine melanoma using in vitro and in vivo models. Thus, combination of BSO, cisplatin and TMZ is a powerful strategy to optimize tumor killing, thus providing an exciting alternative therapeutic protocol to glioma and melanoma patients.

Orientador: Ilda de Godoy / Resumo: O tabagismo é responsável pelo maior número de mortes evitáveis ​​no mundo e está relacionado ao desenvolvimento de várias doenças, principalmente a doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Assim, a busca por biomarcadores precoces torna-se relevante para sua identificação e para o sucesso terapêutico. Os objetivos do nosso estudo foram avaliar a concentração da proteína de choque térmico 70 (HSP70), expressão do gene HSP70, anticorpos anti-HSP70 auto, marcador inflamatório sistêmico através da citocina interleucina-8 (IL-8) e proteína C reativa (PCR), alterações imunológicas e danos no DNA no sangue periférico de fumantes crônicos assintomáticos e não fumantes. Nossos resultados mostraram concentrações séricas aumentadas de HSP70, anti-HSP70, IL-8, PCR e neutrófilos, e danos no DNA de células sanguíneas de fumantes em comparação ao não-fumantes. Portanto, o tabagismo foi responsável por levar a alteração nos parâmetros fisiológicos e moleculares associados ao risco de desenvolver DPOC e outras doenças pulmonares. Com base nos dados, sugerimos que a HSP70 pode ser responsável pelo aumento dos níveis de citocinas inflamatórias e, consequentemente, o aumento do influxo de neutrófilos para os pulmões e aumento dos danos ao DNA e auto-anticorpos anti-HSP70. / Abstract: Smoking is responsible for the largest number of preventable deaths in the world, and is related to the development of several diseases, mainly chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Thus, the search for early biomarkers of such diseases becomes relevant for their identification and for successful therapy. The objectives of our study were to evaluate the concentration of heat shock protein 70 (HSP70), expression of the HSP70 gene, anti-HSP70 auto antibodies, the systemic inflammatory marker through cytokine interleukin-8 (IL-8) and CPR, immunological changes and DNA damage in peripheral blood of chronic asymptomatic smokers and non-smokers. Our results showed increased serum concentrations of HSP70, anti-HSP70, IL-8, CPR and neutrophils, and DNA damage in blood cells of smokers than in non-smokers. Therefore, cigarette smoking was confirmed as a noxious agent on physiological and molecular parameters associated with the risk for developing COPD and other lung diseases. Based on the data we suggest that HSP70 can be responsible for the increased levels of inflammatory cytokines, and consequently, the increased influx of neutrophils into the lungs and increased DNA damages e anti-HSP70 auto antibodies. / Doutor

O câncer é uma das principais causas de morte em todo o mundo e o fator limitante na terapia antitumoral é a resistência a processos terapêuticos. Diversos são os mecanismos de resistência à drogas antitumorais e é fundamental desvendar os mecanismos envolvidos na quimiorresistência para eliminá-lo e ter-se uma melhor eficácia terapêutica. Nesse trabalho investigamos os mecanismos que determinam resistência a cisplatina em células de glioma. Primeiramente, mostramos que a resistência celular a cisplatina era independente de p53, capacidade de reparo de DNA. Utilizando modelo in vitro e in vivo foi demonstrado que os níveis de glutationa (GSH) tinha papel fundamental na resistência a cisplatina e temozolamida (TMZ). A linhagem de glioma resistente a TMZ tinha maior proteção antioxidante, maior expressão do fator de transcrição NRF2, GCLM e GST (envolvidos na geração e utilização de GSH). Utilizando modelo in vitro e in vivo mostramos que BSO (inibidor da síntese de GSH) potencializava o efeito tóxico do TMZ. Assim, a combinação de BSO com cisplatina e TMZ é uma abordagem poderosa para otimizar a citotoxicidade em tumores, sendo uma alternativa excitante para o tratamento de pacientes com glioma ou melanoma. / Cancer is one of main cause of death worldwide and the limiting factor is antitumoral therapy resistance. Several mechanisms command drug resistance and fundamental question is how is to unveil the mechanisms involved in it to get a better therapeutic efficacy. We investigated the mechanisms of cisplatin resistance in glioma cells. We demonstrated that cisplatin resistance was p53 independent and DNA repair capacity. It was demonstrated in a in vitro a in vivo model that gluthatione (GSH) is the major resistant factor for cisplatin and temozolomide (TMZ). We observed that the TMZ resistant glioma cell line counted with a high expression of the antioxidant transcription factor NFR2, GCLM and GST. We observed that NFR2 silencing greatly enhanced cell death, high levels of DNA damage upon TMZ treatment. In addition, BSO potentiated TMZ killing in human and murine melanoma using in vitro and in vivo models. Thus, combination of BSO, cisplatin and TMZ is a powerful strategy to optimize tumor killing, thus providing an exciting alternative therapeutic protocol to glioma and melanoma patients.

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.

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.

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.

A luz ultravioleta (UV) bloqueia a replicação e transcrição devido à formação de lesões que distorcem o DNA. Descobrimos que a depleção da quinase ATR promove a indução precoce de apoptose após irradiação com luz UVB em fibroblastos humanos imortalizados com SV40 e que mesmo células proficientes em reparo de DNA e síntese translesão foram incapazes de alcançar a mitose após depleção de ATR. Essa quinase também representa um alvo promissor para sensibilizar tumores com mutações em p53 ao quimioterápico cisplatina e ao indutor de estresse oxidativo cloroquina. Além do bloqueio da replicação, danos no DNA bloqueiam a síntese de RNA. Utilizamos sequenciamento para mapear RNA nascentes e analisar a recuperação da transcrição em escala genômica. Genes mais longos são mais inibidos por luz UV, mas o nível de expressão gênica não contribui para a recuperação da transcrição. Além disso, o reparo de DNA é similar entre genes com recuperação da transcrição distinta e outras regulações, além da remoção de lesões no DNA, devem existir para que a síntese de RNA recomece. / Ultraviolet (UV) light stalls replication and transcription due to the formation of lesions that distort DNA. We found that ATR silencing promotes early induction of apoptosis after UVB light in human fibroblasts immortalized with SV40 and even cells proficient in DNA repair and translesion synthesis were unable to reach mitosis after ATR depletion. This kinase is also a promising target for sensitizing tumors with p53 mutations to chemotherapeutic that block replication, such as cisplatin, and the oxidative stress inducer chloroquine. In addition to blocking the replication, DNA damage arrest the synthesis of RNA. We used next-generation sequencing to map and analyze the nascent RNA transcription recovery genome-wide. We confirmed that longer genes are more inhibited following UV light, however, the level of gene expression does not contribute to the recovery of transcription. Moreover, DNA repair is similar among genes with different recovery of transcription and further regulation, besides DNA damage removal, must exist to promote resumption of RNA synthesis.

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.