A Doença de Gaucher (DG) é a Doença Lisossômica de Depósito mais frequente com prevalência de 1:50.000. Ela é causada pela deficiência da betaglicosidase ácida (GBA), gerando acúmulo de glicosilceramidas (glicocerebrosídio) nos lisossomos. Outra enzima relacionada é a quitotriosidase (QT), onde a atividade está aumentada nos pacientes em até 1000 vezes. Atualmente o diagnóstico é baseado na atividade específica de enzimas em leucócitos ou fibroblastos. O uso de sangue impregnado em papel filtro (SPF) vem sendo ampliado, porém somente como forma de triagem, pois não há forma validada de estabelecer a atividade específica da enzima. A utilização de sangue em papel filtro tem diversas vantagens, tais como: fácil transporte, fácil armazenagem das amostras, menor volume de reação e segurança de manipulação das amostras. Esse estudo tem como objetivo validar técnicas fluorimétricas para o estabelecimento da atividade específica da GBA e QT em sangue impregnado em papel filtro eluido com tampão universal (20 mmol/L de fosfato de sódio, pH 7,0) através da correção do volume amostral pela quantificação de proteínas totais. Além disso, foram miniaturizadas as técnicas padrão para a triagem em SPF e as técnicas confirmatórias padrão ouro em leucócitos da DG. Foram estabelecidos novos valores de referência para todas as técnicas estabelecidas. Foi possível diferenciar os controles saudáveis dos pacientes com DG utilizando as técnicas miniaturizadas em SPF e leucócitos. A atividade específica em SPF se mostrou valida e os coeficientes de variação foram considerados aceitáveis. A estabilidade enzimática foi analisada por 21 dias de armazenamento a 4°C e foi observado que a há um decaimento da atividade da GBA, mas não da QT. Deste modo a atividade específica em SPF pode ser utilizada de forma confiável como método de triagem e confirmação do diagnóstico de DG. / Gaucher disease (GD) is the most frequent Lysosomal Storage Disorder with a prevalence of 1:50,000. It is caused by the deficiency of acid betaglucosidase (GBA), generating glucosylceramide (glucocerebroside) accumulation in the lysosomes. Another enzyme related to GD is chitotriosidase (CT), which activity is increased in patients up to 1000 times. Currently the diagnosis is based on the specific activity of enzymes in leukocytes or fibroblasts. The use of dried blood spots (DBS) has been extended, but only as screening, because there is no validated specific activity of the enzymes. The use of DBS has several advantages, such as easy transport and easy storage of samples, smaller reaction volume and safety of handling samples. This study aims to validate fluorometric techniques for establishing specific activity of the GBA and CT in DBS eluted with universal buffer (20 mmol/L sodium phosphate, pH7.0) by correcting for sample volume quantification of total protein. Moreover, standard screening techniques in DBS and standard diagnosis techniques in leukocytes for GD have been miniaturized. New reference values and cut-off points were established for all techniques. It was possible to differentiate healthy controls from patients with GD using miniaturized techniques in DBS and leukocytes. The specific activity of DBS proved valid and coefficients of variation were acceptable. The enzymatic stability was analyzed by 21 days of storage at 4° C and it was observed that there is a decrease of the activity of GBA, but not of CT. Thus the specific activity on DBS can be used as a reliable screening method and as diagnosis of GD.

A doença de Gaucher (DG) é uma doença de armazenamento lisossômico causada por uma mutação no gene que codifica a enzima β-glicosidase, a deficiência dessa enzima provoca o acúmulo de glicosilceramidas nos lisossomos do sistema retículo endotelial. A DG é divididas em três tipos, o tipo I é a forma mais branda e mais prevalente da doença. As consequências desta doença incluem hepatoesplenomegalia, deficiências ósseas, manifestações hematológicas e neurodegeneração, porém os mecanismos fisiopatológicos ainda não estão totalmente esclarecidos. Portanto, a fim de esclarecer a fisiopatologia envolvida na DG, o presente estudo avaliou a produção de espécies reativas de oxigênio, as atividades da superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase, os níveis de nitritos, os imunoconteúdos de iNOS e de pNF-kB, os danos ao DNA e o conteúdo sulfidrilas em diferentes componentes da sangue de indivíduos afetados. Os pacientes foram divididos em dois grupos: controles com diagnóstico negativo para DG e pacientes diagnosticados com DG tipo I, tratados com terapia de reposição enzimática. O sangue foi coletado 5 minutos antes do tratamento. Os resultados mostraram que a atividade de superóxido dismutase foi reduzida em eritrócitos, enquanto atividade da glutationa peroxidase foi aumentada no plasma de pacientes com DG. Os níveis de nitritos e o imunoconteúdo pNF-kB estavam significativamente aumentados no plasma e leucócitos, respectivamente. Ensaio do cometa foi realizada no sangue total e indicou danos no DNA. Observou-se também um dano oxidativo a proteínas, devido a redução do conteúdo sulfidrilas em plasma e eritrócitos. Nossos resultados sugerem que pacientes com DG, mesmo em tratamento, apresentam alteração no status oxidativo/nitrativo e parâmetros inflamatórios, bem como evidências de danos ao DNA no sangue, o que poderia ser, pelo menos em parte, associado à fisiopatologia da DG. / Gaucher disease (GD) is a lysosomal storage disorder caused by a mutation in the gene encoding β-glucosidase enzyme, this enzyme deficiency leads to glucosylceramides accumulation in the lysosomes of the reticulum endothelial system. GD divided into three types, where in type I is the mildest and most prevalent form of disease. The consequences of this disease include hepatosplenomegaly, bone impairments, hematologic manifestations and neurodegeneration, but pathophysiology mechanisms are still not well elucidated. Therefore, in order to clarify the pathophysiology involved in GD, the present study evaluated reactive oxygen species production, superoxide dismutase, catalase and gluthatione peroxidase activities, nitrite levels, immunocontent of iNOS and pNF-κB, DNA damage and sulfhydryl content in differents components of blood from affected individuals.Patients were divided into two groups: controls with negative diagnosis to GD and patients diagnosed to GD type I treated with enzyme replacement therapy. Blood were collected 5 minutes before the treatment. Results showed that superoxide dismutase activity was reduced in erythrocytes while gluthatione peroxidase activity was increased in plasma of GD patients. Nitrite levels and pNF-κB immunocontent were significantly increased in plasma and leukocytes, respectively. Comet assay was performed in whole blood and indicated DNA damage. We also observed an oxidative damage to proteins elicited by decreased sulfhydryl content in plasma and erythrocytes. Our findings suggest that patients with GD, even in treatment, have altered oxidative/nitrative status and inflammatory parameters, as well as evidence of DNA damage in blood, what could be at least in part, associated with pathophysiology of GD.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-27 / Objetivo: Implementar e padronizar técnicas de dosagem de atividade enzimática em gota seca de sangue em papel de filtro para as seguintes enzimas lisossomais: - galactosidase A, que permite diagnosticar pacientes com Doença de Fabry, - iduronidase, que permite identificar pacientes com Mucopolissacaridose tipo I; - glicosidase e quitotriosidase, que permitem diagnosticar pacientes com Doença de Gaucher e -glicosidase, que permite identificar pacientes com Doença de Pompe, além da enzima -galactosidase, que possibilita avaliar a qualidade do material. Determinar o valor de corte para todas estas enzimas, que irá possibilitar a diferenciação dos indivíduos saudáveis dos pacientes. Metodologia: Ao todo foram selecionados 302 indivíduos, de ambos os sexos e com idades entre 18 e 82 anos. Foram coletados de 5 a 10 mL de sangue periférico de cada voluntário, e posteriormente 4 ou 5 gotas de sangue foram transferidas com o auxílio de uma pipeta tipo Pasteur para um papel de filtro. Todas as técnicas de dosagem de atividade enzimática realizadas neste trabalho baseiam-se na ação da enzima de interesse sobre um substrato sintético específico, que libera após clivagem uma molécula que emite fluorescência. A atividade enzimática será proporcional à quantidade de fluorescência detectada pelo equipamento. Resultados: Com as dosagens de atividade enzimática realizadas neste trabalho foram obtidos os seguintes resultados (média±desvio-padrão; valores mínimos e máximos), expressos em μmol/L/h: -galactosidase (14,09±4,36; 4,04-29,65); -galactosidase A (4,57±1,37; 1,44-10,67); -iduronidase (3,45±1,21; 1,40-7,78); -glicosidase (4,57±1,37; 1,44-10,67); quitotriosidase (12,88±9,84; 0,00- 48,07); -glicosidase (5,41±1,74; 2,10-10,65); também expressa pela razão - glicosidase neutra/ -glicosidase ácida inibida (13,19±4,26; 5,03-28,58); e pela por cento inibição da -glicosidase ácida (70,66±7,60; 36,38-87,08). Os cálculos de sensibilidade e especificidade, realizados confrontando a técnica que utiliza papel de filtro com a técnica que utiliza leucócitos, resultaram em valores acima de 50 por cento, que são considerados adequados. Conclusões: As análises estatísticas dos resultados obtidos possibilitaram a escolha do valor de corte mais preciso, o que permite a diferenciação entre indivíduos saudáveis e pacientes com Doença de Fabry, Doença de Pompe, Doença de Gaucher e Mucopolissacaridose tipo I. Os valores de atividade enzimática observados se mostraram de acordo com os descritos na literatura, com pequenas variações. As técnicas de diagnóstico que utilizam papel de filtro podem ser consideradas uma ferramenta eficiente, barata e simples de serem realizadas. Objetivo: Implementar e padronizar técnicas de dosagem de atividade enzimática em gota seca de sangue em papel de filtro para as seguintes enzimas lisossomais: - galactosidase A, que permite diagnosticar pacientes com Doença de Fabry, - iduronidase, que permite identificar pacientes com Mucopolissacaridose tipo I; - glicosidase e quitotriosidase, que permitem diagnosticar pacientes com Doença de Gaucher e -glicosidase, que permite identificar pacientes com Doença de Pompe, além da enzima -galactosidase, que possibilita avaliar a qualidade do material. Determinar o valor de corte para todas estas enzimas, que irá possibilitar a diferenciação dos indivíduos saudáveis dos pacientes. Metodologia: Ao todo foram selecionados 302 indivíduos, de ambos os sexos e com idades entre 18 e 82 anos. Foram coletados de 5 a 10 mL de sangue periférico de cada voluntário, e posteriormente 4 ou 5 gotas de sangue foram transferidas com o auxílio de uma pipeta tipo Pasteur para um papel de filtro. Todas as técnicas de dosagem de atividade enzimática realizadas neste trabalho baseiam-se na ação da enzima de interesse sobre um substrato sintético específico, que libera após clivagem uma molécula que emite fluorescência. A atividade enzimática será proporcional à quantidade de fluorescência detectada pelo equipamento. Resultados: Com as dosagens de atividade enzimática realizadas neste trabalho foram obtidos os seguintes resultados (média±desvio-padrão; valores mínimos e máximos), expressos em μmol/L/h: -galactosidase (14,09±4,36; 4,04-29,65); -galactosidase A (4,57±1,37; 1,44-10,67); -iduronidase (3,45±1,21; 1,40-7,78); -glicosidase (4,57±1,37; 1,44-10,67); quitotriosidase (12,88±9,84; 0,00- 48,07); -glicosidase (5,41±1,74; 2,10-10,65); também expressa pela razão - glicosidase neutra/ -glicosidase ácida inibida (13,19±4,26; 5,03-28,58); e pela por cento inibição da -glicosidase ácida (70,66±7,60; 36,38-87,08). Os cálculos de sensibilidade e especificidade, realizados confrontando a técnica que utiliza papel de filtro com a técnica que utiliza leucócitos, resultaram em valores acima de 50 por cento, que são considerados adequados. Conclusões: As análises estatísticas dos resultados obtidos possibilitaram a escolha do valor de corte mais preciso, o que permite a diferenciação entre indivíduos saudáveis e pacientes com Doença de Fabry, Doença de Pompe, Doença de Gaucher e Mucopolissacaridose tipo I. Os valores de atividade enzimática observados se mostraram de acordo com os descritos na literatura, com pequenas variações. As técnicas de diagnóstico que utilizam papel de filtro podem ser consideradas uma ferramenta eficiente, barata e simples de serem realizadas. / Objectives: To implement and to standardize enzymatic activity techniques using dried blood spots on filter paper for the enzymes -galactosidase A, for the diagnosis of Fabry Disease patients; -iduronidase, for the diagnosis of Mucopolysaccharidosis type I patients; -glucosidase and chitotriosidase, for the diagnosis of Gaucher Disease patients and acid -glucosidase, that allows the diagnosis of Pompe Disease patients; besides the enzyme -galactosidase, that allows assessing the quality of the material. In addition, to determine the cut-off value for each enzyme, that will enable the discrimination between healthy subjects and patients. Methodology: 302 volunteers of both gender were selected, with ages between 18 and 82 years old. Peripheral blood was collected in heparin containing tubes and blood spots were prepared according to the protocol. All enzymatic activity techniques carried out in this work were based in the cleavage of a specific synthetic substrate, by the action of target enzymes which then releases a fluorescent molecule that will be detected by the fluorimeter. Results: The values of enzyme activity obtained in this work were the following (mean±standard deviation; minimum and maximum values), expressed in μmol/L/h: -galactosidase (14,09±4,36; 4,04-29,65); -galactosidase A (4,57±1,37; 1,44-10,67); -iduronidase (3,45±1,21; 1,40-7,78); -glucosidase (4,57±1,37; 1,44-10,67); chitotriosidase (12,88±9,84; 0,00-48,07); -glucosidase (5,41±1,74; 2,10-10,65); also expressed in the ratio of neutral -glucosidase/inhibited acid -glucosidase (13,19±4,26; 5,03-28,58); and as % of acid -glucosidase inhibition (70,66±7,60; 36,38-87,08). The sensibility and specificity values obtained with the comparison of leukocytes and dried blood spots results showed that all techniques are reliable and appropriate. Conclusions: The results from this work enabled us to choose the most accurate cut-off values which to distinguish between healthy subjects and patients with Fabry Disease, Mucopolysaccharidosis type I, Gaucher Disease and Pompe Disease. Enzyme activity values are in agreement with the literature data. The use of dried blood spots for lysosomal disease diagnosis can be considered efficient, inexpensive and simple to be performed. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A doença de Gaucher (DG) é uma doença de armazenamento lisossômico causada por uma mutação no gene que codifica a enzima β-glicosidase, a deficiência dessa enzima provoca o acúmulo de glicosilceramidas nos lisossomos do sistema retículo endotelial. A DG é divididas em três tipos, o tipo I é a forma mais branda e mais prevalente da doença. As consequências desta doença incluem hepatoesplenomegalia, deficiências ósseas, manifestações hematológicas e neurodegeneração, porém os mecanismos fisiopatológicos ainda não estão totalmente esclarecidos. Portanto, a fim de esclarecer a fisiopatologia envolvida na DG, o presente estudo avaliou a produção de espécies reativas de oxigênio, as atividades da superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase, os níveis de nitritos, os imunoconteúdos de iNOS e de pNF-kB, os danos ao DNA e o conteúdo sulfidrilas em diferentes componentes da sangue de indivíduos afetados. Os pacientes foram divididos em dois grupos: controles com diagnóstico negativo para DG e pacientes diagnosticados com DG tipo I, tratados com terapia de reposição enzimática. O sangue foi coletado 5 minutos antes do tratamento. Os resultados mostraram que a atividade de superóxido dismutase foi reduzida em eritrócitos, enquanto atividade da glutationa peroxidase foi aumentada no plasma de pacientes com DG. Os níveis de nitritos e o imunoconteúdo pNF-kB estavam significativamente aumentados no plasma e leucócitos, respectivamente. Ensaio do cometa foi realizada no sangue total e indicou danos no DNA. Observou-se também um dano oxidativo a proteínas, devido a redução do conteúdo sulfidrilas em plasma e eritrócitos. Nossos resultados sugerem que pacientes com DG, mesmo em tratamento, apresentam alteração no status oxidativo/nitrativo e parâmetros inflamatórios, bem como evidências de danos ao DNA no sangue, o que poderia ser, pelo menos em parte, associado à fisiopatologia da DG. / Gaucher disease (GD) is a lysosomal storage disorder caused by a mutation in the gene encoding β-glucosidase enzyme, this enzyme deficiency leads to glucosylceramides accumulation in the lysosomes of the reticulum endothelial system. GD divided into three types, where in type I is the mildest and most prevalent form of disease. The consequences of this disease include hepatosplenomegaly, bone impairments, hematologic manifestations and neurodegeneration, but pathophysiology mechanisms are still not well elucidated. Therefore, in order to clarify the pathophysiology involved in GD, the present study evaluated reactive oxygen species production, superoxide dismutase, catalase and gluthatione peroxidase activities, nitrite levels, immunocontent of iNOS and pNF-κB, DNA damage and sulfhydryl content in differents components of blood from affected individuals.Patients were divided into two groups: controls with negative diagnosis to GD and patients diagnosed to GD type I treated with enzyme replacement therapy. Blood were collected 5 minutes before the treatment. Results showed that superoxide dismutase activity was reduced in erythrocytes while gluthatione peroxidase activity was increased in plasma of GD patients. Nitrite levels and pNF-κB immunocontent were significantly increased in plasma and leukocytes, respectively. Comet assay was performed in whole blood and indicated DNA damage. We also observed an oxidative damage to proteins elicited by decreased sulfhydryl content in plasma and erythrocytes. Our findings suggest that patients with GD, even in treatment, have altered oxidative/nitrative status and inflammatory parameters, as well as evidence of DNA damage in blood, what could be at least in part, associated with pathophysiology of GD.

A Doença de Gaucher (DG) é a Doença Lisossômica de Depósito mais frequente com prevalência de 1:50.000. Ela é causada pela deficiência da betaglicosidase ácida (GBA), gerando acúmulo de glicosilceramidas (glicocerebrosídio) nos lisossomos. Outra enzima relacionada é a quitotriosidase (QT), onde a atividade está aumentada nos pacientes em até 1000 vezes. Atualmente o diagnóstico é baseado na atividade específica de enzimas em leucócitos ou fibroblastos. O uso de sangue impregnado em papel filtro (SPF) vem sendo ampliado, porém somente como forma de triagem, pois não há forma validada de estabelecer a atividade específica da enzima. A utilização de sangue em papel filtro tem diversas vantagens, tais como: fácil transporte, fácil armazenagem das amostras, menor volume de reação e segurança de manipulação das amostras. Esse estudo tem como objetivo validar técnicas fluorimétricas para o estabelecimento da atividade específica da GBA e QT em sangue impregnado em papel filtro eluido com tampão universal (20 mmol/L de fosfato de sódio, pH 7,0) através da correção do volume amostral pela quantificação de proteínas totais. Além disso, foram miniaturizadas as técnicas padrão para a triagem em SPF e as técnicas confirmatórias padrão ouro em leucócitos da DG. Foram estabelecidos novos valores de referência para todas as técnicas estabelecidas. Foi possível diferenciar os controles saudáveis dos pacientes com DG utilizando as técnicas miniaturizadas em SPF e leucócitos. A atividade específica em SPF se mostrou valida e os coeficientes de variação foram considerados aceitáveis. A estabilidade enzimática foi analisada por 21 dias de armazenamento a 4°C e foi observado que a há um decaimento da atividade da GBA, mas não da QT. Deste modo a atividade específica em SPF pode ser utilizada de forma confiável como método de triagem e confirmação do diagnóstico de DG. / Gaucher disease (GD) is the most frequent Lysosomal Storage Disorder with a prevalence of 1:50,000. It is caused by the deficiency of acid betaglucosidase (GBA), generating glucosylceramide (glucocerebroside) accumulation in the lysosomes. Another enzyme related to GD is chitotriosidase (CT), which activity is increased in patients up to 1000 times. Currently the diagnosis is based on the specific activity of enzymes in leukocytes or fibroblasts. The use of dried blood spots (DBS) has been extended, but only as screening, because there is no validated specific activity of the enzymes. The use of DBS has several advantages, such as easy transport and easy storage of samples, smaller reaction volume and safety of handling samples. This study aims to validate fluorometric techniques for establishing specific activity of the GBA and CT in DBS eluted with universal buffer (20 mmol/L sodium phosphate, pH7.0) by correcting for sample volume quantification of total protein. Moreover, standard screening techniques in DBS and standard diagnosis techniques in leukocytes for GD have been miniaturized. New reference values and cut-off points were established for all techniques. It was possible to differentiate healthy controls from patients with GD using miniaturized techniques in DBS and leukocytes. The specific activity of DBS proved valid and coefficients of variation were acceptable. The enzymatic stability was analyzed by 21 days of storage at 4° C and it was observed that there is a decrease of the activity of GBA, but not of CT. Thus the specific activity on DBS can be used as a reliable screening method and as diagnosis of GD.

A doença de Gaucher (DG) é uma doença de armazenamento lisossômico causada por uma mutação no gene que codifica a enzima β-glicosidase, a deficiência dessa enzima provoca o acúmulo de glicosilceramidas nos lisossomos do sistema retículo endotelial. A DG é divididas em três tipos, o tipo I é a forma mais branda e mais prevalente da doença. As consequências desta doença incluem hepatoesplenomegalia, deficiências ósseas, manifestações hematológicas e neurodegeneração, porém os mecanismos fisiopatológicos ainda não estão totalmente esclarecidos. Portanto, a fim de esclarecer a fisiopatologia envolvida na DG, o presente estudo avaliou a produção de espécies reativas de oxigênio, as atividades da superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase, os níveis de nitritos, os imunoconteúdos de iNOS e de pNF-kB, os danos ao DNA e o conteúdo sulfidrilas em diferentes componentes da sangue de indivíduos afetados. Os pacientes foram divididos em dois grupos: controles com diagnóstico negativo para DG e pacientes diagnosticados com DG tipo I, tratados com terapia de reposição enzimática. O sangue foi coletado 5 minutos antes do tratamento. Os resultados mostraram que a atividade de superóxido dismutase foi reduzida em eritrócitos, enquanto atividade da glutationa peroxidase foi aumentada no plasma de pacientes com DG. Os níveis de nitritos e o imunoconteúdo pNF-kB estavam significativamente aumentados no plasma e leucócitos, respectivamente. Ensaio do cometa foi realizada no sangue total e indicou danos no DNA. Observou-se também um dano oxidativo a proteínas, devido a redução do conteúdo sulfidrilas em plasma e eritrócitos. Nossos resultados sugerem que pacientes com DG, mesmo em tratamento, apresentam alteração no status oxidativo/nitrativo e parâmetros inflamatórios, bem como evidências de danos ao DNA no sangue, o que poderia ser, pelo menos em parte, associado à fisiopatologia da DG. / Gaucher disease (GD) is a lysosomal storage disorder caused by a mutation in the gene encoding β-glucosidase enzyme, this enzyme deficiency leads to glucosylceramides accumulation in the lysosomes of the reticulum endothelial system. GD divided into three types, where in type I is the mildest and most prevalent form of disease. The consequences of this disease include hepatosplenomegaly, bone impairments, hematologic manifestations and neurodegeneration, but pathophysiology mechanisms are still not well elucidated. Therefore, in order to clarify the pathophysiology involved in GD, the present study evaluated reactive oxygen species production, superoxide dismutase, catalase and gluthatione peroxidase activities, nitrite levels, immunocontent of iNOS and pNF-κB, DNA damage and sulfhydryl content in differents components of blood from affected individuals.Patients were divided into two groups: controls with negative diagnosis to GD and patients diagnosed to GD type I treated with enzyme replacement therapy. Blood were collected 5 minutes before the treatment. Results showed that superoxide dismutase activity was reduced in erythrocytes while gluthatione peroxidase activity was increased in plasma of GD patients. Nitrite levels and pNF-κB immunocontent were significantly increased in plasma and leukocytes, respectively. Comet assay was performed in whole blood and indicated DNA damage. We also observed an oxidative damage to proteins elicited by decreased sulfhydryl content in plasma and erythrocytes. Our findings suggest that patients with GD, even in treatment, have altered oxidative/nitrative status and inflammatory parameters, as well as evidence of DNA damage in blood, what could be at least in part, associated with pathophysiology of GD.

A Doença de Gaucher (DG) é a Doença Lisossômica de Depósito mais frequente com prevalência de 1:50.000. Ela é causada pela deficiência da betaglicosidase ácida (GBA), gerando acúmulo de glicosilceramidas (glicocerebrosídio) nos lisossomos. Outra enzima relacionada é a quitotriosidase (QT), onde a atividade está aumentada nos pacientes em até 1000 vezes. Atualmente o diagnóstico é baseado na atividade específica de enzimas em leucócitos ou fibroblastos. O uso de sangue impregnado em papel filtro (SPF) vem sendo ampliado, porém somente como forma de triagem, pois não há forma validada de estabelecer a atividade específica da enzima. A utilização de sangue em papel filtro tem diversas vantagens, tais como: fácil transporte, fácil armazenagem das amostras, menor volume de reação e segurança de manipulação das amostras. Esse estudo tem como objetivo validar técnicas fluorimétricas para o estabelecimento da atividade específica da GBA e QT em sangue impregnado em papel filtro eluido com tampão universal (20 mmol/L de fosfato de sódio, pH 7,0) através da correção do volume amostral pela quantificação de proteínas totais. Além disso, foram miniaturizadas as técnicas padrão para a triagem em SPF e as técnicas confirmatórias padrão ouro em leucócitos da DG. Foram estabelecidos novos valores de referência para todas as técnicas estabelecidas. Foi possível diferenciar os controles saudáveis dos pacientes com DG utilizando as técnicas miniaturizadas em SPF e leucócitos. A atividade específica em SPF se mostrou valida e os coeficientes de variação foram considerados aceitáveis. A estabilidade enzimática foi analisada por 21 dias de armazenamento a 4°C e foi observado que a há um decaimento da atividade da GBA, mas não da QT. Deste modo a atividade específica em SPF pode ser utilizada de forma confiável como método de triagem e confirmação do diagnóstico de DG. / Gaucher disease (GD) is the most frequent Lysosomal Storage Disorder with a prevalence of 1:50,000. It is caused by the deficiency of acid betaglucosidase (GBA), generating glucosylceramide (glucocerebroside) accumulation in the lysosomes. Another enzyme related to GD is chitotriosidase (CT), which activity is increased in patients up to 1000 times. Currently the diagnosis is based on the specific activity of enzymes in leukocytes or fibroblasts. The use of dried blood spots (DBS) has been extended, but only as screening, because there is no validated specific activity of the enzymes. The use of DBS has several advantages, such as easy transport and easy storage of samples, smaller reaction volume and safety of handling samples. This study aims to validate fluorometric techniques for establishing specific activity of the GBA and CT in DBS eluted with universal buffer (20 mmol/L sodium phosphate, pH7.0) by correcting for sample volume quantification of total protein. Moreover, standard screening techniques in DBS and standard diagnosis techniques in leukocytes for GD have been miniaturized. New reference values and cut-off points were established for all techniques. It was possible to differentiate healthy controls from patients with GD using miniaturized techniques in DBS and leukocytes. The specific activity of DBS proved valid and coefficients of variation were acceptable. The enzymatic stability was analyzed by 21 days of storage at 4° C and it was observed that there is a decrease of the activity of GBA, but not of CT. Thus the specific activity on DBS can be used as a reliable screening method and as diagnosis of GD.

Glucosidases são enzimas que catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas liberando unidades monossacarídicas de um terminal não redutor de um oligossacarídeo ou glicoconjugado. Iminoaçúcares são alcalóides piperidínicos polihidroxilados isolados de plantas (gênero Morus) e microrganismos (Bacillus), como nojirimicina (NJ) (1) e 1-desoxinojirimicina (DNJ) (2), os quais são descritos como inibidores de glucosidase. O potencial uso destes inibidores no tratamento de infecções virais, crescimento tumoral, metástases, diabetes, doença de Gaucher e osteoartrite tem motivado a comunidade científica na busca por novos derivados iminoaçúcares. Desse modo, a síntese de pseudodissacarídeos, contendo ambos resíduos de iminoaçúcar e glicopiranose, constitui uma estratégia interessante de obtenção desses derivados, apesar dos desafios envolvidos na geração da ligação entre estes dois açúcares. Por esta razão, foi utilizada a estratégia de click chemistry como uma ferramenta para introduzir uma ponte de grupo 1,2,3-triazol entre os açúcares a partir do acoplamento de azido-glicosídeo com N-propargil-iminoaçúcar. Desta forma, a síntese do iminoaçúcar N-propargílico (73), com função acetileno terminal, foi realizada em cinco etapas e foi usado na reação de cicloadição 1,3- dipolar com três derivados glicosídicos contendo grupo azido nas posições anomérica (C-1), C-3 ou C-6. A partir desta reação CuAAC (Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition), três novos pseudo-dissacarídeos (77, 81 e 85) foram sintetizados em rendimentos moderados e foram, então, avaliados em ensaios de - D-glucosidase isolada de Sacharomyces cerevisiae. Nestes testes preliminares, o composto 77 foi o mais ativo, o qual foi capaz de inibir a atividade da enzima em 40% a 1mM. Esses resultados encorajam a realização de novos experimentos, principalmente, a determinação de Ki e avaliação da atividade relativa à replicação do vírus HIV. Portanto, a obtenção destes pseudodissacarídeos trouxe uma contribuição importante no que diz respeito à química de carboidratos e também ao tratamento das doenças citadas. / Glucosidases are enzymes that catalyze the hydrolysis of glycosidic bonds releasing monosaccharide units from a non-reducing end of an oligosaccharide or glycoconjugate. Iminosugars are polihydroxilate piperidinic alkaloids isolated from plants (Morus alba) and microorganisms (Bacillus), such as nojirimicin (NJ) (1) and 1- deoxynojirimicin (2), which are described as glucosidase inhibitors. The potential use of these inhibitors in the treatment of viral infection, tumoral growing, metastasis, diabetes, Gaucher´s disease and osteoarthritis has stimulated the scientific community on the search for novel iminosugar derivatives. Thereby, the synthesis of pseudodisaccharides, having both iminosugar and glycopyranose residues, represents an interesting strategy to obtain these derivatives, despite the challenges involved in generating the link between these two sugars. For this reason, we have used click chemistry as a tool to introduce a 1,2,3-triazole bridge between the sugars from the coupling of azide-glycosides with N-propargyl-iminosugar. Thus, the synthesis of N-propargyl-iminosugar (73), containing the terminal acetylene function, was performed in five steps, and was used in the 1,3-dipolar cycloaddition reaction with three glycosidic derivatives containing the azide group at anomeric (C-1), C-3 or C-6 positions. By applying this CuAAC (Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition), three novel pseudo-disaccharides (77, 81 and 85) were synthesized in moderate yields and then, evaluated in -D-glucosidase assays isolated from Sacharomyces cerevisiae. In these preliminary test, compound 77 was the most active from the series, which was able to inhibit 40% of the enzyme activity at 1 mM. These results encourage us to perform new experiments, notably the determination of Ki and evaluation towards HIV replication. Thus, a contribution regarding carbohydrate chemistry and treatment of the supracited diseases was achieved by the synthesis of these pseudodisaccharides.

A produção de proteínas recombinantes, principalmente para uso farmacêutico, tem sido intensamente estudada, juntamente com suas propriedades físico-químicas, o que possibilita uma melhor escolha da técnica de purificação, e assim, evitar perdas no rendimento e custos elevados. A glicocerebrosidase (GCR) é uma enzima lisossomal, e sua deficiência ocasiona um distúrbio autossômico recessivo denominado doença de Gaucher. Atualmente o tratamento para essa patologia é por meio da Terapia de Reposição Enzimática (TRE), a qual tem sido realizada com grande êxito. Tendo em vista fornecer dados que possam auxiliar na redução do número de etapas cromatográficas no processo de downstream, este trabalho teve como objetivo, a purificação da GCR expressa por células de Ovário de Hamster Chinês (CHO), em meio livre de soro fetal bovino (SFB). Para se alcançar tais resultados, realizou-se o cultivo das células CHO-GCR em meio quimicamente definido livre de SFB (CHO-S-SFM II). Foram realizadas três técnicas cromatográficas (troca iônica, interação hidrofóbica e afinidade), com base em suas propriedades físico-químicas. E para o ensaio da atividade enzimática, foi utilizado o substrato fluorogênico 4-Methylumbeliferyl β-D-glucopyranoside (4MU-G). As células CHO-GCR cultivadas em meio CHO-S-SFM II, apresentando viabilidade maior que 95%, e produção da GCR ativa, durante todo o período de cultivo. Os protocolos aplicados para a purificação da GCR, não apresentaram resultados significativos. Com o volume não retido após cromatografia por interação hidrofóbica, se estimou os valores de KM 2,13 e VMAX 0,0295 UFR/h para as constantes cinéticas da GCR. A diálise no processo de purificação mostrou ser uma etapa necessária para a atividade enzimática da GCR. No cultivo das células CHO-GCR para a formação do banco de trabalho, nos meios RPMI 1640 e α-MEM, ambos com a adição de 10% SFB, não houve diferença significativa no crescimento entre eles, e apresentaram 100% de viabilidade durante todo o período de cultivo. Porém, ao analisar de forma isolada a fase exponencial de cada curva, notou-se que às células cultivadas no meio RPMI 1640, apresentaram taxa de crescimento superior, às cultivadas em meio α-MEM. Concluiu-se que a expressão da GCR em meio livre de SFB, proporciona amostras menos complexas, em relação aos meios de cultura que necessitam de suplementação com SFB, o que pode reduzir o número de etapas cromatográficas, melhorando o rendimento e a redução da perda da atividade da GCR. O meio basal RPMI 1640 com a adição de SFB foi uma alternativa satisfatória para o cultivo das células CHO-GCR. Este estudo forneceu dados que podem contribuir para a melhoria do processo de purificação da GCR. Novas pesquisas podem ser desenvolvidas a fim de melhorar o processo de purificação da GCR. / The production of recombinant proteins, mainly for pharmaceutical use, has been intensively studied along with its physico-chemical properties, which allows a better choice of the purification technique, and thus avoid losses in yield and high costs. Glucocerebrosidase (GCR) is a lysosomal enzyme, and its deficiency causes an autosomal recessive disorder called Gaucher\'s disease. Currently the treatment for this pathology is through Enzymatic Replacement Therapy (ERT), which has been successfully performed. In order to provide data that may help reducing the number of chromatographic steps in the downstream process, this work aimed to purify GCR expressed by Chinese Hamster Ovary (CHO) cells in fetal bovine serum free (FBS). To achieve such results, the CHO-GCR cells were cultured in chemically defined Serum-free medium (CHO-S-SFM II). Three chromatographic techniques (ion exchange, hydrophobic interaction and affinity) were performed, based on their physicochemical properties. And for the enzymatic activity assay, the fluorogenic substrate 4-Methylumbeliferyl β-D-glucopyranoside (4MU-G) was used. CHO-GCR cells cultured in CHO-S-SFM II medium, presenting viability greater than 95% and GCR production active, throughout the culture period. The protocols applied for GCR purification did not present significant results. With the volume not retained after chromatography by hydrophobic interaction, KM values of 2.13 and VMAX 0.0295 UFR/h were estimated for GCR kinetic constants. Dialysis in the purification process was shown to be a step necessary for the enzymatic activity of GCR. In the culture of the CHO-GCR cells for the formation of the working bank, in the media RPMI 1640 and α-MEM, both with the addition of 10% FBS, there was no significant growth difference between them, and they showed 100% viability during all the growing period. However, when analyzing in isolation, the exponential phase of each curve, it was observed that the cells grown in RPMI 1640 medium showed higher growth rates, tham grown in α-MEM medium. It was concluded that the expression of GCR in serum-free medium provides less complex samples, relative to the culture media requiring FBS supplementation, which may reduce the number of chromatographic steps, improving yield and loss reduction of GCR activity. The basal medium RPMI 1640 with the addition of FBS was a satisfactory alternative for culturing the CHO-GCR cells. This study provided data that may contribute to the improvement of the GCR purification process. New research can be developed to improve the GCR purification process.

A produção de proteínas recombinantes, principalmente para uso farmacêutico, tem sido intensamente estudada, juntamente com suas propriedades físico-químicas, o que possibilita uma melhor escolha da técnica de purificação, e assim, evitar perdas no rendimento e custos elevados. A glicocerebrosidase (GCR) é uma enzima lisossomal, e sua deficiência ocasiona um distúrbio autossômico recessivo denominado doença de Gaucher. Atualmente o tratamento para essa patologia é por meio da Terapia de Reposição Enzimática (TRE), a qual tem sido realizada com grande êxito. Tendo em vista fornecer dados que possam auxiliar na redução do número de etapas cromatográficas no processo de downstream, este trabalho teve como objetivo, a purificação da GCR expressa por células de Ovário de Hamster Chinês (CHO), em meio livre de soro fetal bovino (SFB). Para se alcançar tais resultados, realizou-se o cultivo das células CHO-GCR em meio quimicamente definido livre de SFB (CHO-S-SFM II). Foram realizadas três técnicas cromatográficas (troca iônica, interação hidrofóbica e afinidade), com base em suas propriedades físico-químicas. E para o ensaio da atividade enzimática, foi utilizado o substrato fluorogênico 4-Methylumbeliferyl β-D-glucopyranoside (4MU-G). As células CHO-GCR cultivadas em meio CHO-S-SFM II, apresentando viabilidade maior que 95%, e produção da GCR ativa, durante todo o período de cultivo. Os protocolos aplicados para a purificação da GCR, não apresentaram resultados significativos. Com o volume não retido após cromatografia por interação hidrofóbica, se estimou os valores de KM 2,13 e VMAX 0,0295 UFR/h para as constantes cinéticas da GCR. A diálise no processo de purificação mostrou ser uma etapa necessária para a atividade enzimática da GCR. No cultivo das células CHO-GCR para a formação do banco de trabalho, nos meios RPMI 1640 e α-MEM, ambos com a adição de 10% SFB, não houve diferença significativa no crescimento entre eles, e apresentaram 100% de viabilidade durante todo o período de cultivo. Porém, ao analisar de forma isolada a fase exponencial de cada curva, notou-se que às células cultivadas no meio RPMI 1640, apresentaram taxa de crescimento superior, às cultivadas em meio α-MEM. Concluiu-se que a expressão da GCR em meio livre de SFB, proporciona amostras menos complexas, em relação aos meios de cultura que necessitam de suplementação com SFB, o que pode reduzir o número de etapas cromatográficas, melhorando o rendimento e a redução da perda da atividade da GCR. O meio basal RPMI 1640 com a adição de SFB foi uma alternativa satisfatória para o cultivo das células CHO-GCR. Este estudo forneceu dados que podem contribuir para a melhoria do processo de purificação da GCR. Novas pesquisas podem ser desenvolvidas a fim de melhorar o processo de purificação da GCR. / The production of recombinant proteins, mainly for pharmaceutical use, has been intensively studied along with its physico-chemical properties, which allows a better choice of the purification technique, and thus avoid losses in yield and high costs. Glucocerebrosidase (GCR) is a lysosomal enzyme, and its deficiency causes an autosomal recessive disorder called Gaucher\'s disease. Currently the treatment for this pathology is through Enzymatic Replacement Therapy (ERT), which has been successfully performed. In order to provide data that may help reducing the number of chromatographic steps in the downstream process, this work aimed to purify GCR expressed by Chinese Hamster Ovary (CHO) cells in fetal bovine serum free (FBS). To achieve such results, the CHO-GCR cells were cultured in chemically defined Serum-free medium (CHO-S-SFM II). Three chromatographic techniques (ion exchange, hydrophobic interaction and affinity) were performed, based on their physicochemical properties. And for the enzymatic activity assay, the fluorogenic substrate 4-Methylumbeliferyl β-D-glucopyranoside (4MU-G) was used. CHO-GCR cells cultured in CHO-S-SFM II medium, presenting viability greater than 95% and GCR production active, throughout the culture period. The protocols applied for GCR purification did not present significant results. With the volume not retained after chromatography by hydrophobic interaction, KM values of 2.13 and VMAX 0.0295 UFR/h were estimated for GCR kinetic constants. Dialysis in the purification process was shown to be a step necessary for the enzymatic activity of GCR. In the culture of the CHO-GCR cells for the formation of the working bank, in the media RPMI 1640 and α-MEM, both with the addition of 10% FBS, there was no significant growth difference between them, and they showed 100% viability during all the growing period. However, when analyzing in isolation, the exponential phase of each curve, it was observed that the cells grown in RPMI 1640 medium showed higher growth rates, tham grown in α-MEM medium. It was concluded that the expression of GCR in serum-free medium provides less complex samples, relative to the culture media requiring FBS supplementation, which may reduce the number of chromatographic steps, improving yield and loss reduction of GCR activity. The basal medium RPMI 1640 with the addition of FBS was a satisfactory alternative for culturing the CHO-GCR cells. This study provided data that may contribute to the improvement of the GCR purification process. New research can be developed to improve the GCR purification process.