PINHEIRO, Gardênia de Sousa. Propriedades vibracionais do Dipeptideo a-L-Aspartil-L-Alanina em condições extremas de temperatura. 2013. 139 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-04T18:39:22Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_gspinheiro.pdf: 7290856 bytes, checksum: 71cb5cf9431036ffbe95032771cff0e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T14:28:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_gspinheiro.pdf: 7290856 bytes, checksum: 71cb5cf9431036ffbe95032771cff0e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T14:28:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_gspinheiro.pdf: 7290856 bytes, checksum: 71cb5cf9431036ffbe95032771cff0e9 (MD5) Previous issue date: 2013 / In the present study the dipeptide α-L-aspartyl-L-alanine (α-Asp-Ala) whose molecular formula is C7H12N2O5, was studied using vibrational spectroscopy (IR and Raman) and thermal analysis. The thermal analysis experiments (differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis) were performed in the temperature range 113-513 K. Raman spectroscopy experiments under extreme conditions of temperature (18-413 K) were performed in the spectral range 20-3400 cm-1. As complementary technique, spectroscopy experiments infrared in the temperature range 83-413 K in the spectral region between 400 and 4000 cm-1 were performed. From the analysis of the results, it is possible to conclude that: (i) no indication of a phase transition undergone by the α-Asp-Ala crystal at low temperatures (18 to 293 K) was observed, (ii) the studied material undergoes a reversible first order phase transition from order-disorder type at 373 K, where several changes were observed in the vibrational spectra, especially with vibrational modes of the units that participate directly of the hydrogen bonds; (iii) The phase transition undergone by the α-Asp-Ala crystal (about 373 K) involves changes in hydrogen bonds, possibly rupture of at least one of them, and change in the conformation of the molecules in the unit cell. / No presente trabalho o dipeptídeo α-L-Aspartil-L-alanina (α-Asp-Ala), cuja fórmula molecular é C7H12N2O5, foi estudado através de espectroscopia vibracional (Raman e de infravermelho) e análise térmica. Os experimentos de análise térmica (calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria) foram realizados no intervalo de temperatura de 113 a 513 K. Experimentos de espectroscopia Raman sob condições extremas de temperatura (18 a 413 K) foram realizados no intervalo espectral de 20 a 3400 cm-1. Como técnica complementar, experimentos de espectroscopia de infravermelho no intervalo de temperatura de 83 a 413 K na região espectral entre 400 a 4000 cm-1 foram realizados. Da análise dos resultados, é possível concluir que: (i) o cristal de α-Asp-Ala manteve-se estável a baixas temperaturas (18 a 293 K); (ii) o material estudado sofre uma transição de fase reversível de primeira ordem (tipo ordem-desordem) em 373 K, onde são observadas várias mudanças nos espectros vibracionais, principalmente nos modos vibracionais das unidades que participam diretamente das ligações de hidrogênio. (iii) A transição de fase sofrida pelo cristal de α-Asp-Ala (em torno de 373 K) envolve modificações nas ligações de hidrogênio, possivelmente a ruptura de pelo menos uma delas, além de mudança na conformação das moléculas na célula unitária.

SILVA FILHO, J. G. da. Propriedades vibracionais do dipeptídeo L,L-difenilalanina sob condições extremas de temperatura e pressão. 2017. 141 f. Tese (Doutorado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação em Física (posgrad@fisica.ufc.br) on 2017-09-14T15:05:09Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_jgsilvafilho.pdf: 25921851 bytes, checksum: 34e82a083cae2b577ef36be0747c32d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-09-15T19:56:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_jgsilvafilho.pdf: 25921851 bytes, checksum: 34e82a083cae2b577ef36be0747c32d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T19:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_jgsilvafilho.pdf: 25921851 bytes, checksum: 34e82a083cae2b577ef36be0747c32d1 (MD5) Previous issue date: 2017 / In this thesis, we investigated the stability of the aromatic dipeptide L,L-diphenylalanine under extreme conditions of temperature and pressure. Firstly, the crystalline phase of the dipeptide was confirmed by Rietveld analysis. During this refinement, the instrumental and structural parameters were refined and a good fit was found between observed and calculated peak positions. Next, we have studied the hexagonal phase of this dipeptide under both low- and high-temperature conditions, using nondestructive Raman spectroscopy and infrared techniques. The experimental bands have been assigned on the basis of first principles calculations. Infrared spectra were taken of the sample as the sample was cooled up to 160 K, whereas the Raman spectra were collected at even lower temperatures, around 20 K. Our vibrational data indicate a structural stability in this temperature range. On the other hand, Raman spectra recorded in the Y(XX)Y and Y(ZZ)Y polarization scheme for L,L -diphenylalanine provides evidence of a phase transition at high temperatures (≈ 390 K). The major changes occurring in the Raman spectrum of L,L-diphenylalanine involve the bands in the low-wavenumber region (≤ 200 cm-1), accompanied by the softening of the amide I peak and the broadening of bands associated with the vibrational motions of the aromatic radicals. This phase transition was confirmed by thermoanalytical methods and X-ray diffraction experiments. The XRD patterns were collected as the sample was cooled up to 83 K (≈ -190 ºC) and heated to 473 K (≈ 200 ºC). The hexagonal phase of the L,L-diphenylalanine is stable until the limit of 393-403 K is reached. Increasing the temperature from 403 to 413 K induces significant changes in the observed crystalline phase. Finally, we report a high-pressure study (0.0-7.4 GPa) of L,L-diphenylalanine crystals using Raman spectroscopy. The application of high-pressure leads to considerable modifications in the vibrational bands, mainly between 3.9 GPa and 4.6 GPa. This includes the disappearance of Raman bands in the spectral region associated with the lattice mode vibrations and changes in the relative intensities of some internal-mode lines. During decompression, from 7.4 GPa, the reversion to the hexagonal phase indicates that there is little or no hysteresis between 2.7 and 0.7 GPa. / Neste trabalho investigamos a estabilidade do dipeptídeo aromático L,L-difenilalanina sob condições extremas de temperatura e pressão. Inicialmente, confirmamos por meio do método Rietveld de refinamento a fase cristalina do monocristal do dipeptídeo. Os parâmetros instrumentais e estruturais foram refinados durante o processo e encontramos uma boa concordância entre o padrão de difração calculado e experimental. Em seguida, estudamos os efeitos de altas e baixas temperatura na estabilidade da fase hexagonal desse dipeptídeo, utilizando técnicas não destrutivas de espectroscopia Raman e infravermelho. Os movimentos vibracionais associados as bandas observadas experimentalmente foram atribuídos de acordo com cálculos de primeiros princípios. Os espectros infravermelho foram medidos para a amostra L,L-difenilalanina resfriada até 160 K, enquanto os espectros Raman foram coletados para temperaturas ainda menores, em torno de 20 K. Os dados vibracionais apontam a estabilidade da L,L-difenilalanina neste intervalo de temperatura. Por outro lado, espectros Raman obtidos em duas configurações de espalhamento Y(XX)Y e Y(ZZ)Y indicam uma transição de fase da L,L-difenilalanina em altas temperaturas (≈ 390 K). Entre as modificações vibracionais, destacam-se as mudanças na região espectral abaixo de 200 cm-1, acompanhadas do deslocamento da banda amida I e do alargamento de bandas associadas aos movimentos vibracionais dos radicais que compõem o dipeptídeo. A transição de fase apontada pelos experimentos de espectroscopia Raman em altas temperaturas foi confirmada por métodos termoanalíticos e através de experimentos de difração de raios-X. Os difratogramas foram obtidos para amostra resfriada até 83 K (≈ -190 ºC) e aquecida até 473 K (≈ 200 ºC). A fase hexagonal da L,L-difenilalanina permanece estável até o limite entre 393 e 403 K. A partir desse valor de temperatura, uma mudança perceptível na fase cristalina é observada. Por fim, foi realizado por meio de espectroscopia Raman um estudo do comportamento vibracional do dipeptídeo submetido a pressões hidrostáticas de até 7,4 GPa. Os resultados apresentaram grandes modificações nas bandas de baixas energias, acompanhadas de mudanças nas vibrações dos modos internos entre 3,9 e 4,6 GPa, indicando a ocorrência de uma transição de fase estrutural. Uma vez que o acoplamento entre as moléculas de água e os nanocanais do cristal L,L-difenilalanina é extremamente sensível à disposição tubular, as mudanças vibracionais, observadas na região espectral dos modos internos, podem ser interpretadas como modificações conformacionais no esqueleto do dipeptídeo. Após a descompressão do material, a partir de 7,4 GPa, verificamos que a transição de fase é reversível uma vez que o espectro ambiente é recuperado quando a pressão é completamente liberada.

A glutamina é o aminoácido livre mais abundante no plasma e músculo, sendo utilizada em elevadas taxas por diversas células na manutenção e promoção de funções essenciais à homeostasia celular. Entretanto, em algumas situações catabólicas, entre as quais exercícios físicos intensos e prolongados ou exaustivos é observada a redução na concentração de glutamina, o que pode comprometer as funções celulares. A suplementação com dipeptídeos de glutamina, tais como a L-alanil-L-glutamina (DIP) pode representar um eficiente meio de fornecimento de glutamina por via oral para o organismo. Desta forma, ratos Wistar machos foram treinados e suplementados com o DIP (1,49 g•kg-1) ou uma solução contendo os aminoácidos L-glutamina (1 g•kg-1) e L-alanina (0,61 g•kg-1) livres (GLN+ALA) ou água (CON), sendo sacrificados em dois tempos, antes (TR) e após (INT) um exercício intenso de natação. No plasma, a concentração de glutamina, glutamato, glicose, amônia, CK, LDH, TNF-α e PgE2 foram avaliadas. No músculo sóleo e gastrocnêmio e no fígado foram determinadas as concentrações de glutamina, glutamato, GSH, GSSG e proteínas totais. Antes do exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de CK no plasma. O grupo DIP-TR apresentou maior concentração de glutamato, GSH e GSH/GSSG no sóleo e fígado. Maior concentração de glutamina, glutamato, GSH ou GSH/GSSG foi observada no sóleo e fígado do grupo GLN+ALA-TR. Após o exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de amônia e TNF-α, e no grupo DIP-INT menor concentração de PgE2 foi observada. Maior concentração de glutamina, glutamato e GSH/GSSG no sóleo e glutamato no gastrocnêmio foram encontrados nos grupos DIP-INT e GLN+ALA-INT. No fígado foi encontrada também maior concentração de GSH e GSH/GSSG, decorrentes das suplementações. Os nossos resultados levam à conclusão de que a suplementação oral com L-glutamina e L-alanina na forma livre ou como dipeptídeo, L-alanil-L-glutamina, pode aumentar os estoques musculares e hepáticos de GSH e alterar o estado redox celular, atenuando lesão e a inflamação induzidas pelo exercício físico. / Glutamine is the most abundant free amino acid found in plasma and muscle, and is utilized at high rates by many cells for maintenance and promotion of cell function. However, in some catabolic situations, like intense and prolonged or exhaustive physical exercise, a reduction in GLN availability is observed, fact that may impair the cell functions. Oral supplementation with dipeptides of glutamine, like L-alanyl-L-glutamine may serve as an interesting way to deliver glutamine to the organism. Male Wistar rats were trained and supplemented with DIP (1,49 g•kg-1) or mixture containing free L-glutamine (1 g&#8226kg-1) and Lalanine (0,61 g•kg-1) or water (CON) and sacrificed in distinct times: before (TR) and immediately after (INT) intense exercise of swim. Plasma and serum concentrations of glucose, GLN, glutamate, ammonia, CK, LDH, TNF-• and PgE2 were evaluated. In muscles (soleus and gastrocnemius) and liver GLN, glutamate, GSH, GSSG and total proteins also were evaluated. Low concentration of CK in plasma was observed in both supplemented groups before the exhaustive test. The DIP-TR presented more concentration of glutamate, GSH e GSH/GSSG in the soleus muscle and liver. Higher concentration of glutamine, glutamate and GSH/GSSG was seen in GLN+ALATR group. Both groups supplemented with DIP and GLN+ALA after the exhaustive test, exhibit decreases in ammonia and TNF-α, and the group DIP-INT, demonstrated decrease in PgE2. Glutamine, glutamate and GSH/GSSG increases in the soleus and glutamate in the gastrocnemius increases in groups DIP-INT and GLN+ALA-INT. Increases in GSH and GSH/GSSG in liver were found in the same groups, compared to CON-INT. Our results indicate that oral supplementation with free L-glutamine added to L-alanine or the dipeptide, Lalanyl-L-glutamine, may influence the muscle and liver stores of GSH and the cellular redox state, and this may attenuate damage and inflammation induced by severe physical exercise.

A glutamina é o aminoácido livre mais abundante no plasma e músculo, sendo utilizada em elevadas taxas por diversas células na manutenção e promoção de funções essenciais à homeostasia celular. Entretanto, em algumas situações catabólicas, entre as quais exercícios físicos intensos e prolongados ou exaustivos é observada a redução na concentração de glutamina, o que pode comprometer as funções celulares. A suplementação com dipeptídeos de glutamina, tais como a L-alanil-L-glutamina (DIP) pode representar um eficiente meio de fornecimento de glutamina por via oral para o organismo. Desta forma, ratos Wistar machos foram treinados e suplementados com o DIP (1,49 g•kg-1) ou uma solução contendo os aminoácidos L-glutamina (1 g•kg-1) e L-alanina (0,61 g•kg-1) livres (GLN+ALA) ou água (CON), sendo sacrificados em dois tempos, antes (TR) e após (INT) um exercício intenso de natação. No plasma, a concentração de glutamina, glutamato, glicose, amônia, CK, LDH, TNF-α e PgE2 foram avaliadas. No músculo sóleo e gastrocnêmio e no fígado foram determinadas as concentrações de glutamina, glutamato, GSH, GSSG e proteínas totais. Antes do exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de CK no plasma. O grupo DIP-TR apresentou maior concentração de glutamato, GSH e GSH/GSSG no sóleo e fígado. Maior concentração de glutamina, glutamato, GSH ou GSH/GSSG foi observada no sóleo e fígado do grupo GLN+ALA-TR. Após o exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de amônia e TNF-α, e no grupo DIP-INT menor concentração de PgE2 foi observada. Maior concentração de glutamina, glutamato e GSH/GSSG no sóleo e glutamato no gastrocnêmio foram encontrados nos grupos DIP-INT e GLN+ALA-INT. No fígado foi encontrada também maior concentração de GSH e GSH/GSSG, decorrentes das suplementações. Os nossos resultados levam à conclusão de que a suplementação oral com L-glutamina e L-alanina na forma livre ou como dipeptídeo, L-alanil-L-glutamina, pode aumentar os estoques musculares e hepáticos de GSH e alterar o estado redox celular, atenuando lesão e a inflamação induzidas pelo exercício físico. / Glutamine is the most abundant free amino acid found in plasma and muscle, and is utilized at high rates by many cells for maintenance and promotion of cell function. However, in some catabolic situations, like intense and prolonged or exhaustive physical exercise, a reduction in GLN availability is observed, fact that may impair the cell functions. Oral supplementation with dipeptides of glutamine, like L-alanyl-L-glutamine may serve as an interesting way to deliver glutamine to the organism. Male Wistar rats were trained and supplemented with DIP (1,49 g•kg-1) or mixture containing free L-glutamine (1 g&#8226kg-1) and Lalanine (0,61 g•kg-1) or water (CON) and sacrificed in distinct times: before (TR) and immediately after (INT) intense exercise of swim. Plasma and serum concentrations of glucose, GLN, glutamate, ammonia, CK, LDH, TNF-• and PgE2 were evaluated. In muscles (soleus and gastrocnemius) and liver GLN, glutamate, GSH, GSSG and total proteins also were evaluated. Low concentration of CK in plasma was observed in both supplemented groups before the exhaustive test. The DIP-TR presented more concentration of glutamate, GSH e GSH/GSSG in the soleus muscle and liver. Higher concentration of glutamine, glutamate and GSH/GSSG was seen in GLN+ALATR group. Both groups supplemented with DIP and GLN+ALA after the exhaustive test, exhibit decreases in ammonia and TNF-α, and the group DIP-INT, demonstrated decrease in PgE2. Glutamine, glutamate and GSH/GSSG increases in the soleus and glutamate in the gastrocnemius increases in groups DIP-INT and GLN+ALA-INT. Increases in GSH and GSH/GSSG in liver were found in the same groups, compared to CON-INT. Our results indicate that oral supplementation with free L-glutamine added to L-alanine or the dipeptide, Lalanyl-L-glutamine, may influence the muscle and liver stores of GSH and the cellular redox state, and this may attenuate damage and inflammation induced by severe physical exercise.

Entre os PRRs (receptores de reconhecimento padrão), NOD-like receptors (NLRs), tal como NOD2, são responsáveis pela detecção intracelular de muramil dipeptídeo (MDP); padrão molecular associado a patógeno (PAMP), encontrado no peptidoglicano (PGN) de praticamente todas bactérias GRAM positiva e negativa. Após o reconhecimento e estimulação por MDP, NOD2 recruta diretamente a serina-treonina quinase RIPK2, uma proteína adaptadora importante na ativação de NF?B mediada por NOD2. A expressão de NOD2 foi descrita em macrófagos e em outras células. Além disso, trabalhos anteriores indicaram que PRRs desempenham papel crucial na ativação de células gliais da medula espinal, na indução e manutenção da dor inflamatória crônica e dor neuropática. No presente estudo, avaliamos o papel de NOD2 na modulação da sensibilidade à dor, focando sua importância na ativação de células da glia da medula espinal, bem como a sua via de sinalização (RIPK2) e liberação de citocinas pró-nociceptivas, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-?), interleucina-6 (IL-6) e interleucina-1 beta (IL-1?). Os resultados demonstram que camundongos selvagens tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico (pico entre 3 e 5 horas) comparado com o grupo controle (veículo), retornando ao basal após 48 horas. Além disso, camundongos NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- e IL-6 -/- tratados com MDP não diferiram o limiar nociceptivo mecânico, comparado com seus respectivos grupos controle (veículo). Entretanto, camundongos TNFR1- /- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- e TRIF-/- tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico similar aos camundongos selvagens tratados com MDP. Adicionalmente, o pré-tratamento de camundongos selvagens com IL-1ra, propentofilina, minociclina, fluorocitrato e SB 203580 inibiu o desenvolvimento da hipersensibilidade mecânica induzida por MDP. Estes dados sugerem que a ativação do sensor intracellular NOD2 esta presente em células da glia da medula espinal e estimula a ativação das vias de sinalização RIPK2 e p38 MAPK com subsequente produção de IL-1?, IL-6 e TNF?, por uma via de sinalização independente de TLR4, MyD88 e TRIF. Finalmente, estes mecanismos contribuem para o processo de hipersensibilidade mecânica durante a neuropatia periférica e representam uma nova abordagem para elucidar os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da dor crônica. / Among PRRs (pattern recognition receptors), NOD-like receptors (NLRs), such as NOD2 are responsible by intracellular detection of muramyl dipeptide (MDP); pathogen-associated molecular pattern (PAMP) found in the peptidoglycan (PGN) from virtually all gram positive and gram negative bacteria. Upon recognition and stimulation by MDP, NOD2 recruits directly the receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 2 (RIPK2), an adaptor protein important in the NOD2-mediated NF?B activation. The expression of NOD2 has been described in macrophages and other cells. Moreover, previous work has indicated that PRRs play a crucial role in the activation of spinal cord glial cells, in the induction and maintenance of chronic inflammatory and neuropathic pain. In the present study, we aimed to evaluate the role of NOD2 in the modulation of pain sensitivity, focusing on its importance in the activation of spinal cord glial cells, as well as its signaling pathway (RIPK2) and release of pro-nociceptive cytokines, such as tumour necrosis factor-alpha (TNF-?), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-1beta (IL-1?). The results demonstrate that WT mice treated with MDP showed a decrease in mechanical nociceptive threshold (peak 3 to 5 hours) compared with the control group (vehicle), returning to the base line after 48 hours. Furthermore, NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- and IL-6 -/- mice treated with MDP did not differ the mechanical nociceptive threshold compared with their respective control groups (vehicle). However, TNFR1-/- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- and TRIF-/- mice treated MDP, showed a decrease in mechanical nociceptive threshold similar to WT mice treated with MDP. In addition, the pretreatment of WT mice with IL-1ra, propentofylline, minocycline, fluorocitrate and SB 203580 inhibited the development of mechanical hypersensitivity induced by MDP. These data suggest that activation of the intracellular sensor NOD2 present in spinal cord glial cells stimulates the activation of RIPK2 and p38 MAPK signaling pathways and subsequent production of IL-1?, IL-6 and TNF?, in a TLR4-, MyD88- and TRIF-independent signaling pathway. Finally, these mechanisms contribute to the process of mechanical hypersensitivity during peripheral neuropathy and represent a novel approach for elucidating the mechanisms underlying pathophysiology of chronic pain.

Entre os PRRs (receptores de reconhecimento padrão), NOD-like receptors (NLRs), tal como NOD2, são responsáveis pela detecção intracelular de muramil dipeptídeo (MDP); padrão molecular associado a patógeno (PAMP), encontrado no peptidoglicano (PGN) de praticamente todas bactérias GRAM positiva e negativa. Após o reconhecimento e estimulação por MDP, NOD2 recruta diretamente a serina-treonina quinase RIPK2, uma proteína adaptadora importante na ativação de NF?B mediada por NOD2. A expressão de NOD2 foi descrita em macrófagos e em outras células. Além disso, trabalhos anteriores indicaram que PRRs desempenham papel crucial na ativação de células gliais da medula espinal, na indução e manutenção da dor inflamatória crônica e dor neuropática. No presente estudo, avaliamos o papel de NOD2 na modulação da sensibilidade à dor, focando sua importância na ativação de células da glia da medula espinal, bem como a sua via de sinalização (RIPK2) e liberação de citocinas pró-nociceptivas, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-?), interleucina-6 (IL-6) e interleucina-1 beta (IL-1?). Os resultados demonstram que camundongos selvagens tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico (pico entre 3 e 5 horas) comparado com o grupo controle (veículo), retornando ao basal após 48 horas. Além disso, camundongos NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- e IL-6 -/- tratados com MDP não diferiram o limiar nociceptivo mecânico, comparado com seus respectivos grupos controle (veículo). Entretanto, camundongos TNFR1- /- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- e TRIF-/- tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico similar aos camundongos selvagens tratados com MDP. Adicionalmente, o pré-tratamento de camundongos selvagens com IL-1ra, propentofilina, minociclina, fluorocitrato e SB 203580 inibiu o desenvolvimento da hipersensibilidade mecânica induzida por MDP. Estes dados sugerem que a ativação do sensor intracellular NOD2 esta presente em células da glia da medula espinal e estimula a ativação das vias de sinalização RIPK2 e p38 MAPK com subsequente produção de IL-1?, IL-6 e TNF?, por uma via de sinalização independente de TLR4, MyD88 e TRIF. Finalmente, estes mecanismos contribuem para o processo de hipersensibilidade mecânica durante a neuropatia periférica e representam uma nova abordagem para elucidar os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da dor crônica. / Among PRRs (pattern recognition receptors), NOD-like receptors (NLRs), such as NOD2 are responsible by intracellular detection of muramyl dipeptide (MDP); pathogen-associated molecular pattern (PAMP) found in the peptidoglycan (PGN) from virtually all gram positive and gram negative bacteria. Upon recognition and stimulation by MDP, NOD2 recruits directly the receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 2 (RIPK2), an adaptor protein important in the NOD2-mediated NF?B activation. The expression of NOD2 has been described in macrophages and other cells. Moreover, previous work has indicated that PRRs play a crucial role in the activation of spinal cord glial cells, in the induction and maintenance of chronic inflammatory and neuropathic pain. In the present study, we aimed to evaluate the role of NOD2 in the modulation of pain sensitivity, focusing on its importance in the activation of spinal cord glial cells, as well as its signaling pathway (RIPK2) and release of pro-nociceptive cytokines, such as tumour necrosis factor-alpha (TNF-?), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-1beta (IL-1?). The results demonstrate that WT mice treated with MDP showed a decrease in mechanical nociceptive threshold (peak 3 to 5 hours) compared with the control group (vehicle), returning to the base line after 48 hours. Furthermore, NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- and IL-6 -/- mice treated with MDP did not differ the mechanical nociceptive threshold compared with their respective control groups (vehicle). However, TNFR1-/- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- and TRIF-/- mice treated MDP, showed a decrease in mechanical nociceptive threshold similar to WT mice treated with MDP. In addition, the pretreatment of WT mice with IL-1ra, propentofylline, minocycline, fluorocitrate and SB 203580 inhibited the development of mechanical hypersensitivity induced by MDP. These data suggest that activation of the intracellular sensor NOD2 present in spinal cord glial cells stimulates the activation of RIPK2 and p38 MAPK signaling pathways and subsequent production of IL-1?, IL-6 and TNF?, in a TLR4-, MyD88- and TRIF-independent signaling pathway. Finally, these mechanisms contribute to the process of mechanical hypersensitivity during peripheral neuropathy and represent a novel approach for elucidating the mechanisms underlying pathophysiology of chronic pain.

SILVA, José Gláucio da. Propriedades Vibracionais do Dipeptídeo L-Alanil-Alanina submetido a deformações homogêneas. 2015. 131 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2016-03-18T16:45:00Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_jgsilva.pdf: 4602304 bytes, checksum: c589f914ff64a0ac8fd63892133504ba (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2016-03-18T16:46:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_jgsilva.pdf: 4602304 bytes, checksum: c589f914ff64a0ac8fd63892133504ba (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T16:46:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_jgsilva.pdf: 4602304 bytes, checksum: c589f914ff64a0ac8fd63892133504ba (MD5) Previous issue date: 2015 / The dipeptide L-Alanyl – L-Alanine crystal was studied through polarized Raman scattering submitted to homogeneous deformations. The crystals were grown by slow evaporation technique from an aqueous supersaturated solution of the crystal powder. Rays-x diffractions measurements were realized to confirm a crystalline structure of the crystal. Polarized Raman scattering measurements were performed at room temperature, as well as the analysis of the group theory to the C4 factor group and a tentative assignment of the vibrational modes of crystal. Raman scattering measurements in the crystals as a function of temperature were realized between two intervals of temperature: first, at low temperature between 300 K and 11 K e 11 K and 300 K, and second, at high temperature between 300 K e 520 K and 520 K e 300 K, in the spectral range of 50 cm-1 to 3400 cm-1. From the results of low temperature measurements, it was possible to conclude that the crystal undergoes a second-order phase transition between 80 K and 60 K, from a tetragonal structure with C4 factor group to a monoclinic structure with C2 factor group, maintaining the same number of the molecules per primitive cell. The suggested mechanism to explain the phase transition is the occupation of non-equivalent sites by CH3 molecular groups present at Ala-Ala molecule. On the other hand, the crystal remained stable in the high temperature range studied, and the changes observed in the Raman spectra showed no evidence that the Ala-Ala crystal undergone phase transition or changes in molecule conformation. In those experiments were observed only quantitative changes in frequency and widths of the Raman modes, which are normal for any material subjected to variations in temperatures around 220 K. Raman scattering measurements in the crystals as a function of pressure in the pressure range between 0,1 GPa and 6,3 GPa, in compression and of 6,3 GPa and 0,1 GPa, in decompression, in the spectral region between 100 cm-1 and 3400 cm-1 showed two ranges where several qualitative changes occurred; the first, in low pressure interval between 1.7 GPa and 2.3 GPa and the second, at high pressure interval, between 4.5 GPa and 4.9 GPa. Between 1.7 GPa and 2.3 GPa, it was observed qualitative changes as well as the disappearance of an external mode around of 130 cm-1 and the anomalous behavior of other external mode around of 110 cm-1 for pressures of the order of 1,7 GPa. These qualitative changes suggest that the crystal exhibits a second order structural phase transition. Qualitative changes also were observed in others regions of the Raman spectrum through of special reorientation of the molecular groups CO2, CH3 and NH3. These qualitative changes characterize a structural second order phase transition. The mains qualitative changes observed between 4,5 GPa and 5,2 GPa were the disappearance of the external modes and the an large increasing of the width of the Raman modes, suggesting that the crystal exhibits a structural disorder in the crystalline structure when undergoes a phase transition for high pressures, possibly a amorphization. When performing decompression of the sample, the Raman spectrum returns to its initial form relative to pressure of 0,1 GPa indicating reversibility of phase transitions. / O cristal dipeptídeo L-Alanil-L-alanina (Ala-Ala) foi estudado através da técnica de espalhamento Raman polarizado submetido a deformações homogêneas. Os cristais foram crescidos pela técnica de evaporação lenta a partir de uma solução aquosa supersaturada do pó do cristal. Medidas de raios-x foram realizadas para confirmar a estrutura cristalina do cristal. Foram realizadas medidas de espalhamento Raman polarizado a temperatura ambiente, bem como análise da teoria de grupos para o grupo fator C4 juntamente com uma classificação exploratória dos modos normais de vibração do cristal. As medidas de espalhamento Raman foram realizadas em baixas temperaturas, entre 300 K e 11 K e 11 K e 300 K, e altas temperaturas, entre 300 K e 520 K e 520 K e 300 K, na região espectral de 50 a 3300 cm-1. Da análise dos resultados das medidas de baixas temperaturas foi possível concluir que o cristal exibe uma transição de fase de segunda ordem, entre 80 e 60 K, passando continuamente da estrutura tetragonal com grupo fator C4 para uma estrutura monoclínica com grupo fator C2 mantendo o mesmo número de moléculas na célula primitiva. O mecanismo proposto para explicar a transição de fase é a ocupação de sítios de simetria C1 não equivalentes pelos íons moleculares CH3 numa estrutura monoclínica pertencente ao grupo fator C2. O cristal manteve-se estável em todo o intervalo de alta temperatura estudado. Nestas experiências foram observadas apenas mudanças quantitativas nas frequências e larguras de linha dos modos Raman estudados, que é normal para qualquer material submetido a variações de temperaturas da ordem de 220 K. Medidas de espalhamento polarizado no cristal de Ala – Ala no intervalo de pressão entre 0,1 GPa e 6,3 GPa, na compressão, e de 6,3 GPa e 0,1 GPa, na descompressão, na região espectral de 100 cm-1 a 3400 cm-1 mostraram dois intervalos de pressão em que ocorrem diversas mudanças qualitativas; o primeiro entre 1,7 GPa e 2,3 GPa e o segundo entre 4,5 GPa e 4,9 GPa. Entre 1,7 GPa e 2,3 GPa foram observadas mudanças qualitativas significantes na região dos modos externos, tais como, o desaparecimento de um modo da rede em torno de 130 cm-1 e o comportamento anômalo de outro modo da rede em torno de 110 cm-1 para pressão de 1,7 GPa. Estas mudanças qualitativas sugerem que o cristal exibe uma transição de fase estrutural de segunda ordem. As outras regiões do espectro Raman do cristal apresentaram diversas mudanças qualitativas continuas no comportamento dos modos Raman das unidades que participam diretamente das pontes de hidrogênio, indicando que o cristal apresenta reorientações espaciais dos grupos moleculares CO2, CH3 e NH3. Estas mudanças qualitativas caracterizam uma transição de fase estrutural de segunda ordem. As principais mudanças qualitativas observadas entre 4,5 GPa e 5,2 GPa são o desaparecimento dos modos externos e, quantitativamente, um grande aumento na largura de linha dos modos Raman indicando que o cristal exibe uma desordem na estrutura cristalina durante a transição de fase de altas pressões, possivelmente uma amorfização. Na descompressão da amostra os espectros Raman são quase que totalmente recuperados na sua forma inicial indicando que o cristal apresenta transições de fase reversíveis.