Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The neurological disorder caused by BoHV-5 replication in the brain of infected animals, in the acute phase, may not be associated with significant histological changes or a significant number of antigen-positive neurons. Thus, other mechanisms, such as oxidants and antioxidants mechanisms and important enzymes of the purinergic system might modulate the immune and inflammatory response in animals infected with bovine herpesvirus type 5 (BoHV-5) and contribute to the development of neurological signs observed during infection. This study aimed to understand the mechanisms of the neuropathogenesis of BoHV-5 during acute infection. For this, in article I, alterations in the hydrolysis of adenine nucleotides in synaptosomes of the cortex and hippocampus of rabbits experimentally infected with BoHV-5 were assessed through the activity of enzymes NTPDase and 5'-nucleotidase; in article II, we evaluated the involvement of oxidants and antioxidants mechanisms during BoHV-5 infection in systemic level and central nervous system of rabbits experimentally infected through the evaluation of catalase (CAT), reduced glutathione (GSH) and non-protein thiols (TSH), and the quantitation of reactive oxygen species (ROS) and thiobarbituric acid reactive species (TBARS). For the experiments, the animals were divided into groups, control groups, with no infected animals, and test groups, animals inoculated with BoHV-5. The animals of the test groups were inoculated with the parental strain SV-507/99 containing approximately 107,5TCID50 or 108TCID50, control animals received only minimal essential medium (MEM). All rabbits were inoculated intranasally and monitored for clinical and virological aspects during the experiment. At 7 and 12 days p.i. the rabbits were anesthetized and euthanized for blood and brain structures collection. Regarding the activity of 5'-nucleotidase and NTPDase (Article I), the results showed a decrease in hydrolysis of ATP and ADP at 7 days pi, and in hydrolysis of ADP and AMP at 12 days pi in synaptosomes of cerebral cortex in the infected animals; and increased ectonucleotidases activity in synaptosomes of hippocampus in the infected group compared to the control group, except for the hydrolysis of AMP at 12 days pi. The reduced hydrolysis of ATP in cerebral cortex can cause accumulation of the nucleotide into the extracellular milieu; it is known that the excess of ATP can be cytotoxic. Furthermore, with the decrease in enzyme activity less adenosine is produced, this nucleoside is an anticonvulsant and neuroprotective molecule. The increased enzyme activity in the hippocampus can occur to produce adenosine and confer neuroprotection; however at 12 days pi, it is not observed an increase in the hydrolysis of AMP to adenosine. In article II, the evaluation of oxidative parameters and antioxidants revealed that the levels of TBARS and ROS were higher in the infected group compared to controls, mainly in the cortex at 7 and 12 days pi, but also in the cerebellum at 7 days pi and hippocampus and striatum at 12 days pi. Moreover, GSH levels were decreased in the striatum and cerebellum of animals infected at 7 days pi. The oxidative stress process may occur in response to viral infection, but this process has a low specificity and eventually results in oxidative damage to the cell. Thereby, was possible to observe that there is a participation of the purinergic system and the oxidative stress process in the pathogenesis of BoHV-5, suggesting that these mechanisms may be involved in immunomodulation, dysfunction and neuronal death, and may contribute to the process of herpetic meningoencephalitis. / A doença neurológica causada pela replicação do BoHV-5 no cérebro de animais infectados, em sua fase inicial, pode não estar associada à alterações histológicas significativas ou à um número significativo de neurônios antígeno-positivos. Assim, outros mecanismos, como os mecanismos oxidantes e antioxidantes e importantes enzimas do sistema purinérgico, poderiam modular a resposta imune e inflamatória em animais infectados pelo herpesvírus bovino tipo 5 (BoHV-5) e contribuir para o desenvolvimento dos sinais neurológicos observados durante a infecção. Com este trabalho buscou-se compreender mecanismos da neuropatogenia do BoHV-5 durante infecção aguda. Para isso, no artigo I, foram avaliadas alterações na hidrólise de nucleotídeos de adenina em sinaptossomas de córtex e hipocampo, de coelhos experimentalmente infectados com BoHV-5, através da atividade das enzimas NTPDase e 5 -nucleotidase; no artigo II, foi avaliada a participação de mecanismos oxidantes e antioxidantes na infecção pelo BoHV-5 em nível sistêmico e de sistema nervoso central de coelhos, através da atividade dos antioxidantes catalase (CAT), glutationa reduzida (GSH) e tióis não-proteicos (TSH) e quantificação de espécies reativas de oxigênio totais (ERO-totais) e as espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Para realização dos experimentos, os animais foram divididos em grupos, grupos controle, não infectados, e grupos teste, inoculados com BoHV-5. Os animais dos grupos teste foram inoculados com a cepa parental SV-507/99 contendo aproximadamente 107,5TCID50 ou 108TCID50, os demais animais receberam apenas meio essencial mínimo (MEM). Todos os coelhos foram inoculados pela via intranasal e monitorados quanto aos aspectos clínicos e virológicos durante todo o experimento. Aos 7 e 12 dias p.i. os coelhos foram anestesiados e submetidos à eutanásia para coleta sanguínea e de estruturas encefálicas. Em relação à atividade da NTPDase e 5 -nucleotidase (artigo I), os resultados revelaram uma diminuição na hidrólise do ATP e ADP aos 7 dias p.i., e na hidrólise do ADP e AMP aos 12 dias p.i. em sinaptossomas de córtex cerebral dos animais infectados; e um aumento da atividade ectonucleotidásica em sinaptossomas de hipocampo no grupo infectado em relação ao grupo controle, com exceção da hidrólise do AMP aos 12 dias p.i. A reduzida hidrólise do ATP no córtex cerebral poderia causar acúmulo deste nucleotídeo no meio extracelular, sabe-se que o excesso de ATP pode ser citotóxico. Além disso, com a diminuição da atividade enzimática menos adenosina é produzida, sendo esta uma molécula neuroprotetora e anticonvulsivante. O aumento da atividade enzimática no hipocampo poderia ocorrer para produzir adenosina e conferir neuroproteção, no entanto, aos 12 dias p.i. não ocorreu aumento na hidrólise do AMP à adenosina. No artigo II, a avaliação dos parâmetros oxidativos e antioxidantes revelou que ocorre um aumento nos níveis de TBARS e de ERO-totais no grupo infectado em relação ao grupo controle, principalmente no córtex aos 7 e 12 dias p.i., mas também no cerebelo aos 7 dias p.i. e no hipocampo e estriado aos 12 dias p.i. Ainda, os níveis de GSH estavam diminuídos no estriado e cerebelo dos animais infectados aos 7 dias p.i. O processo de estresse oxidativo pode ocorrer em resposta à infecção viral, porém por ter baixa especificidade acaba resultando em danos oxidativos à célula. Desta forma, foi possível observar que existe uma participação do sistema purinérgico e do processo de estresse oxidativo na patogênese da infecção pelo BoHV-5, sugerindo que estes mecanismos possam estar envolvidos na imunomodulação, disfunção e morte neuronal, contribuindo, assim, para a processo da meningoencefalite herpética.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Prostate cancer is recognized as one of the most important medical problems in the male population. Inherent or acquired alterations in cellular metabolism that occur over the years may be involved in the process of developing this cancer. Thus, oxidative stress may play an important role in cellular processes associated with the initiation and development of prostate cancer. On the other hand, the cancer may be associated with changes in platelet aggregation and metabolism of nucleotides. In addition, enzymes that degrade esters of choline are well known as participating in non-cholinergic functions and intervene in important cell processes such as proliferation, differentiation and apoptosis. Considering such statements, this study aimed to evaluate the oxidative profile, through the determination of parameters such as the TBARS and protein carbonyl content and antioxidant defenses, by determine the catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) activity and non-protein thiols, vitamin C and vitamin E levels. Also, determine ectonucleotidases enzyme activities represented by the enzymes NTPDase, E-NPP, 5'nucleotidase and adenosine deaminase (ADA) and verified the acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE) activities. In addition, we evaluated the influence of Gleason score, the presence or absence of metastasis and type of treatment used by patients in the parameters analyzed. The results show that the content of TBARS and protein carbonylation levels increased in patients when compared with the control group. In addition, changes in the antioxidant defenses were observed. The CAT activity was decreased and SOD activity increased in patients compared to controls. We found also an increase in the levels of non-protein thiols in plasma and erythrocytes and a decrease in serum levels of vitamin C and vitamin E in patients. These results suggest an increased formation of reactive species and an imbalance in the enzymatic and non-enzymatic antioxidant system defense in patients with prostate cancer. Moreover, it was observed that advanced prostate cancer is associated with a state of high oxidative stress. The results showed that nucleotides hydrolysis (ATP, ADP and AMP) were increased in patients compared to controls, which maybe observed by the increase in the enzymes activity (NTPDase, E-NPP and 5'Nucleotidase). On the other hand, our results showed a decrease in ADA activity in serum of these patients. These results reflect the increase in the nucleotide hydrolysis and the consequent increase in the adenosine concentrations that may be envolved in the tumorigenesis process. Our results also showed that inhibition of platelet aggregation was decreased only in patients with prostate cancer before starting treatment. The AChE and BuChE activities were decreased in patients in relation to the control group. The decrease in the cholinesterases activities and the consequently increase in acetylcholine levels suggest the participation of this molecule in the process of cancer development. Finally, changes in the NTPDase, 5' nucleotidase, E-NPP, ADA, AChE and BuChE activities when patients were divided in groups considering the Gleason score, presence or absence of bone metastasis and the treatment, indicate that these parameters must be considered. / O câncer de próstata é reconhecido como um dos mais importantes problemas médicos enfrentados pela população masculina. Alterações inerentes ou adquiridas no metabolismo celular que ocorrem ao longo dos anos podem ter envolvimento no processo de desenvolvimento deste tipo de câncer. Dessa forma, o estresse oxidativo pode desempenhar um papel importante nos processos celulares associados com a iniciação e o desenvolvimento do câncer de próstata. Por outro lado, o câncer pode estar associado com alterações na agregação plaquetária e no metabolismo dos nucleotídeos. Além disso, as enzimas que degradam ésteres de colina desempenham funções não colinérgicas e parecem estar envolvidas com a proliferação e diferenciação celular. Levando em consideração tais afirmativas, este trabalho teve como objetivos avaliar o perfil oxidativo, através da determinação do conteúdo de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e de proteína carbonil, e as defesas antioxidantes, através da determinação das atividades das enzimas catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD) e dos níveis de tióis nãoprotéicos, vitamina C e vitamina E. Além disso, realizar a determinação das atividades das enzimas ectonucleotidases representadas pelas enzimas NTPDase, E-NPP, 5 nucleotidase e adenosina deaminase (ADA). Por fim, verificar as atividades das enzimas acetilcolinesterase (AChE), butirilcolinesterase (BuChE) e os parâmetros bioquímicos em pacientes e controles. Esse trabalho teve ainda como objetivo, avaliar a influência da escala de Gleason, da presença ou ausência de metástase e do tipo de tratamento a que foram submetidos os pacientes, nas dosagens realizadas. Os resultados demonstram que o conteúdo de TBARS e os níveis de carbonilação de proteínas aumentaram nos pacientes quando comparados com o grupo controle e mudanças no sistema de defesa antioxidante foram observadas. A atividade da CAT estava diminuída e a atividade da SOD aumentada nos pacientes quando comparados aos controles. Verificamos ainda um aumento nos níveis de tióis não-protéicos no plasma e eritrócitos e uma diminuição nos níveis séricos de vitamina C e de vitamina E em pacientes com câncer próstata. Os resultados mostraram que a hidrólise dos nucleotídeos ATP, ADP e AMP estava aumentada nos pacientes quando comparado ao grupo controle, o que pode ser comprovado pelo aumento nas atividades das enzimas NTPDase, E-NPP e 5 Nucleotidase. Por outro lado, nossos resultados revelaram uma diminuição na atividade da ADA no soro desses pacientes. Os resultados mostraram também que a agregação plaquetária foi diminuída apenas nos pacientes com câncer de próstata antes do início do tratamento. As atividades da AChE e BuChE foram diminuídas 8 nos pacientes em relação ao grupo controle. Com os dados podemos concluir que há um aumento na formação de espécies reativas e um desequilíbrio no sistema de defesa antioxidante enzimático e não-enzimático nos pacientes. Além disso, o câncer de próstata avançado pode estar associado com um estado de estresse oxidativo elevado. Os resultados refletem também o aumento na hidrólise de nucleotídeos e o consequente aumento nas concentrações de adenosina nos pacientes, que pode estar participando do processo de tumorogênese. A diminuição nas atividades das colinesterases (AChE e BuChE) e o consequente aumento nos níveis de acetilcolina sugerem a participação da mesma no processo de desenvolvimento do câncer. Finalmente, as alterações nas atividades das enzimas NTPDase, 5 Nucleotidase, E-NPP, ADA, BuChE e AChE quando os pacientes foram divididos em grupos considerando a escala de Gleason, a presença ou ausência de metástase óssea e o fato de estar ou não em tratamento, indicam que esses parâmetros devem ser considerados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lung cancer has been considered a public health problem since it has become one of the most commonly diagnosed neoplastic diseases and one of the most lethal in the world. This spread of lung cancer in the world population has been clearly observed in statistics and has been closely related to tobacco consumption. Cigarette smoking is considered one of the major risk factors that has led to cancer development since the 50s. Researches have shown that there is a close relationship between smoking inflammation - prothrombotic events - lung cancer. In this context, the analysis of biomarkers of inflammation is important since inflamed sites are conducive to tumor development environments. Furthermore, it is important to study the activity of ecto-nucleotide triphosphate diphosphohydrolase (E-NTPDase), ecto-5'-nucleotidase and ecto adenosine deaminase (E-ADA) enzymes which are engaged in regulating the levels of adenine nucleotides and nucleoside widely involved in inflammation and platelet aggregation. Oxidative stress is associated with the development and progression of cancer. Thus, it is extremely important to evaluate the aspects of cellular functions in a group of patients with lung cancer. The objectives of this study were i) to verify the serum levels of cytokines such as IL-6, IL-17, IL-4, IL-2, IL-10, interferon- (IFN-) and Tumor Necrosis Factor (TNF); ii) to evaluate the activity of the E-NTPDase, E-NPP, ecto-5'-nucleotidase and E-ADA platelets, and platelet aggregation; iii) to evaluate the activity of δ-aminolevulinic acid dehydratase (δ-ALA-D) erythrocyte, the levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) in platelet and of reactive species (RS) in serum species; and iv) to analyze the enzymatic antioxidant profile - through the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in platelets - and non-enzymatic profile - through the content of total thiols (T-SH) and non-protein thiols (NPSH) in platelet and of the levels of vitamin C in plasma vitamin E in serum. The study group had non-small cell lung cancer and was treated at the Hematology/Oncology Section at the University Hospital of Santa Maria. The project was approved by the Ethics Committee of the Federal University of Santa Maria, CAAE (Certificate of Appreciation Presentation for Ethics) and is registered under number: 0061.0.243.000-10. Results showed that patients with lung cancer presented an increase in serum levels of IL-6, which are closely related to the development and progression of tumor, since this cytokine has proinflammatory and pro-tumor activities. The levels of IL-17 were decreased in these patients, which may be related to the advanced stage of the development of lung cancer in these subjects. Patients with lung cancer showed a decrease in E-NTPDase activity for the hydrolysis of ADP, which contributes to the expansion of procoagulant effects commonly observed in patients with neoplastic diseases.This hypothesis is strengthened by the increased platelet aggregation observed when ADP was used as the agonist process. Patients enrolled in this study showed a decrease in the CD39 expression in platelets, which is in agreement with that observed for the NTPDase activity in platelets.The studied group had an increase in the ecto-5'-nucleotidase activity and a decrease in the E-ADA activity in platelets. This suggests that the extracellular adenosine levels were elevated leading to the advance of the tumor development due to the promoting actions characteristics of adenosine such as tumor growth and of stimulating angiogenesis. Regarding the oxidative profile, the activity of δ-ALA-D enzyme was inhibited in patients with lung cancer, which may predict the occurrence of oxidative stress in these patients. This scenario can be confirmed by the elevated levels of TBARS and RS observed in patients with lung cancer. This overproduction of oxidants may also be causing the inhibition of SOD and CAT enzymes in platelets and thus their structure and the function may be compromised. Furthermore, there was a decrease in the levels of important non-enzymatic antioxidants in patients with lung cancer, showing that their beneficial actions may be occurring in an insufficient way. High levels of T-SH and possibly glutathione are implicated in the development of tumor resistance to chemotherapy. Therefore, the results described here suggest that lung cancer exerts a significant change in serum levels of IL-6 and IL-17, in the activity of the enzymes of the purinergic system in platelets, as well as in the oxidative profile of these patients. Thus, it is hoped that this work may have contributed to a better understanding of the role of the purinergic system and biomarkers of inflammation and oxidative stress in the pathophysiology of lung cancer. / O câncer de pulmão tornou-se uma das doenças neoplásicas mais comumente diagnosticadas, além de uma das mais letais em todo o mundo, caracterizando-se, portanto, como um problema de saúde pública. Essa disseminação do câncer de pulmão na população mundial, que é claramente observada em dados estatísticos, está intimamente relacionada ao consumo de tabaco, sendo o tabagismo considerado um dos principais fatores de risco que levam ao desenvolvimento de câncer desde a década de 50. As pesquisas têm demonstrado que há uma estreita relação entre: tabagismo - processos inflamatórios - eventos pró-trombóticos - câncer de pulmão. Nesse contexto, torna-se importante a análise de biomarcadores de inflamação, já que sítios inflamados são ambientes propícios para o desenvolvimento de tumores, assim como o estudo da atividade das enzimas ecto-nucleotídeo trifosfato difosfoidrolase (E-NTPDase), ecto-5 -nucleotidase, ectonucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterase (E-NPP) e ecto adenosina desaminase (E-ADA), que estão envolvidas na regulação dos níveis de nucleotídeos e nucleosídeo de adenina amplamente envolvidos na inflamação e na agregação plaquetária.Trabalhos revelam que o estresse oxidativo está intimamente associado ao desenvolvimento e à progressão de neoplasias, razão pela qual torna-se extremamente relevante a avaliação desses aspectos das funções celulares em um grupo de pacientes com câncer de pulmão. Diante disso, os objetivos deste estudo foram: a) verificar os níveis séricos de citocinas como a IL-6, IL-17, IL-4, IL-2, IL-10, interferon- (INF-) e o fator de necrose tumoral (TNF); b) avaliar a atividade da E-NTPDase, da E-NPP, da ecto-5 -nucleotidase e da E-ADA em plaquetas, bem como a agregação plaquetária; c) avaliar a atividade da δ-aminolevulínico desidratase (δ-ALA-D) eritrocitária, os níveis de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) em plaquetas e de espécies reativas (ER) no soro; d) analizar o perfil antioxidante enzimático - através da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e da catalase (CAT) em plaquetas e o perfil antioxidante não enzimático - através do conteúdo de tióis totais (T-SH) e tióis não protéicos (NPSH) em plaquetas e dos níveis de vitamina C no plasma e de vitamina E no soro, em um grupo de pacientes com câncer de pulmão de não pequenas células, atendidos no setor de Hematologia/Oncologia do Hospital Universitário de Santa Maria. Quanto aos aspectos éticos, o projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Santa Maria, CAAE (Certificado de Apresentação para Apreciação Ética) e está registrado sob o número: 0061.0.243.000-10. Os resultados encontrados demonstram que os pacientes com câncer de pulmão apresentaram um incremento nos níveis séricos de IL-6 os quais estão intimamente relacionados com o desenvolvimento e a progressão tumoral, visto que essa citocina apresenta atividade pró-inflamatória e pró-tumoral. Além disso, os níveis de IL-17 estão diminuídos nesses pacientes, o que pode estar relacionado com o estágio avançado de desenvolvimento do câncer de pulmão nos indivíduos estudados. Ademais, os pacientes com neoplasia pulmonar mostraram uma diminuição na atividade da E-NTPDase para a hidrólise do ADP, fato que contribui para a ampliação dos efeitos pró-coagulantes comumente observados em pacientes com doenças neoplásicas. Essa hipótese é reforçada pelo aumento da agregação plaquetária observado quando ADP foi utilizado como agonista do processo. Os pacientes envolvidos nesse estudo apresentaram uma diminuição na expressão da CD39 em plaquetas, que está de acordo com o observado para a atividade da NTPDase nas mesmas. Ainda, os pacientes com câncer de pulmão tiveram um aumento na atividade da ecto-5 -nucleotidase e uma diminuição na atividade da E-ADA em plaquetas, sugerindo que os níveis extracelulares de adenosina estão elevados nos mesmos, proporcionando avanço no desenvolvimento tumoral tendo em vista as ações promotoras de crescimento tumoral e de estímulo à angiogênese características da adenosina. Em relação ao perfil oxidativo, a atividade da enzima δ-ALA-D apresentou-se inibida em pacientes com câncer de pulmão, o que pode predizer a ocorrência de um quadro de estresse oxidativo nesses pacientes. Esse cenário pode ser confirmado pelos elevados níveis de TBARS e de ER verificados nos pacientes com neoplasia pulmonar. Essa superprodução de oxidantes também pode estar ocasionando a inibição das enzimas SOD e CAT nas plaquetas e, desse modo, a função e a estrutura das mesmas pode estar comprometida. Além disso, houve uma diminuição nos níveis de importantes antioxidantes não enzimáticos nos pacientes com câncer de pulmão, mostrando que suas ações benéficas podem estar sendo exercidas de modo insuficiente. Por outro lado, os níveis elevados de T-SH e, possivelmente, da glutationa, estariam implicados no desenvolvimento de resistência tumoral à quimioterapia. Portanto, os resultados aqui descritos sugerem que o câncer de pulmão exerce uma importante alteração nos níveis séricos de IL-6 e IL-17, na atividade das enzimas do sistema purinérgico em plaquetas, bem como no perfil oxidativo desses pacientes, podendo os parâmetros mencionados nesta pesquisa serem úteis na clínica médica, para o monitoramento da patologia. Espera-se, assim, que esse trabalho possa ter contribuído para o melhor entendimento do papel do sistema purinérgico e dos biomarcadores de processos inflamatórios e de estresse oxidativo na fisiopatologia do câncer de pulmão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lung cancer has become one of the most commonly diagnosed neoplastic diseases, as well as one of the most lethal worldwide, characterized, therefore, as a public health problem. This spread of lung cancer in the world population, which is clearly seen in statistics, is closely related to smoking, and smoking is considered one of the main risk factors that lead to the development of cancer since the year 1950. Research has also shown that there is a close relationship between cigarette consumption, the emergence of events pro-inflammatory and immunosuppressive and the development of lung cancer. In this context, it is important to study enzyme nucleotide triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase), adenosine deaminase (ADA) and acetylcholinesterase (AChE), which are involved in the control of inflammatory processes and in the regulation of immunological events, and changes in their activities have been observed in several diseases, including cancer. Studies reveal that oxidative stress is closely associated with the development and progression of cancer, being extremely important to evaluate these aspects of cellular functions in a group of patients with lung cancer. The objective of this study was to investigate the activity of NTPDase and its expression (CD39) in lymphocytes, ADA and butyrylcholinesterase (BChE) in serum, AChE, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in whole blood and the content of protein thiols (T-SH) and non-protein thiols (NPSH) in the serum of 31 patients with lung cancer, non small cell, treated at the Hematology/Oncology, University Hospital of Santa Maria. The results showed a significant increase in NTPDase activity for both, hydrolysis of ATP and ADP, in lymphocytes of patients with lung cancer. These results suggest that the pro-inflammatory effects triggered by the ATP in the extracellular environment may be reduced in these patients. However there was an increase of ADA activity in serum of patients with lung cancer when compared with the control group, a fact that promotes a drop in levels of extracellular adenosine. Thus, it is known that adenosine has anti-inflammatory properties, this increase of ADA activity could be providing an exacerbation of pro-inflammatory events in targeted patients in the study. Another important finding was the increase of AChE activity in whole blood in patients with lung cancer, compared with the control group. This likely reduced levels of acetylcholine (ACh) in blood also cause a decrease in anti-inflammatory activity characteristic of this molecule. Already, as the activity of SOD and CAT as well as the levels of T-SH and NPSH, all showed superior results in patients with lung cancer when compared with the control group. Thus, it is evident that thiol compounds may be acting in detoxification reactions and protecting these patients. Therefore, the results reported here suggest that lung cancer has a significant change in the enzyme activity of purinergic and cholinergic systems involved in inflammatory processes, and the oxidative profile in these patients, and the parameters mentioned in this research be useful in clinical medicine, to monitor the disease. / O câncer de pulmão tornou-se uma das doenças neoplásicas mais comumente diagnosticadas, além de uma das mais letais em todo o mundo, caracterizando-se, portanto, como um problema de saúde pública. Essa disseminação do câncer de pulmão na população mundial, que é claramente observada em dados estatísticos, está intimamente relacionada ao consumo de tabaco, sendo o tabagismo considerado um dos principais fatores de risco que levam ao desenvolvimento de câncer desde a década de 50. Pesquisas têm demonstrado, também, que há uma estreita relação entre o consumo de cigarros, o aparecimento de eventos pró-inflamatórios e imunossupressores e o desenvolvimento de câncer de pulmão. Nesse contexto, torna-se importante o estudo das enzimas nucleotídeo trifosfato difosfoidrolase (NTPDase), adenosina desaminase (ADA) e acetilcolinesterase (AChE), que estão envolvidas no controle dos processos inflamatórios e na regulação dos eventos imunológicos, sendo que alterações nas suas atividades têm sido observadas em várias doenças, incluindo o câncer. Trabalhos revelam, ainda, que o estresse oxidativo está intimamente associado ao desenvolvimento e à progressão de neoplasias, razão pela qual é extremamente relevante a avaliação desses aspectos das funções celulares em um grupo de pacientes com câncer de pulmão. Assim, o objetivo deste estudo foi verificar a atividade da NTPDase e a sua expressão (CD39) em linfócitos, da ADA e da butirilcolinesterase (BChE) em soro, da AChE, da superóxido dismutase (SOD) e da catalase (CAT) em sangue total e o conteúdo de tióis protéicos (T-SH) e não-protéicos (NPSH) no soro de 31 pacientes com câncer de pulmão de não pequenas células, atendidos no setor de Hematologia/Oncologia do Hospital Universitário de Santa Maria. Os resultados encontrados demonstraram um aumento significativo na atividade da NTPDase, tanto para a hidrólise do ATP, quando do ADP, em linfócitos de pacientes com câncer de pulmão. Esses resultados sugerem que os efeitos pró-inflamatórios desencadeados pelo ATP no meio extracelular podem estar diminuídos nesses pacientes. Contudo foi verificado um aumento da atividade da ADA no soro de pacientes com câncer de pulmão quando comparada com o grupo controle, fato que promove uma queda dos níveis de adenosina extracelulares. Dessa forma, sabendo-se que a adenosina apresenta propriedades anti-inflamatórias, esse aumento da atividade da ADA poderia estar proporcionando uma exacerbação dos eventos pró-inflamatórios nos pacientes alvo do estudo. Outra constatação importante foi o aumento da atividade da AChE em sangue total nos pacientes com câncer de pulmão, em comparação com o grupo controle. Essa provável redução dos níveis de acetilcolina (ACh) sanguíneos também provocaria uma diminuição da atividade anti-inflamatória característica dessa molécula. Já, quanto à atividade da SOD e da CAT, bem como quanto aos níveis de T-SH e NPSH, todos apresentaram resultados superiores no grupo de pacientes com neoplasia pulmonar quando comparados com o grupo de controle. Com isso, evidencia-se que os compostos tiólicos podem estar atuando nas reações de destoxificação e proteção dos pacientes com câncer de pulmão. Portanto, os resultados aqui descritos sugerem que o câncer de pulmão exerce uma importante alteração, tanto na atividade das enzimas dos sistemas purinérgico e colinérgico envolvidas nos processos inflamatórios, quanto no perfil oxidativo desses pacientes, podendo os parâmetros mencionados nesta pesquisa serem úteis na clínica médica, para o monitoramento da patologia.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cigarette smoke is a serious health problem and the most important cause of avoidable death in the world. It has a complex mixture with more than 4700 constituents, including nicotine and reactive oxygen species (ROS). The most common cause of its toxicity is the atherosclerosis and lipid peroxidation being nicotine an immunosuppressant compound. Among the major cellular changes promoted by nicotine is the disorder in the aggregation of platelets, which participate in the regulation of thromboembolic processes releasing nucleotides such as adenosine diphosphate (ADP). Once exerted the signaling events the nucleotides are degraded by the action of the enzymes NTPDase, 5´- nucleotidase and adenosine deaminase (ADA). This purinergic cascade of enzymatic hydrolysis is also present in lymphocytes and supplies a great amount of signaling modulating the immune system. Another important signaling molecule is acetylcholine (ACh) which is quicklys hydrolyzed by acetylcholinesterase (AChE) and is associated with the cognition process. The first hypothesis to be tested in this study was to investigate the activity of ectonucleotidases in platelets and the ADA from plasma of rats exposed to cigarette smoke during four weeks. The results in platelets demonstrated an increase for adenosine triphosphate (ATP), ADP, adenosine monophosphate (AMP) hydrolysis and adenosine deamination. These results suggest a compensatory organic response to regulate the evels of adenosine, a powerful inhibitor of platelet aggregation and important modulator of vascular tone. The second hypothesis was studied in vivo and in vitro the hydrolysis of nucleotides and nucleosides in lymphocytes of rats submitted to nicotine exposure per se. The in vivo results of lymphocytes demonstrated a decrease in the hydrolysis of ATP, ADP and adenosine in the concentrations of 0.25 and 1.0 mg/kg of nicotine. The expression of NTPDase protein and the counting of lymphocytes in rats were also diminished after nicotine exposure. The quantification of nucleotides and nucleoside in serum of rats treated with nicotine in the dose of 0.25 mg/kg showed an increase in the ATP (39%), ADP (39%) and adenosine (303%) levels. For the in vitro study the ATP-ADP-adenosine hydrolysis were diminished by nicotine in the nicotine concentrations tested (1 mM, 5 mM, 10 mM and 50 mM). These results suggest that alterations in the activity and expression of these enzymes in lymphocytes can contribute for the understanding of the mechanisms involving the suppression of the immune system caused by nicotine. Finally, the third hypothesis was to investigate the activity of AChE and the level of lipid peroxidation in striatum, cerebral cortex, hippocampus, and cerebellum of rats exposed to cigarette smoke and treated with vitamin E (50 mg/kg/day) during four weeks. The results had demonstrated an increase in the activity of AChE and in the levels of lipid peroxidation in the striatum, cerebral cortex and cerebellum, suggesting that this type of exposition can affect the functionality of the cholinergic system and increase the oxidative damage in the central nervous system (SNC). In addition, vitamin E was capable to reverse these increases, suggesting the use of this antioxidant compound in this type of exposition. Moreover, this study also suggests that cigarette smoke and nicotine modulate the purinergic system of platelets and lymphocytes, which may lead the propensity of thromboembolic and immunosuppressant illnesses, with mobilization of the phisiological defenses for a compensatory response. / A fumaça de cigarro é um grave problema de saúde e a mais importante causa de morte evitável no mundo. Possui uma complexa mistura com mais de 4000 constituintes, incluindo a nicotina e compostos que geram espécies reativas de oxigênio (EROs) no organismo. A causa mais comum de sua toxicidade é a aterosclerose e a peroxidação lipídica sendo a nicotina um composto imunossupressor. Entre as alterações celulares causadas pela nicotina, destacam-se os distúrbios na agregação de plaquetas e estas participam da regulação nos processos tromboembólicos, pela liberação de nucleotídeos tais como a adenosina difosfato (ADP). Uma vez exercido os eventos de sinalização os nucleotídeos são degradados pela ação das enzimas NTPDases, 5´-nucleotidase e adenosina desaminase (ADA). Esta cascata enzimática de hidrólise das purinas também está presente nos linfócitos e fornece um grande leque de sinalizações modulando a resposta imune. Outra molécula importante de sinalização é a acetilcolina (ACh) que é rapidamente hidrolisada pela acetilcolinesterase (AChE) e está associada ao processo de cognição. A primeira hipótese a ser testada neste estudo foi investigar a atividade das ectonucleotidases em plaquetas e a ADA no plasma de ratos expostos à fumaça de cigarro por quatro semanas. Os resultados em plaquetas demonstraram um aumento para a hidrólise de adenosina trifosfato (ATP), ADP, adenosina monofosfato (AMP) e adenosina. Esses resultados sugerem uma resposta orgânica compensatória com objetivo de manter os níveis de adenosina, um potente inibidor da agregação plaquetária e importante modulador do tônus vascular. A segunda hipótese foi realizar estudos in vivo e in vitro da hidrólise de nucleotídeos e nucleosídeos em linfócitos de ratos submetidos a exposição à nicotina per se. Os resultados in vivo de linfócitos demonstraram um decréscimo da hidrólise de ATP, ADP e adenosina nas concentrações de nicotina de 0,25 e 1,0 mg/kg. A expressão da proteína NTPDase e a contagem de linfócitos em ratos também foram diminuídas pela nicotina. A determinação dos níveis de nucleotídeos e nucleosídeos no soro de ratos tratados com nicotina na dose de 0,25 mg/kg aumentou para o ATP (39%), o ADP (39%) e a adenosina (303%). Para o estudo in vitro a hidrólise de ATP-ADP-adenosina foi diminuída pelas concentraçoes de nicotina (1 mM, 5 mM, 10 mM e 50 mM). Estes resultados sugerem que alterações na atividade e expressão destas enzimas nos linfócitos pode contribuir para a compreensão dos mecanismos envolvendo a supressão da resposta imune causada pela nicotina. Por fim, a terceira hipótese, foi investigar a atividade da AChE e o nível de peroxidação lipídica no estriado (ES), no córtex cerebral (CC), no hipocampo (HC) e no cerebelo (CE) de ratos expostos à fumaça de cigarro e tratados com vitamina E (50 mg/kg/dia) por quatro semanas. Os resultados demonstraram um aumento na atividade da AChE e no nível de peroxidação lipídica no ES, no CC e no CE, sugerindo que este tipo de exposição pode afetar a funcionalidade do sistema colinérgico e aumentar os danos oxidativos no sistema nervoso central (SNC). Em adição, a Vitamina E foi capaz de reverter estes efeitos, o que sugere uma boa escolha de terapia com este antioxidante neste tipo de exposição. Alem disso, este estudo também pode sugerir que a fumaça de cigarro e a nicotina modulam o sistema purinérgico de plaquetas e linfócitos, o que pode levar a propensão de doenças tromboembólicas e imunossupressoras, com a mobilização das defesas do organismo para uma resposta compensatória.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Ischemic heart disease (IHD) is a major cardiovascular disease. The term ischemia refers to a lack of oxygen due to inadequate perfusion, which results from an imbalance between oxygen supply and demand. The most common cause of myocardial ischemia is atherosclerotic obstructive coronary artery disease caused by rupture or ulceration of atheromatous plaque and subsequent thrombus formation. Platelets are one of the most important blood components that participate in and regulate thrombus formation by releasing active substances such as adenine nucleotides ATP and ADP. Once their action is exerted, the nucleotides are degraded by a group of enzymes called ectonucleotidases. These enzymes are responsible for the hydrolysis of ATP and ADP to AMP, and consequent formation of adenosine, a cardioprotective and anti-inflammatory molecule. Another important anti-inflammatory molecule is acetylcholine (ACh). However, ACh is rapidly hydrolyzed by the enzymes acetylcholinesterase (AChE) and tyrylcholinesterase (BuChE). Following ischemia, an elevated production of reactive oxygen species (ROS) occurs. The imbalance between ROS production and degradation may lead to an increase in oxidative stress. This study aimed to determine the activity of enzymes involved in thromboregulation, such as NTPDase, 5'-nucleotidase, E-NPP and ADA, the activity of enzymes that degrade choline esters: AChE and BuChE, as well as the parameters of oxidative stress in IHD patients and controls. Evaluation of the oxidant system was carried out by lipid peroxidation and carbonyl protein determination, and the enzymatic and nonenzymatic antioxidant defense measurements were performed in total blood, plasma, and serum of IHD patients. Results showed an increase in the NTPDase and 5'-nucleotidase activities as revealed by nucleotides hydrolysis ATP, ADP and AMP. An increase in E-NPP activity was also observed in IHD patients. However, a decrease in ADA activity was observed. Based on the results presented here we suggest that the pathological condition in IHD produced alterations in ectonucleotidase activities as a compensatory organic response, with the objective of maintaining the levels of adenosine, which is a cardioprotective molecule. An increase in the activity of enzymes that degrade choline esters (AChE and BuChE) in IHD patients was observed. Increasing total blood and serum activities of AChE and BuChE enzymes indirectly reflect reduced levels of ACh. The enhancement of local and systemic inflammatory events is observed due to the absence of the negative feedback control exerted by ACh. Regarding oxidant levels, an increase in TBARS and carbonyl protein levels was observed in acute myocardial infarction (AMI) patients when compared to the control group. The same occurred for the activities of the enzymatic antioxidants, superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT). However, a decrease in nonenzymatic antioxidants, such as vitamin C and vitamin E, was observed in AMI patients when compared to control. These results suggest an increase in oxidative stress in AMI, which was probably a result of the ischemic/reperfusion moment, as well as a decrease of antioxidant defenses. Furthermore, the increased antioxidant defense may act as a compensatory mechanism in consequence of the overproduction of ROS after AMI. In conclusion, IHD results in oxidative and inflamatory damages as well as an increase in the organism defenses as a compensatory response. / A cardiopatia isquêmica (CI) é uma das principais doenças cardiovasculares. O termo isquemia refere-se à falta de oxigênio, secundária à perfusão inadequada do miocárdio, que gera desequilíbrio entre a oferta e a demanda deste gás. A causa mais comum de isquemia miocárdica é a doença aterosclerótica obstrutiva das artérias coronárias, causada por ruptura ou ulceração da placa ateromatosa e consequente formação de trombo. As plaquetas são um dos mais importantes componentes do sangue que participam na regulação dos processos tromboembólicos por liberação de substâncias ativas como os nucleotídeos de adenina, ATP e ADP. Uma vez exercida sua ação esses nucleotídeos são degradados por um grupo de enzimas denominadas de ectonucleotidases. Essas são responsáveis pela hidrólise do ATP e ADP até AMP e consequente formação da adenosina, uma molécula cardioprotetora e anti-inflamatória. Outra importante molécula anti-inflamatória é a acetilcolina (ACh). Entretanto, a ACh é rapidamente hidrolisada pelas enzimas acetilcolinesterase (AChE) e butirilcolinesterase (BuChE). Acompanhando a isquemia temos uma produção elevada de espécies reativas de oxigênio (EROs). Um desequilíbrio entre a produção e a degradação de EROs pode levar a um aumento do estresse oxidativo. Neste trabalho determinaram-se a atividade das enzimas envolvidas na tromboregulação: NTPDase, 5 -nucleotidase, E-NPP e ADA, e a atividade de enzimas que degradam ésteres de colina: AChE e BuChE, além dos parâmetros de estresse oxidativo em pacientes cardiopatas e controles. Foi realizada a avaliação do sistema oxidante através da determinação da peroxidação lipídica e da carbonilação protéica e a medida das defesas antioxidantes enzimáticas e não enzimáticas do organismo, em sangue total, plasma e soro destes pacientes. Os resultados demonstraram um aumento na atividade da NTPDase e da 5 -nucleotidase, revelada através da hidrólise dos nucleotídeos ATP, ADP e AMP. Para a enzima E-NPP também foi observado um aumento na sua atividade em pacientes cardiopatas. Entretanto, para a ADA observou-se uma diminuição na atividade. Esses resultados sugerem uma resposta orgânica compensatória do organismo frente ao estado patológico formado, com o objetivo de manter os níveis de adenosina, uma molécula cardioprotetora. Para as enzimas que degradam ésteres de colina foi observado um aumento tanto na atividade da AChE quanto da BuChE em pacientes cardiopatas. Um aumento na atividade sérica e no sangue total da atividade da BuChE e da AChE pode refletir indiretamente níveis reduzidos de ACh que, por sua vez, irá reforçar eventos inflamatórios locais e sistêmicos, devido à ausência do controle de retroalimentação negativa exercido pela ACh. Em relação aos níveis de oxidantes determinados, observou-se um aumento nos níveis de TBARS e proteína carbonil em soro de pacientes com infarto agudo do miocárdio (IAM) quando comparados com o grupo controle. Esse aumento também foi observado para as defesas antioxidantes enzimáticas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Entretanto, observou-se um decréscimo das defesas antioxidantes não enzimáticas como a vitamina C e a vitamina E no soro de pacientes com IAM. Estes dados sugerem um aumento do estresse oxidativo como resultado do momento de isquemia/reperfusão e da diminuição das defesas antioxidantes não enzimáticas. Além disso, o aumento das defesas antioxidantes enzimáticas poderiam agir como um mecanismo compensatório como consequência da superprodução de EROs após o IAM. Concluí-se então, que a CI resulta tanto em danos oxidativos e inflamatórios como mobilização das defesas do organismo para uma resposta compensatória.

The increase in the NTPDase and 5'-nucleotidase enzymatic activities, in patients with diabetes and hypertension, unchained the investigation of the possible mechanisms involved in the alterations in ectonucleotidases activities. The oxidative stress level and also the answer of the antioxidant systems were evaluated in patients with type 2 diabetes, hypertension and type 2 diabetes with associated hypertension. The interference of the glucose concentration was evaluated in the enzymatic activity of the ectonucleotidases, serum cholinesterase and also antioxidant enzymes. The curves in vitro demonstrated that the increase in enzymatic activity was proportional to the elevation in the glucose concentrations, demonstrating a direct interference of the hyperglycemia. The increase in the NTPDase expression demonstrated an important correlation with adenine nucleotide ATP and ADP hydrolyze in patients with diabetes and associated hypertension. The increment in markers of oxidative stress and antioxidant systems levels in patients with diabetes and associated hypertension seems to be related with a compensatory mechanism to prevent oxidative damages. Low serum acid ascorbic levels increase exposes to oxidative damages in patients with diabetes and associated hypertension, resultant of the increase in reactive oxygen species generation. The increment in the serum cholinesterase activity can be potentially related with glycemia levels and lipid metabolism in patients with diabetes and associated hypertension. The medicines administered to the patients did not alter the enzymatic responses in the analyzed groups. Therefore, there were a possible interference of the diabetes and hypertension in the catalytic mechanism of the serum cholinesterase enzyme. Data obtained in the studies permit to suggest that high blood glucose levels constitute one of the principal factors capable to promote alterations in the enzymatic responses in patients with diabetes and associated hypertension. / O aumento na atividade enzimática da NTPDase e 5'-nucleotidase, em pacientes com diabetes e hipertensão, desencadeou a investigação dos possíveis mecanismos envolvidos nas alterações na atividade das ectonucleotidases. O nível de estresse oxidativo e também a resposta dos sistemas antioxidantes foram avaliados em pacientes com diabetes tipo 2, hipertensão e diabetes tipo 2 com hipertensão associada. A interferência da concentração de glicose foi avaliada na atividade enzimática das ectonucleotidases, colinesterase sérica e também das enzimas antioxidantes. As curvas in vitro demonstraram que o aumento na atividade dos sistemas enzimáticos foi proporcional à elevação nas concentrações de glicose, demonstrando uma interferência direta da hiperglicemia. O aumento na expressão da enzima NTPDase demonstrou uma importante correlação com a hidrólise dos nucleotídeos de adenina ATP e ADP em pacientes com diabetes e hipertensão associada. O incremento nos níveis de marcadores de estresse oxidativo e dos sistemas antioxidantes, em pacientes com diabetes e hipertensão associada, parecem estar relacionados com um mecanismo compensatório para prevenir o dano oxidativo. Os baixos níveis de ácido ascórbico sérico aumentam a exposição dos pacientes, com diabetes e hipertensão associada, aos danos oxidativos resultantes do aumento na geração de espécies reativas de oxigênio. O aumento na atividade da enzima colinesterase sérica, em pacientes com diabetes e hipertensão associada, pode estar potencialmente relacionado com os níveis de glicemia e com o metabolismo dos lipídios. Os medicamentos administrados aos pacientes não alteraram as respostas enzimáticas nos grupos analisados. Portanto, houve uma possível interferência do diabetes e da hipertensão no mecanismo catalítico da colinesterase sérica. Os dados obtidos nos estudos permitem sugerir que os elevados níveis de glicose sangüínea constituem um dos principais fatores capazes de promover alterações nas respostas enzimáticas em pacientes diabéticos e com hipertensão associada.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T18:09:29Z No. of bitstreams: 1 TES_STEFANI_ALTENHOFEN_PARCIAL.pdf: 820184 bytes, checksum: 93540eb7fece868ec872a31e8f894852 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T18:09:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TES_STEFANI_ALTENHOFEN_PARCIAL.pdf: 820184 bytes, checksum: 93540eb7fece868ec872a31e8f894852 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-30T18:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_STEFANI_ALTENHOFEN_PARCIAL.pdf: 820184 bytes, checksum: 93540eb7fece868ec872a31e8f894852 (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / Neurotoxic agents, such as pesticides, organic solvents and metals, are capable to alter normal CNS activity. Manganese (Mn) is a metal found in the environment, which when in excess, accumulates in the CNS making it a potential hazard to health. In addition to Mn, other neurotoxic agents can cause changes, leading to deficits in neurotransmission systems. The growth of crop pests has exponentially increased the use of agrochemicals to maintain plantations. The fungicide tebuconazole is a triazole used in crops, such as barley, wheat, peanuts and orchard fruits and related to behavioral and oxidative changes. The insecticide dichlorvos, belongs to organophosphate family, acts through the acetylcholinesterase (AChE) inhibition, leading to hyperstimulation of cholinergic receptors. Cholinergic system is characterized by the action of acetylcholine (ACh) on muscarinic and nicotinic receptors. The level of this molecule is regulated by acetylcholinesterase (AChE), which catalyzes degradation of ACh into choline and acetate. Purinergic system is characterized by the action of ATP and adenosine on purinoreceptor P2 and P1, respectively. The levels of these molecules are regulated by ectonucleotidases, which constitute the extracellular cascade for ATP hydrolysis to adenosine. Adenosine can be subsequently deaminated to inosine by action of adenosine deaminase (ADA). Dopamine (DA), synthesized from L-DOPA, is the neurotransmitter of the dopaminergic system and it acts through its D1-D5 receptors, controlling the start and execution of movement. This study aims to evaluate the effects of exposure to manganese and pesticides, such as dichlorvos and tebuconazole, on behavioral parameters in larval and adult zebrafish, as well as its effects on purinergic, cholinergic and dopaminergic signaling. Exposure to MnCl2 in the early stages of development (1 hpf - 5 dpf) was able to reduce the distance traveled, absolute turn angle and mobile time of the larvae at 5, 7 and 10 dpf. In addition, it caused an increase in TH levels at 5 and 7 dpf, followed by a reduction at 10 dpf. There was also an increase in markers of cell death. In adult animals, exposure during 96 hours caused a reduction in distance traveled, number of line crossings and absolute turn angle, and an inhibition on memory acquisition through the inhibitory avoidance task. In addition, adult animals exposed to MnCl2 showed increased levels of markers of cell death, TH and DOPAC (3,4-dihydroxyphenylacetic acid) in the brain. The 96-hour exposure to this metal was also able to inhibit the NTPDases and ecto-ADA activities and to reduce ADA2.1-mRNA transcripts, besides for increasing ADP levels and reducing the amount of AMP, ADO and INO in the incubation medium. Tebuconazole was able to increase the ocular distance of larvae at 5 dpf and reduce the exploratory behavior of these animals, and still decrease the locomotor activity of 96 hours exposed adult zebrafish. Moreover, this fungicide decreased AChE activity in both 5 dpf larvae and brains of adult animals. Exposure to dichlorvos (1 hpf - 7 dpf) reduced body length, heartbeat rate and larval surface at 7 dpf as well as affected the escape capacity of larvae at 7 and 14 dpf. Further, it reduced exploratory behavior at 7 and 14 dpf, maintaining this pattern when animals became young adults at 30 dpf, and adults at 70 dpf. However, the analysis performed at 120 dpf showed a recovery of behavioral activity equal to the control. In addition, the analysis of exposure to dichlorvos in the early stages of development at 120 dpf on the enzymes of the purinergic system, showed that this insecticide is able to elevate the ecto-5'-nucleotidase activity and reduce the ecto-ADA activity. The results showed that neurotoxic agents, such as Mn, dichlorvos and tebuconazole, play a role in the larval and adult behavior of zebrafish, and affect different neurotransmission systems. Such behavioral changes may be associated with the deficits observed in neurochemical and molecular mechanisms investigated. / Agentes neurot?xicos, tais como pesticidas, solventes org?nicos e metais, s?o capazes de alterar a atividade normal do Sistema Nervoso Central (SNC). O mangan?s (Mn) ? um metal encontrado no ambiente que, quando em excesso, acumula-se no SNC, tornando-se um perigo potencial para a sa?de. Al?m do Mn, outros agentes neurot?xicos podem causar altera??es, levando a d?ficits em sistemas de neurotransmiss?o. O crescimento de pragas de lavoura tem aumentado exponencialmente o uso de agrot?xicos para manuten??o de planta??es. O fungicida tebuconazol ? um triazol utilizado em culturas como a cevada, trigo, amendoim e frutas do pomar e relacionado com altera??es comportamentais e oxidativas. O inseticida dicl?rvos, pertence a fam?lia dos organofosforados atuando atrav?s da inibi??o da acetilcolinesterase (AChE), que leva ? hiperestimula??o dos receptores colin?rgicos. O sistema colin?rgico ? caracterizado pela a??o da acetilcolina (ACh) nos receptores muscar?nicos e nicot?nicos. O n?vel dessa mol?cula ? regulado pela acetilcolinesterase (AChE), que catalisa a degrada??o da ACh em colina e acetato. O sistema purin?rgico ? caracterizado pela a??o do ATP e adenosina (ADO) nos purinoreceptores P2 e P1, respectivamente. Os n?veis dessas mol?culas s?o regulados pela a??o das ectonucleotidases que catalisam a hidr?lise do ATP a adenosina (ADO). A ADO pode ser desaminada a inosina (INO) pela a??o da adenosina desaminase (ADA). A dopamina (DA), sintetizada a partir da L-DOPA, ? o neurotransmissor do sistema dopamin?rgico e age atrav?s dos seus receptores D1-D5, controlando o in?cio e execu??o do movimento. Portanto, este estudo visa avaliar os efeitos da exposi??o ao mangan?s e agrot?xicos, tais como dicl?rvos e tebuconazol, sobre par?metros comportamentais em peixe-zebra nos est?gios larval e adulto, bem como os seus efeitos sobre a sinaliza??o purin?rgica, colin?rgica e dopamin?rgica. A exposi??o ao MnCl2 nos est?gios iniciais de desenvolvimento (1 hpf - 5 dpf) foi capaz de reduzir a dist?ncia percorrida, o ?ngulo de giro absoluto e o tempo de mobilidade das larvas aos 5, 7 e 10 dpf. Al?m disso, causou um aumento nos n?veis de TH aos 5 e 7 dpf, seguido por uma redu??o em 10 dpf. Tamb?m foi observado um aumento dos marcadores de morte celular. Em animais adultos, a exposi??o ao longo de 96 horas causou redu??o na dist?ncia percorrida, n?mero de cruzamentos e ?ngulo de giro absoluto, e ainda uma redu??o na aquisi??o de mem?ria atrav?s da tarefa de esquiva inibit?ria. Al?m disso, os animais adultos expostos a MnCl2 apresentaram aumento nos n?veis de marcadores de morte celular, al?m de TH e DOPAC (?cido 3,4-di-hidroxifenilac?tico) no enc?falo. A exposi??o por 96 horas a este metal tamb?m foi capaz de inibir a atividade das NTPDases e da ecto-ADA e reduzir os transcritos de RNAm do gene ADA2.1, al?m de aumentar os n?veis de ADP e reduzir a quantidade de AMP, ADO e INO no meio. O tebuconazol foi capaz de aumentar a dist?ncia ocular de larvas aos 5 dpf e reduzir a capacidade explorat?ria desses animais, e ainda diminuir a atividade locomotora de peixe-zebra adultos expostos por 96 horas. Al?m disso, este fungicida diminuiu a atividade da AChE tanto em larvas de 5 dpf, quanto em enc?falo de animais adultos. Al?m do mais, o tebuconacol aumentou a express?o relativa de mRNA da AChE em larvas, no entanto, n?o alterou em adultos. A exposi??o ao dicl?rvos, nas fases iniciais do desenvolvimento (1 hpf - 7 dpf), reduziu o tamanho corporal, a taxa de batimentos card?acos e a superf?cie dos olhos de larvas de 7 dpf, bem como afetou a capacidade de escape de larvas aos 7 e 14 dpf. Al?m disso, reduziu a capacidade explorat?ria aos 7 e 14 dpf, padr?o mantido quando os animais tornaram-se adultos jovens aos 30 dpf, e adultos aos 70 dpf. No entanto, as an?lises realizadas aos 120 dpf mostraram recupera??o da atividade comportamental similar ao grupo controle. A an?lise aos 120 dpf da exposi??o ao dicl?rvos nas fases iniciais do desenvolvimento sobre as enzimas do sistema purin?rgico mostrou que este inseticida ? capaz de elevar a atividade da ecto-5?-nucleotidase e reduzir a atividade da ecto-ADA. Os resultados mostram que os agentes neurot?xicos, tais como Mn, dicl?rvos e tebuconazol t?m atua??o significativa sobre o comportamento do peixe-zebra em est?gio larval e adulto, al?m de afetar diferentes sistemas de neurotransmiss?o. Tais altera??es comportamentais podem estar associadas aos d?ficits observados nos mecanismos neuroqu?micos e moleculares investigados.

Submitted by PPG Medicina e Ci?ncias da Sa?de (medicina-pg@pucrs.br) on 2018-06-14T11:20:47Z No. of bitstreams: 1 CARLA_FERNANDA_FURTADO_GARDANI.pdf: 1897020 bytes, checksum: 89528b1ce682182124c46409102c1c92 (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-06-25T13:28:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CARLA_FERNANDA_FURTADO_GARDANI.pdf: 1897020 bytes, checksum: 89528b1ce682182124c46409102c1c92 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T13:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLA_FERNANDA_FURTADO_GARDANI.pdf: 1897020 bytes, checksum: 89528b1ce682182124c46409102c1c92 (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 / Prostate cancer (PC) is the second most diagnosed neoplasm in men, with the exception of non- melanocytic skin tumors. Its global incidence is 1.1 million cases per year and its mortality rate is around 307,000 deaths. Around the world, there are 3,850,000 CP survivors, since their survival in five years reaches values exceeding 80%. Therefore, adequate stratification in the diagnosis and follow-up of these patients is so relevant. In this study, we aimed of evaluating ATP / ADP / AMP hydrolysis as a prognostic biomarker in the CP; CD39 and CD73 enzymes are known to be responsible for the transformation of ATP or ADP into AMP and into adenosine, respectively. Blood samples were collected from 29 patients treated at the Cruz Alta Oncology and Hematology Center (COHCA) and 17 healthy controls (CS), in order to evaluate the hydrolysis activity of ATP, ADP and AMP and to correlate the data between the cases and controls. In addition, the results of hydrolysis were correlated with recognized prognostic factors as Gleason Score (EG), clinical stage (EC) and PSA levels. The mean age of the selected patients was 63.3 years, 71.4% presented PSA <10 at diagnosis, 82.7% were grouped as low in EG and 48.3% of patients belonged to EC IIB. The results demonstrated statistically significant differences in the nucleotide hydrolysis profiles of the cases and controls. In the CP patients the AMP hydrolysis was higher when compared to the hydrolysis of ATP and ADP. Regarding the clinical staging, it was observed that the hydrolysis of ATP was higher in the initial clinical stages, whereas the AMPase remained high regardless of clinical stage. Therefore, we can conclude that the understanding of the ectonucleotidases activities and their influence on tumor progression can collaborate for the diagnostic and improve the therapeutic approach for this neoplasia. / O c?ncer de pr?stata (CP) ? a segunda neoplasia mais diagnosticada no sexo masculino, excetuando-se os tumores de pele n?o melanoc?ticos, por ano sua incid?ncia mundial ? de 1,1 milh?es de casos e sua taxa de mortalidade de cerca de 307.000 ?bitos. Ao redor do mundo h? 3.850.000 sobreviventes de CP, visto que sua sobrevida em cinco 5 anos chega a valores superiores a 80%. Portanto, a estratifica??o adequada no diagn?stico e no seguimento destes pacientes ? muito relevante. Neste estudo objetivou-se avaliar a hidr?lise dos nucleot?deos ATP/ADP/AMP como biomarcadores progn?sticos no CP. Sabidamente as enzimas CD39 e CD73 s?o as principais respons?veis, respectivamente, pela transforma??o de ATP ou ADP em AMP, e este em adenosina. Foram coletadas amostras sangu?neas de 29 pacientes tratados no Centro de Oncologia e Hematologia de Cruz Alta ? COHCA e 17 controles sadios (CS), com o objetivo de avaliar a atividade de hidr?lise do ATP, ADP e AMP e correlacionar os dados entre os casos e controles. Al?m disso, os dados de hidr?lise foram correlacionados com fatores progn?sticos reconhecidos como escala de Gleason (EG), est?gio cl?nico (EC) e n?veis de PSA. A m?dia de idade dos pacientes selecionados foi de 63,3 anos, 71,4% apresentavam PSA < 10 no diagn?stico, 82,7% estavam agrupados como baixo grau na EG e 48,3% dos pacientes pertenciam ao EC IIB. Os resultados demonstraram diferen?as estatisticamente significativas nos perfis de hidr?lise de nucleot?deos entre casos e controles. Nos portadores de CP a hidr?lise do AMP foi mais elevada quando comparada com as hidr?lises de ATP e ADP. Em rela??o ao estadiamento cl?nico, observou-se que a hidr?lise de ATP foi maior nos est?gios cl?nicos iniciais, enquanto que a AMPase se manteve elevada independentemente do est?gio cl?nico. Portanto, pode-se concluir que o estudo da atividade das enzimas ectonucleotidases e o entendimento do CP pode colaborar na compreens?o dos fatores que influenciam a progress?o tumoral, visando melhorar o diagn?stico e a abordagem terap?utica para esta neoplasia.

A bexiga urinária é exposta constantemente a substâncias potencialmente prejudiciais presentes na urina, cuja exposição crônica pode levar a diversas patologias. Dentre estas patologias está a cistite hemorrágica que é uma condição inflamatória grave da bexiga associada ao uso de fármacos quimioterápicos, como a ciclofosfamida. É descrito que a exposição em longo prazo à ciclofosfamida aumenta o risco de desenvolvimento do câncer de bexiga, o qual é caracterizado como sendo a segunda neoplasia mais comum do trato urinário e o sétimo câncer mais prevalente entre homens no mundo. Alterações na sinalização purinérgica têm sido evidenciadas em diferentes patologias associadas à bexiga urinária. De fato, o sistema purinérgico tem emergido como um potencial alvo a ser estudado. Portanto, nesta tese buscou-se avaliar o envolvimento da sinalização purinérgica em um modelo in vivo de cistite hemorrágica e em um modelo in vitro de câncer de bexiga. No intuito de identificar estratégias preventivas e tratamentos eficazes para reduzir a morbidade e a mortalidade associadas à cistite hemorrágica, a espécie Uncaria tomentosa foi investigada, devido a sua ampla utilização em casos de inflamação crônica e doenças do trato urinário. A partir dos estudos conduzidos in vivo, demonstramos que o tratamento sistêmico com a fração purificada de glicosídeos do ácido quinóvico de U. tomentosa foi capaz de prevenir os eventos nociceptivos e inflamatórios associados à cistite hemorrágica. A diminuição da expressão dos receptores P2X7, provavelmente pela inibição da migração dos neutrófilos ao local da inflamação foi observada, evidenciando propriedades anti-inflamatórias promissoras para esta fração podendo, no futuro, se tornar um agente terapêutico potencial no tratamento desta patologia. Para o câncer de bexiga músculo invasivo, a cistectomia radical é considerada o tratamento padrão, porém está associada à morbidade significativa. Na tentativa de proporcionar uma melhor qualidade de vida aos pacientes, o interesse por abordagens terapêuticas que visam à preservação da bexiga urinária tem aumentado. Neste sentido, a radioterapia tem recebido destaque por ser uma modalidade de tratamento já utilizada. Desta forma, investigamos os efeitos da radioterapia sobre a sinalização purinérgica em linhagem celular de câncer de bexiga humano T24. Dentre os receptores expressos pelas células T24, o receptor P2X6 apresentou aumento expressivo após a radioterapia. A partir da análise de pacientes com câncer de bexiga (Kaplan-Meier), evidenciamos a relação existente entre a alta expressão deste receptor e o aumento da taxa de sobrevivência. Na sequência, o provável envolvimento da família das ectonucleotidases nos efeitos da radioterapia na linhagem celular T24 também foi avaliado. Observamos que a sinalização purinérgica, principalmente via hidrólise do ATP à adenosina pela ação combinada de ectoenzimas demonstrou papel importante no tratamento radioterápico in vitro. A indução transitória da expressão da enzima ecto- 5’NT/CD73 pela radioterapia também foi observada, sendo a adenosina gerada a responsável por contribuir na morte celular. O papel crucial da ecto-5’NT/CD73 na radiossensibilização das células foi confirmado pela inibição farmacológica e pelo uso do nocaute da enzima. Em conjunto, os resultados in vitro demonstraram que a vantagem da radioterapia parece ser alcançada naqueles pacientes que expressam o receptor P2X6 e a enzima ecto-5’NT/CD73 na área tumoral, podendo no futuro, ambos serem considerados possíveis marcadores para prever a eficácia da resposta à radioterapia para o tratamento do câncer de bexiga. Por fim, a realização do ensaio radiométrico frente à ecto-5’NT/CD73 evidenciou o potente efeito inibitório do ácido ursólico sobre esta enzima, cujo potencial também foi confirmado frente à linhagem celular T24. / The urinary bladder is constantly exposed to potentially harmful substances in the urine, whose chronic exposure can lead to various diseases. Among these pathologies the hemorrhagic cystitis is a severe inflammatory condition of the bladder associated with the use of chemotherapeutic drugs, such as cyclophosphamide. It has been reported that long-term exposure to cyclophosphamide increases the risk of developing bladder cancer, which is characterized as being the second most common cancer of the urinary tract and the seventh most common cancer among men in the world. Alterations in the purinergic signaling have been shown in diseases associated with urinary bladder. In fact, the purinergic signaling has emerged as a potential target to be studied. Therefore, this thesis sought to evaluate the involvement of purinergic signaling in an in vivo model of hemorrhagic cystitis and in an in vitro model of bladder cancer. In order to identify preventive strategies and effective treatments to reduce morbidity and mortality associated with hemorrhagic cystitis, the Uncaria tomentosa species was investigated due to its wide use in cases of chronic inflammation and urinary tract diseases. From studies conducted in vivo, we demonstrated that systemic treatment with the quinovic acid glycosides purified fraction from U. tomentosa was able to prevent nociceptive and inflammatory events associated with hemorrhagic cystitis. The decreased expression of the P2X7 receptor was observed, most likely by the reduction of neutrophils migration to the site of inflammation. Therefore, this investigation has shown promising antiinflammatory properties for this fraction, which may in the future become a potential therapeutic agent for the treatment of this pathology. For bladder muscle invasive cancer, although radical cystectomy has been considered the standard treatment is still associated with significant morbidity. In an attempt to provide a better quality of life for patients, interest in therapeutic approaches aimed the preservation of the urinary bladder have increased. In this regard, the radiotherapy has been highlighted by being a treatment modality already used. Thus, we investigated the effects of radiation on the purinergic signaling in T24 human bladder cancer cell line. Among the receptors expressed by T24 cells, the P2X6 receptor showed significant increase after radiotherapy. From the analysis of patients with bladder cancer (Kaplan-Meier), we noticed the relationship between high expression of this receptor and increased survival rate. Following, the involvement of ectonucleotidases after irradiation exposure in T24 cell line was also evaluated. The purinergic signaling, mainly through hydrolysis of ATP to adenosine by the combined action of ectoenzymes, demonstrated important role in radiotherapy in vitro. The transient induction of ecto-5’NT/CD73 expression by radiotherapy was also observed, being the adenosine generated a possible responsible in T24 cell death. The crucial role of ecto-5’NT/CD73 in the radiosensitization of the cells was confirmed by pharmacological inhibition and the use of the enzyme knockout. Taken together, the in vitro results demonstrate that the benefit of radiation therapy appears to be achieved in those patients that express the P2X6 receptor and the enzyme ecto-5’NT/CD73 in the tumor area, and in the future both may be considered potential markers for predicting the effectiveness response to radiotherapy for the treatment of bladder cancer. Finally, the radiometric ecto-5’NT/CD73 assay showed the potent inhibitory effect of ursolic acid on this enzyme, whose potential was also confirmed through the T24 cell line.