Compreender os mecanismos que tornam a presença do cobre uma substância tóxica, bem como a regulação da resposta das plantas a sinais e estímulos ambientais tem se tornado um aspecto fundamental da biologia vegetal. Nesse contexto, foi objetivo deste trabalho caracterizar o efeito de diferentes concentrações de cobre, peróxido de hidrogênio (H2O2) e óxido nítrico (NO) sobre a germinação, crescimento inicial, ciclo celular e o metabolismo de Lactuca sativa L., bem como a possível ação protetora do NO sobre a fitotoxicidade do cobre. Para tal, foram realizados três experimentos conduzidos em delineamento experimental inteiramente casualizado. Para caracterizar o efeito do cobre e H2O2 sobre os aspectos fisiológicos e citológicos em L. sativa, sementes foram expostas às concentrações 50; 100; 250 e 500 µM de CuSO4 e 1,0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10 mM de H2O2 sendo água destilada utilizada como controle negativo. O cobre não influenciou a germinação (G%) e a biomassa seca (BS), no entanto, comprimento de raiz (CR) e biomassa fresca (BF) foram reduzidos conforme o aumento da concentração. Isso pode ser atribuído a redução do índice mitótico (IM) de 29,02% no tratamento controle para 1,5% na concentração 500 µM de CuSO4. Embora essa concentração tenha sido citotóxica não foi clastogênica nas condições testadas. Para o conteúdo de prolina foi observado um comportamento concentração-dependente e a atividade da superóxido dismutase (SOD) foi significativa. Ressalta-se que o cobre foi citotóxico, porém o sistema antioxidante da planta alvo impediu a peroxidação lipídica das membranas. Para H2O2, houve redução significativa na G% nas concentrações acima de 5 mM. O CR e IM foram negativamente influenciados e apresentaram comportamento concentração- dependente. O mesmo comportamento foi observado para prolina, que apresentou maior acúmulo nas concentrações 7,5 e 10 mM diferindo dos demais tratamentos. Além disso, houve atividade significativa das enzimas SOD e ascorbato peroxidase (APX). Ressalta-se ainda que a SOD teve maior atividade e assim, possivelmente, associada a prolina tenha atenuado a peroxidação lipídica das membranas. A fitotoxicidade do H2O2 interferiu negativamente no crescimento inicial de L. sativa. O efeito protetor do NO foi verificado pela utilização de nitroprussiato de sódio (SNP) como doador de NO. Sementes de L. sativa foram expostas a 250 e 500 µM de CuSO4 e a 100, 250 e 500 µM do agente protetor isoladamente e da combinação dos dois, sendo água destilada utilizada como controle negativo. Não houve diferença significativa para G%. Para CR os tratamentos com 250 e 500 µM de SNP, diferiram entre si e dos demais tratamentos reduzindo o crescimento de maneira concentração-dependente. A combinação SNP mais cobre impediu o efeito fitotóxico desse metal nas maiores concentrações. O organismo-teste exposto a água destilada apresentou IM 26,24%, enquanto nos tratamentos com cobre isoladamente o IM foi 1,36% e 1,18% para as concentrações 250 e 500 µM, respectivamente. Dessa forma, o NO atenuou o efeito citotóxico do cobre, no entanto, isoladamente nas maiores concentrações mostrou-se citotóxico. Para BF houve diferença significativa entre os tratamentos, sendo 250 e 500 µM de cobre aqueles que apresentaram menor acúmulo de biomassa. Quando 250 e 500 µM de SNP foram combinados com 250 µM de cobre os efeitos tóxicos do cobre foram atenuados, pois não houve redução da BF. O acúmulo de prolina corroborou para evidenciar o efeito protetor do NO. A divisão celular, CR e BF foram reduzidos quando L. sativa foi exposta ao cobre. A aplicação exógena de NO foi capaz de reduzir os efeitos deletérios do cobre. / Understanding the mechanisms that make the presence of copper a toxic substance, as well as a regulation of the plants’ response to signals and environmental cues has became a fundamental aspect of Plant Biology. In this context, the goal of this work was to characterize the effect of different concentrations of copper (Cu), hydrogen peroxide (H2O2) and nitric oxide (NO) on the germination, initial growth, cellular cycle and the metabolism of Lactuca sativa L., as well as a possible protector action of NO on the phytotoxicity of the copper. Three experiments were carried out in completely randomized experimental design. To characterize the effect of the copper and H2O2 on the physiological and cytological aspects on L. sativa, seeds were exposed to 50; 100; 250 e 500 µM of CuSO4 and 1.0; 2.5; 5.0; 7.5 e 10 mM of H2O2, being the water used as negative control. The copper did not influence the germination (G%) and the dry matter (BS), however, root length (CR) and fresh matter (BF) was reduced as the concentration increased. This can be attributed to the reduction of the mitotic index (IM) of 29.02% in the control (treatment) to 1.5% in the concentration 500 µM of CuSO4. Although this concentration has been toxic, it was not clastogenic in the tested conditions. To the content of proline, concentration-dependent behavior was observed and the activity of superperoxide dismutase (SOD) was significant. It is noteworthy that the copper was cytotoxic, but the antioxidant system of the target plant prevented the lipid peroxidation of the membranes. To H2O2, it had a significant reduction of G% in the concentrations over 5mM. The CR and IM were negatively influenced and showed concentration-dependent behavior. The same behavior was observed to proline, that present higher accumulation in the concentration of 7.5 e 10 mM, differing of the others treatments. Furthermore, the activity of the enzymes (SOD) and ascorbato peroxidase (APX) was significant. It is noteworthy that the SOD had higher activity and thus, possibly, associated to the proline has attenuated the lipid peroxidation of the membranes. The phytotoxicity of H2O2 interfered negatively in the initial growth of L. sativa. The protector effect of the NO was verified by use of Sodium nitroprusside (SNP) as a donor of NO. Seeds of L. sativa were singly exposed to 250 and 500 µM of CuSO4 and to 100, 250 and 500 µM of the protector factor and to the combination of those two, being the water used as negative control. It has no significant difference for G%. CR treatments with 250 e 500 µM of SNP differed from each other and from the others treatments, reducing the growth in a concentration-dependent behavior. The combination SNP plus copper prevented the phytotoxic effect of this metal in the higher concentrations. The organism-test exposed to water showed IM 26.24%, while the treatments with singly copper the IM was 1.36% e 1.18% for the concentration of 250 and 500 µM, respectively. Thus, NO attenuated the cytotoxic effect of copper, however, singly in the higher concentrations showed itself cytotoxic. BF presented significant difference between treatments, being 250 and 500 µM of copper those that showed lower accumulation of biomass. When 250 and 500 µM of SNP were combined with 250 µM of copper the toxic effects of copper were attenuated, because there was not reduction of BF. The accumulation of proline supports to evidence the protector effect of NO. The cellular division, CR and BF were reduced when L. sativa was exposed to copper. The exogenous application of NO was capable of reducing the deleterious effects of copper.

Já foi demonstrado que a aminoguanidina (AG), um conhecido inibidor de AGEs (Produtos Finais de Glicação Avançada), aumenta a atividade de NOX2 (Sistema NADPH oxidase fagocítico) em neutrófilos peritoneais de ratos diabéticos. Experimentos adicionais demonstraram que o mesmo efeito ocorre em neutrófilos de ratos não diabéticos. Visando elucidar o mecanismo e a importância deste aumento de NOX2 pela AG em neutrófilos, utilizou-se um modelo experimental de ratos diabéticos e não diabéticos e um modelo in vitro com neutrófilos humanos isolados de sangue periférico ou HUVEC, uma linhagem de células endoteliais. Para isso, ratos machos Wistar diabéticos e não diabéticos foram tratados ou não por gavagem com AG (100mg/kg/dia) por 50 dias. Os neutrófilos foram recrutados e isolados do peritônio após 4 horas da injeção de caseinato de sódio e foram usados para avaliar a produção de superóxido, ERO e as atividades fagocítica e candicida destas células. No modelo in vitro, neutrófilos isolados de sangue periférico ou HUVEC foram ou não incubados com AG ou Metformina (MET) por 18h em estufa de CO2. O tratamento in vivo com a AG, mostrou aumento na produção de superóxido em comparação com grupos tratados com água, em ambos os grupos, diabéticos e não diabéticos. O aumento de atividade e expressão de NOX2 (p47phox e p67 phox) pela AG aumentou as atividades fagocíticas e candicida de Candida albicans, entretanto este aumento foi menos pronunciado no grupo diabético. Adicionalmente, os resultados demonstram a eficácia do tratamento com a AG na prevenção de glicação de proteínas, reduzindo os níveis de HbA1C e AGEs, além de reduzir os níveis de ureia e manter os níveis de creatinina no soro dos animais. O tratamento com AG reduziu a pressão arterial e a produção de nitratos no soro dos animais, mas a atividade das enzimas antioxidantes foi mantida. Verificou-se que as HUVEC tratadas com AG ou MET no estado basal ou estimuladas com LPS, tiveram menor produção de ERO. Neutrófilos humanos incubados com AG aumentaram a produção de ERO e de superóxido, enquanto o tratamento com MET manteve a produção de ambos. Além disso, o tratamento com AG aumentou a fagocitose e a atividade candicida de neutrófilos humanos nos tempos avaliados. O tratamento de neutrófilos humanos com MET manteve a expressão das subunidades avaliadas e o tratamento com AG aumentou a expressão de gp91phox. A liberação de IL-8 foi diminuída nos neutrófilos humanos tratados com a MET, e a AG aumentou a liberação de IFN-y . Em HUVEC a liberação de IL-8 e INF-y foram mantidas com ambos os tratamentos. Pode-se sugerir que a AG aumentou a atividade e a expressão de NOX2 em neutrófilos humanos e de ratos e que isso contribuiu diretamente para o aumento da atividade microbicida dos neutrófilos. Além disso, nos neutrófilos humanos, o aumento da liberação de IFN-y pode ter contribuído para o aumento da expressão de gp91phox. Adicionalmente, a influência da AG em células em processo de diferenciação para um estado mais maduro pode ser diferente dos seus efeitos in vitro, em células já maduras. / It has been showed that aminoguanidine (AG), a known inhibitor of AGE (Advanced Glycation End Products) increases the activity of NOX2 (phagocyte system NADPH Oxidase) peritoneal neutrophils of diabetic rats. Additional experiments demonstrated that the same effect occurs in non-diabetic rat neutrophils. To elucidate the mechanism and significance of NOX2 increase in neutrophils by AG, it was used an experimental model of diabetic and non-diabetic rats and an in vitro model in which human neutrophils isolated from peripheral blood or HUVEC endothelial cell lineage. For this, Wistar rats diabetic and non-diabetic were treated or not with AG by gavage (100 mg / kg / day) for 50 days. Neutrophils were recruited and isolated from the peritoneum 4h after injection of sodium caseinate and were used to evaluate superoxide generation, ROS and phagocytic and candicida activity of these cells. In vitro model, neutrophils isolated from peripheral blood or HUVEC were incubated or not with AG or Metformin (MET) for 18h in CO2 incubator. In vivo treatment with AG showed an increase in superoxide production compared with groups treated with water, in both groups diabetics and non-diabetics. The increased activity and expression of NOX2 (p47phox and p67phox) by AG increased phagocytic and candicida activity of Candida albicans, however this increase was less pronounced in the diabetic group. Additionally, the results demonstrate the effectiveness of treatment with AG on preventing glycation of proteins, reducing HbA1c and AGEs, in addition to reducing levels of urea and maintain the creatinine levels in serum of animals. The treatment with AG reduced the blood pressure and the production of nitrates and antioxidant enzymes activity were maintained in animals. It was found that HUVEC treated with AG or MET at baseline, or stimulated with LPS had lower production of ROS. Human neutrophils incubated with AG increase ROS and superoxide while treatment with MET remained the production of both. In addition, treatment with AG increased phagocytosis and candicidal activity of human neutrophils at times evaluated. In addition, treatment with AG increased phagocytosis and candicida activity of human neutrophils at times evaluated. The MET treatment maintained the expression of subunits assessed, and treatment with AG caused increased expression of gp91. The release of IL-8 by human neutrophils was decreased by treatment with MET, and AG increased the release of IFN-y The release of IL-8 was reduced in human neutrophils treated with MET, and AG increased IFN-y . In HUVEC the release of IL-8 and IFN-y were maintained with both treatments. It can be suggested that the AG used to inhibit the formation of AGEs increased activity and NOX2 expression in human and rat neutrophils and that directly contributed to the increased microbicidal activity by neutrophils. In addition, the human neutrophils the increased of IFN-y may have contributed to the increased expression of gp91phox. In addition, the influence of AG in cells in differentiation process to more mature state may be different of in vitro effects on cells already mature.

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença grave, caracterizada pelo aumento na resistência vascular pulmonar, elevando a pós-carga imposta ao ventrículo direito. Na tentativa de compensar o aumento da pós-carga, o ventrículo direito desenvolve hipertrofia, que pode evoluir para dilatação e insuficiência, síndrome conhecida como Cor pulmonale. Alterações no estado redox estão presentes na HAP e estão relacionadas ao remodelamento e insuficiência do ventrículo direito. Desta forma, as espécies reativas de oxigênio podem ser alvos terapêuticos interessantes na HAP. O sulforafano é um fitoquímico que vem sido largamente estudado pelo seu potencial de indução de enzimas antioxidantes. Dessa forma, este estudo analisou a influência do tratamento com sulforafano sobre o remodelamento do ventrículo direito e estado redox em um modelo experimental de HAP induzido por monocrotalina. O projeto foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa com Animais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e aprovado sob o número 26270. Foram utilizados ratos Wistar machos, separados em quatro grupos (n=10-12 animais/grupo): controle (C); Controle + Sulforafano (CS); Monocrotalina (M); Monocrotalina + Sulforafano (MS). A indução da HAP foi realizada por meio de uma dose única de monocrotalina (60 mg/kg – i.p.). O tratamento com sulforafano (2,5 mg/kg i.p.) foi iniciado no 7º dia após a injeção de monocrotalina até 20º dia. Após 21 dias da indução da HAP, os ratos foram anestesiados e foi realizada ecocardiografia, cateterismo e eutanásia dos animais. Os resultados foram analisados através de ANOVA de duas vias e pós-teste de Student Newman Keuls (nível de significância P <0,05). Os resultados serão apresentados na versão completa desta dissertação. / Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a serious disease characterized by an increase in pulmonary vascular resistance, increasing afterload imposed on the right ventricle. In an attempt to offset the increased afterload, right ventricular hypertrophy develops, which may progress to dilatation and failure, syndrome known as Cor pulmonale. Alterations in redox state are present in PAH and are related to remodeling and right ventricular failure. Thus, reactive oxygen species may be interesting drug targets in PAH. Sulforaphane is a phytochemical that has been widely studied for its potential induction of antioxidant enzymes. Thus, this study examined the influence of treatment with sulforaphane on the remodeling of the right ventricle and redox state in an experimental model of PAH-induced monocrotaline. The project was submitted to the Comitê de Ética em Pesquisa com Animais of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul and approved under number 26270. Male Wistar rats were divided into four groups (n = 10-12 animals/group): Control (C); Control + Sulforaphane (CS); Monocrotaline (M); Sulforaphane + Monocrotaline (MS). Induction of PAH was performed by a single dose of monocrotaline (60 mg/kg - i.p.). The treatment with sulforaphane (2.5 mg/kg i.p.) was initiated on day 7 after injection of monocrotaline to 20 days. After 21 days of induction of PAH, rats were anesthetized and was performed echocardiography, catheterization and euthanasia of the animals. Results were analyzed by two-way ANOVA and Student Newman Keuls post-test (significance level P <0.05). Results will be presented in the full version.

O diabetes mellitus é uma disfunção metabólica capaz de gerar déficits motores e prejuízos cognitivos. A hiperglicemia e a sinalização deficiente de insulina no sistema nervoso central desencadeiam uma série de mecanismos que geram inflamação e estresse oxidativo, prejudicando a plasticidade neural em diferentes regiões encefálicas. Desta forma, a ação do resveratrol, um composto polifenólico presente no vinho tinto e em alguns alimentos naturais, e que apresenta atividades antioxidantes e anti-inflamatórias, destaca-se como potencial opção terapêutica para as disfunções neurológicas associadas ao diabetes mellitus tipo 1 e tipo 2. No primeiro estudo desta tese foram avaliados os efeitos do tratamento via oral com resveratrol sobre parâmetros locomotores, densidade de células neuronais e gliais, e imunorreatividade para tirosina hidroxilase (TH) na parte compacta da substância negra (SNPC) de ratos Wistar machos adultos com modelo de diabetes mellitus similar ao tipo 1 induzido por estreptozotocina (STZ). Os animais foram divididos em 4 grupos: nãodiabéticos tratados com salina (SAL), não-diabéticos tratados com resveratrol (RSV), diabéticos tratados com salina (DM) e diabéticos tratados com resveratrol (DM+RSV). O resveratrol foi administrado na dose de 20 mg/kg, conforme preconizado na literatura. Os resultados desse estudo demonstraram que os ratos do grupo DM desenvolveram acinesia, a qual foi atenuada pelo tratamento com resveratrol no grupo DM+RSV. Ratos diabéticos dos grupos DM e DM+RSV desenvolveram bradicinesia. Em relação aos principais achados histofisiológicos, foi demonstrado que a diminuição da imunorreatividade celular para TH e o aumento na densidade de células gliais observados no grupo DM foram revertidos pelo tratamento com resveratrol no grupo DM+RSV. No segundo estudo desta tese, foram avaliados os efeitos do tratamento via oral com resveratrol sobre a memória aversiva e o estado oxidativo - conteúdo total de espécies reativas e atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e glutationa peroxidase - no hipocampo de ratos Wistar machos adultos com modelo de diabetes mellitus similar ao tipo 1 induzido por STZ. Os animais foram divididos em 8 grupos: não-diabéticos tratados com salina (ND SAL), não-diabéticos tratados com resveratrol na dose de 5 mg/kg (ND RSV 5), não-diabéticos tratados com resveratrol na dose de 10 mg/kg (ND RSV 10), nãodiabéticos tratados com resveratrol na dose de 20 mg/kg (ND RSV 20), diabéticos tratados com salina (D SAL), diabéticos tratados com resveratrol na dose de 5 mg/kg (D RSV 5), diabéticos tratados com resveratrol na dose de 10 mg/kg (D RSV 10) e diabéticos tratados com resveratrol na dose de 20 mg/kg (D RSV 20).Os principais resultados desse estudo mostraram que o diabetes experimental não promoveu déficits de memória ou alterações no estado oxidativo hipocampal, e a administração de resveratrol não modificou esses parâmetros de forma relevante nos diferentes grupos estudados. Os resultados desta tese indicam que o resveratrol exerce efeitos terapêuticos nas disfunções nigroestriatais induzidas pelo diabetes, visto que é capaz de reverter a acinesia causada pelo diabetes experimental, e de atenuar o aumento na densidade glial e a diminuição do conteúdo de TH nos neurônios da SNPC em ratos diabéticos. Por outro lado, a memória aversiva e o estado oxidativo no hipocampo permanecerem inalterados nos ratos diabéticos submetidos ou não ao tratamento com resveratrol. Os achados sugerem que determinadas regiões encefálicas apresentam maior suscetibilidade ao dano induzido pelo referido modelo de diabetes experimental, que pode culminar em um desequilíbrio dos circuitos relacionados aos núcleos da base. Ademais, os resultados indicam a necessidade de estudos adicionais para a avaliação dos efeitos do diabetes experimental e do tratamento com resveratrol sobre a memória aversiva e sobre o estado oxidativo hipocampal, de forma tempo e dosedependentes. / Diabetes mellitus is a metabolic disorder that can promote motor deficits and cognitive dysfunctions. Hyperglycemia and insulin deficient signaling in the central nervous system triggers mechanisms that generate inflammation and oxidative stress, which may impair neural plasticity in different brain regions. Thus, the use of resveratrol, a polyphenolic compound found in red wine and in some natural foods, that has antioxidant and antiinflammatory activities, could be a potential treatment for neurological disorders associated with type 1 and type 2 diabetes. In the first study of this PhD thesis, we evaluated the effects of oral resveratrol treatment on locomotor parameters, neuronal and glial densities and tyrosine hydroxylase (TH) immunoreactivity in the substantia nigra pars compacta (SNpc) in adult male Wistar rats with a streptozotocin-induced (STZ) type 1-like diabetes model. The animals were divided into 4 groups: non-diabetic animals treated with saline (SAL), non-diabetic animals treated with resveratrol (RSV), diabetic animals treated with saline (DM) and diabetics animals treated with resveratrol (DM + RSV). Resveratrol was administered at a dose of 20 mg/kg, as recommended in the literature. Our results showed rats from the DM group developed akinesia, which was attenuated after resveratrol treatment in the DM + RSV group, while rats from the DM and DM + RSV groups developed bradykinesia. In relation to the histological and physiological findings, the DM group showed a reduction in cellular TH immunoreactivity and increased glial cell density, both of which were reversed by resveratrol treatment in the DM + RSV group. In the second study of this PhD thesis, we evaluated the effects of oral resveratrol treatment on aversive memory and oxidative status - total content of reactive species and antioxidant activity of superoxide dismutase and glutathione peroxidase enzymes - in the hippocampus of adult male Wistar rats with STZ-induced type 1-like diabetes. The animals were divided into 8 groups: non-diabetic treated with saline (ND SAL); non-diabetic treated with resveratrol at a dose of 5 mg/kg (ND RSV 5); non-diabetic treated with resveratrol at a dose of 10 mg/kg (ND RSV 10); non-diabetic treated with resveratrol at a dose of 20 mg/kg (ND RSV 20); diabetic treated with saline (D SAL); diabetic treated with resveratrol at a dose of 5 mg/kg (D RSV 5); diabetic treated with resveratrol at a dose of 10 mg/kg (D RSV 10); and diabetic treated with resveratrol at a dose of 20 mg/kg (D RSV 20). The main results of this study showed that experimental diabetes did not induce memory deficits or changes in hippocampal oxidative status and resveratrol administration did not modify these parameters in the different treatment groups. The results of this PhD thesis indicate that resveratrol exerts therapeutic effects on the nigrostriatal dysfunctions induced by diabetes, since it is able to reverse the akinesia caused by experimental diabetes and attenuate the increased glial density and decreased TH immunoreactivity in the SNpc neurons of diabetic rats. On the other hand, aversive memory and the hippocampal oxidative status remain unchanged in diabetic rats, treated or not with resveratrol. The findings suggest that some brain regions are more susceptible to damage induced by the experimental model of diabetes, which may culminate in an imbalance in the circuits related to the basal ganglia. Moreover, the results indicate the need for additional studies to evaluate the effects of experimental diabetes and resveratrol treatment on aversive memory and the hippocampal oxidative state, in relation to time and dose dependency.

A fotobiomodulação (PBM) utiliza a luz nas porções do espectro visível e infravermelho para estimular a produção de trifosfato de adenosina (ATP), síntese de ácidos nucleicos, geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) e proliferação celular, promovendo resultados teraupêuticos benéficos, como a aceleração do reparo tecidual, analgesia e ativação de células do sistema imune. Deste modo, a presente pesquisa visou elucidar os efeitos da PBM sobre monócitos humanos in vitro, a fim de possivelmente estimular o burst oxidativo e, consequentemente, potencializar a defesa imune celular contra micro-organismos, além de analisar a expressão gênica em nível de RNA mensageiro (mRNA) de CD68, CD80, CD163, CD204, IL-6, TNF-α, IL-10 e SOD1 em macrófagos derivados destas células. Neste contexto, culturas primárias de monócitos humanos foram irradiadas com o laser de diodo InGaAlP (660nm)/ GaAlAs (780nm) - Twin Flex® (MMO, São Carlos, SP, Brasil), operando com potência de 40mW, área de feixe de 0,04cm2, densidade de potência de 1W/cm2 e doses independentes de 200J/cm2, 400J/cm2 e 600J/cm2. Após isto, as células foram submetidas ao ensaio de quimioluminescência para avaliação do burst oxidativo e quantificação da produção de ROS intracelulares e extracelulares. Ensaio da atividade microbicida foi realizado contra o fungo Candida albicans. Como controles positivo e negativo, utilizou-se o forbol 12-miristato 13-acetato (PMA) e o diphenyleneiodonium (DPI), respectivamente. A viabilidade celular foi verificada por meio do reagente azul de Trypan. Adicionalmente, os monócitos humanos irradiados foram cultivados por 72 horas, a fim de observar a diferenciação destas células em macrófagos mediante estímulos relacionados a macrófagos ativados pela via clássica (M1) (LPS e Candida albicans) e a macrófagos ativados pela via alternativa (M2) (M-CSF). O RNA total foi extraído de cada grupo experimental e submetido à transcrição reversa e PCR em tempo real. GAPDH foi utilizado como controle endógeno e a expressão relativa de cada gene foi calculada utilizando o método 2-ΔCt. A produção de nitrito (NO2) também foi mensurada através da reação de Griess. Os resultados obtidos foram analisados por ANOVA e teste de Tukey ao nível de significância de 5%. Para dados com variâncias desiguais, utilizou-se o Kruskal-Wallis e pós-teste de Newman-Keuls. Desta forma, os monócitos irradiados apresentaram um aumento significativo na produção de ROS intracelulares e extracelulares comparativamente ao grupo controle (P < 0,001), sendo o comprimento de onda de 660nm e a dose de 400J/cm2, os parâmetros que mais se destacaram (P < 0,001). Como consequência deste perfil funcional elevado dos monócitos irradiados, a capacidade fungicida dos mesmos contra Candida albicans mostrou-se bastante aumentada (P < 0,001). Além disso, observou-se que a PBM (660nm; 400J/cm2) não causou danos à viabilidade celular dos monócitos nos dias subsequentes à irradiação laser. A análise da expressão gênica revelou que a PBM (660nm; 400J/cm2) aumentou significativamente a expressão da citocina pró-inflamatória TNF-α pelos monócitos irradiados (P = 0,0302), aproximando-os de uma resposta imune Th1. Complementarmente, um aumento significativo na produção de NO2 pelos monócitos irradiados também foi observado (P < 0,05). Portanto, a PBM, como empregada neste estudo, foi capaz de aumentar a geração de ROS e NO2, intensificar a atividade microbicida contra Candida albicans e aumentar a expressão de TNF-α, sugerindo uma modulação da PBM na indução de agentes pró-inflamatórios relacionados ao perfil funcional de M1. Vislumbramos em um futuro próximo, a reprodução desses resultados em monócitos humanos in vivo, colaborando no tratamento de candidoses orais, por exemplo. / Photobiomodulation (PBM) comprises the use of light within the visible and infrared spectrum to stimulate the production of adenosine triphosphate (ATP), nucleic acid synthesis, generation of reactive oxygen species (ROS) and cell proliferation, thus promoting beneficial therapeutical results, such as the acceleration of tissue repair, analgesia and activation of cells of the immune system. In that way, the present research aimed to elucidate the effects of PBM on human monocytes in vitro by possibly stimulating the oxidative burst of these cells and, consequently, enhancing the cellular immune defense against microorganisms, in addition to analyzing the gene expression at the messenger RNA (mRNA) level of CD68, CD80, CD163, CD204, IL-6, TNF-α, IL-10 and SOD1 in macrophages derived from these cells. Thus, primary cultures of human monocytes were irradiated with an InGaAlP (660nm)/ GaAlAs (780nm) - Twin Flex® diode laser (MMO, São Carlos, SP, Brazil), operating with power of 40mW, beam area of 0.04cm2, power density of 1W/cm2 and independent doses of 200J/cm2, 400J/cm2 e 600J/cm2. Cells were then submitted to the chemiluminescence assay for oxidative burst evaluation and quantification of intracellular and extracellular ROS production. A microbicidal activity assay was performed against the fungus Candida albicans. As positive and negative controls, phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) and diphenyleneiodonium (DPI) were used, respectively. Cell viability was verified by Trypan blue reagent. Besides, irradiated human monocytes were cultured for 72 hours in order to observe the differentiation of these cells into macrophages by stimuli related to macrophages activated by the classical pathway (M1) (LPS and Candida albicans) and macrophages activated by the alternative pathway (M2) (M-CSF). Total RNA was extracted from each experimental group and submitted to reverse transcription and real-time PCR. GAPDH was used as endogenous control and the relative expression of each gene was calculated using the 2-ΔCt method. The production of nitrite (NO2) was also measured by the Griess reaction. The results obtained were analyzed by ANOVA and Tukey's test at a significance level of 5%. For data with unequal variances, Kruskal-Wallis and Newman-Keuls post-test were used. In that way, irradiated monocytes presented a significant increase in intracellular and extracellular ROS production compared to the control group (P < 0.001). The wavelength of 660nm and the dose of 400J/cm2 were the most relevant parameters (P < 0.001). As a consequence of this high functional profile of the irradiated monocytes, the fungicidal capacity of the monocytes against Candida albicans was shown to be greatly increased (P < 0.001). In addition, it was observed that PBM (660nm; 400J/cm2) did not cause damage to the cell viability of monocytes in the days following laser irradiation. Analysis of the gene expression revealed that PBM (660nm; 400J/cm2) significantly increased the expression of the proinflammatory cytokine TNF-α by the irradiated monocytes (P = 0.0302), bringing them closer to a Th1 immune response. Additionally, a significant increase in NO2 production by irradiated monocytes was also observed (P < 0.05). Therefore, PBM, as employed in this study, was able to increase ROS and NO2 generation, enhance microbicidal activity against Candida albicans and increase TNF-α expression, suggesting a modulation of PBM in the induction of related pro-inflammatory agents to the functional profile of M1. We envisage in a near future, the reproduction of these results in human monocytes in vivo, which would collaborate to the treatment of oral candidoses, for example. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio, inicia no coração um processo de remodelamento mal-adaptativo, ocasionando dilatação ventricular, perda da espessura de parede e prejuízo na função cardíaca. Este quadro culmina com o desenvolvimento de insuficiência cardíaca. Nesse processo, ocorre um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (EROs), uma diminuição na biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) e uma maior expressão de proteínas pró-apoptóticas no tecido cardíaco. Em relação a isso, muitos estudos demonstram um efeito benéfico dos hormônios da tireoide, atenuando os mecanismos envolvidos na progressão do infarto para a insuficiência cardíaca. No entanto, não existem trabalhos avaliando se estes hormônios poderiam modular a geração de EROs ou a biodisponibilidade de NO no tecido cardíaco infartado. Não existem também dados na literatura avaliando se estes hormônios poderiam modular o processo de apoptose em um período após o infarto. Objetivos: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração dos hormônios da tireoide sobre a morfologia e a função cardíaca, sobre parâmetros de estresse oxidativo e sobre parâmetros que avaliam a biodisponibilidade do NO, ao longo de 28 dias após o infarto. Além disso, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos dos hormônios da tireoide sobre a morfologia e a função cardíaca, sobre parâmetros de estresse oxidativo e sobre a expressão de proteínas relacionadas ao processo de apoptose no tecido cardíaco aos 14 dias pós-infarto. Materiais e Métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: grupo sham (SHAM), grupo infarto (IAM), grupo sham tratado (SHAMT) e grupo infarto tratado (IAMT). Os animais dos grupos IAM e IAMT foram submetidos à cirurgia de infarto através da ligadura da artéria coronária, ao passo que e os animais dos grupos SHAM e SHAMT foram submetidos a todas as etapas da cirurgia exceto à ligadura da artéria coronária. Os grupos SHAMT e IAMT receberam T3 e T4 nas doses de 2 e 8 μg/100g por dia, respectivamente, por gavagem, enquanto que os animais dos grupo SHAM e IAM receberam apenas salina. Aos 14 ou aos 28 dias após a cirurgia, os animais foram avaliados por ecocardiografia, foi realizada a coleta de sangue e os mesmos foram eutanasiados. O coração foi retirado para realização de análises morfométricas, bioquímicas e moleculares. Análise estatística: ANOVA de uma ou duas vias seguida dos pós-teste de Student-Newmann-Keuls. O projeto para a realização deste estudo foi aprovado pela Comissão de Ética No Uso de Animais da UFRGS sob o número de 23262. Resultados e Discussão: Os animais do grupo IAM apresentaram, tanto aos 14 como aos 28 dias pós-infarto, dilatação da câmara cardíaca, perda da espessura de parede e diminuição da fração de ejeção, indicando o desenvolvimento de um remodelamento cardíaco mal-adaptativo. Em relação aos parâmetros de estresse oxidativo, 28 dias pós-infarto, os animais infartados apresentaram um aumento de 38% nos níveis de EROs, além de desequilíbrio redox e dano oxidativo à lipídios. Analisando os parâmetros de biodisponibilidade do NO, não houve modificações na atividade da enzima óxido nítrico sintase (NOS), na expressão da isoforma endotelial desta enzima (eNOS) e nem nos níveis de nitritos no coração destes animais. Já aos 14 dias pós-infarto, os animais IAM apresentaram um aumento de 111% e de 71% na expressão das proteínas pró-apoptóticas p53 e JNK, respectivamente, indicando uma maior sinalização para a morte celular. A administração dos hormônios da tireoide no grupo IAMT promoveu efeitos benéficos sobre o remodelamento cardíaco, prevenindo a dilatação cardíaca e a perda da espessura de parede aos 28 dias pós-infarto. Além disso, o tratamento hormonal promoveu uma melhora em parâmetros de função cardíaca aos 14 e aos 28 dias pós-infarto. Em relação às análises de estresse oxidativo, o grupo IAMT não apresentou aumento nos níveis de EROs nem no dano oxidativo à lipídios. Nestes animais houve diminuição da expressão da enzima xantina oxidase, uma importante fonte de EROs no coração, 28 dias após o infarto. Além disso, este grupo apresentou aumento da atividade da NOS, bem como da expressão da eNOS, ocasionando um aumento nos níveis de nitritos no coração. O aumento nos níveis de NO juntamente com a diminuição nos níveis de EROs pode indicar uma melhora na biodisponibilidade do NO no coração dos animais IAMT, aos 28 dias pós-infarto. Além disso, estes animais apresentaram maior expressão da proteína PGC-1α, um importante fator regulador do metabolismo mitocondrial no coração. Já aos 14 dias, os animais IAMT apresentaram menor expressão das proteínas p53 e JNK no tecido cardíaco, indicando um efeito benéfico dos hormônios da tireoide sobre a sinalização para apoptose. Conclusão: O presente estudo demonstrou, pela primeira vez, que a administração dos hormônios da tireoide em ratos, ao longo de 28 dias após o infarto, apresenta efeitos positivos sobre parâmetros de estresse oxidativo no tecido cardíaco, além de melhorar parâmetros morfológicos e funcionais. Além disso, estes hormônios promovem um aumento na biodisponibilidade do NO no coração. Já em um período mais precoce pós-infarto (14 dias), essa administração hormonal também apresenta efeitos positivos sobre a morfologia e a função cardíaca, além de diminuir a expressão de proteínas envolvidas com a sinalização para apoptose. Estes resultados corroboram estudos prévios que demonstram efeitos benéficos da administração dos hormônios da tireoide no período pós-infarto. / Introduction: Myocardial infarction causes a remodeling process in the heart, leading to cardiac dilatation, loss of ventricular wall thickness and prejudice in the function. This scenario leads to the development of heart failure. In this process, there are an increased reactive oxygen species (ROS) levels, a decreased nitric oxide (NO) bioavailability and an induction of proapoptotic proteins expression in the heart. Several studies have demonstrated a positive effect of thyroid hormones, attenuating the progression of myocardial infarction to heart failure. However, there are no studies evaluating whether these hormones could modulate ROS generation or NO bioavailability in the heart tissue. Besides that, there are no data in the literature evaluating whether these hormones could affect the apoptotic process in an early period after infarction. Aim: The aim of the present study was to evaluate the effect of thyroid hormones administration on parameters of cardiac morphology and function, on oxidative stress and on NO bioavailability parameters, 28 days after myocardial infarction in rats. Besides that, this study also aims to evaluate the effect of thyroid hormones on parameters of cardiac morphology and function, on parameters of oxidative stress and on the expression of proapoptotic proteins in the heart tissue, 14 days after myocardial infarction. Material and Methods: Male Wistar rats were divided into four groups: Sham-operated (SHAM), infarcted (AMI), sham-operated + TH (SHAMT), and infarcted + TH (AMIT). The animals from SHAMT and AMIT received T3 (2 μg/100 g/day) and T4 (8 μg/100 g/day) by gavage. SHAM and AMI groups received saline by gavage. Echocardiographic parameters were assessed 14 and 28 days after the surgery. Blood was collected for hormonal measurements and heart was collected for morphometric, biochemical and molecular analisys. Statistic analysis: One or two way ANOVA with Student-Newmann-Keuls post-hoc test. The study and animal care procedures were approved by the Ethics Committee for animal research at UFRGS; process number 23262. Results and Discussion: The animals in the AMI group showed cardiac dilatation, loss of ventricular wall thickness and decreased ejection fraction, in 14 and 28 days after infarction, indicating the development of a maladaptive cardiac remodeling. Regarding oxidative stress parameters, AMI animals showed increased ROS levels (38%), redox imbalance and oxidative damage to lipids, 28 days after the injury. In terms of NO bioavailability parameters, there were no changes in nitric oxide synthase (NOS) enzymatic activity, in the endothelial isoform of NOS (eNOS) expression or in nitrites levels in the heart of these animals. In 14 days post-infarction, AMI animals showed an increase in p53 (111%) and JNK (71%) expression, indicating higher signaling for cell death. In AMIT rats, thyroid hormones administration promoted benefic effects on cardiac remodeling, preventing the dilatation and the loss of ventricular wall thickness, 28 days post-infarction. In addition, the hormonal treatment promoted an improvement in cardiac function parameters, 14 and 28 days post-infarction. In relation to oxidative stress, the AMIT group did not show increase in ROS levels or in oxidative damage to lipids, 28 days after the infarction. These animals showed decreased xanthine oxidase expression, which is an important source of ROS in the heart. In addition, these animals present an increase in NOS activity and in eNOS expression, leading to higher nitrite levels in the heart. The increase in NO and the decrease in ROS levels may indicate an improvement in NO bioavailability in the heart of AMIT animals at 28 days post-infarction. Moreover, these animals showed increased PGC-1α expression, which is an important factor related with mitochondrial metabolism in the heart. In 14 days after the infarction, the AMIT group showed lower expression of p53 and JNK proteins in the cardiac tissue, indicating a benefic effect of thyroid hormones on signaling to apoptosis. Conclusion: The present study showed, for the fist time, that thyroid hormones administration has positive effects in terms of oxidative stress in the heart tissue and improve morphological and functional parameters. In addition, these hormones promote and increase in NO bioavailability in the heart, 28 days after the infarction. In an early period of cardiac injury (14 days), the hormonal administration presents positive effects in terms of cardiac morphology and function and decrease proapoptotic proteins expression. These results corroborate previous studies that showed a benefic effect of thyroid hormones after myocardial infaraction.

O ácido fitânico (Fit) é um ácido graxo saturado de cadeia ramificada que se acumula em diversas doenças peroxissomais, como na síndrome de Zellweger (SZ) e particularmente na doença de Refsum (DR). Essas doenças podem ocorrer devido a defeitos na biogênese do peroxissomo ou em alguma proteína peroxisomal envolvida na β ou α-oxidação de ácidos graxos. Os pacientes afetados geralmente apresentam disfunções neurológicas, incluindo anormalidades cerebelares. Considerando que a patogênese das alterações cerebelares nas doenças peroxisomais onde o Fit se acumula ainda é pouco conhecida, o presente trabalho se propôs a investigar os efeitos ex vivo de injeção intracerebelar aguda do ácido Fit sobre a homeostase redox e imunohistoquímica em cerebelo de ratos jovens. Os parâmetros de estresse oxidativo determinados foram o dano oxidativo lipídico através dos níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), o dano oxidativo proteico através do conteúdo de sulfidrilas e da formação de carbonilas, as defesas antioxidantes através dos níveis de glutationa total (tGS) e glutationa reduzida (GSH) e da atividade das enzimas antioxidantes glutationa-peroxidase (GPx), glutationa-redutase (GR), glicose-6-fosfato-desidrogenase (G6PD), superóxido-dismutase (SOD) e catalase (CAT), bem como a produção de espécies reativas através da formação de nitratos e nitritos (produtos do óxido nítrico, NO•) e da oxidação de 2,7-diclorofluoresceína diacetato (DCF-DA). Além disso, foram feitas análises imunohistoquímicas para avaliar alterações morfológicas, bem como avaliar marcadores de estresse oxidativo no cerebelo dos animais. Nossos resultados demonstraram que o Fit aumentou significativamente a formação de TBA-RS em cerebelo, indicando dano oxidativo lipídico. Além disso, verificamos que os níveis de GSH diminuíram e a produção de óxido nítrico aumentou, demonstrando que esse ácido graxo diminui as defesas antioxidantes e aumenta os níveis de espécies reativas de nitrogênio. Verificamos ainda que a administração prévia de L-NAME preveniu o aumento de TBA-RS e de óxido nítrico, bem como a diminuição de GSH causados pelo Fit em cerebelo. As análises imunohistoquímicas indicaram que o Fit causa astrogliose e dano oxidativo por espécies reativas de nitrogênio, além de demonstrarem que o L-NAME diminui a astrogliose e o dano oxidativo causados pelo Fit. Em resumo, concluímos que o Fit induz dano oxidativo, diminuição das defesas antioxidantes e astrogliose, provavelmente através do aumento das espécies reativas de nitrogênio. Assim, presumimos que as alterações no estado redox celular podem representar um mecanismo patológico que contribui, pelo menos em parte, para a patofisiologia da DR e de outras desordens em que esse ácido graxo se acumula. / The phytanic acid (Phyt) is a branched chain saturated fatty acid that accumulates in various peroxisomal diseases such as Zellweger syndrome (ZS) and particularly in Refsum disease (RD). These diseases may occur due to defects in peroxisome biogenesis or some peroxisomal protein involved in β or α-oxidation of fatty acids. Affected patients usually present neurological disorders, including cerebellar abnormalities. Whereas the pathogenesis of cerebellar changes in peroxisomal diseases where Phyt accumulates is still unknown, the present study aimed to investigate the ex vivo effects of an acute intracerebellar injection of Phyt on redox homeostasis and immunohistochemistry in cerebellum of young rats. The oxidative stress parameters determined were the lipid oxidative damage through the levels of thiobarbituric acid (TBA-RS), the protein oxidative damage through the sulfhydryl content and carbonyl formation, antioxidant defenses through the levels of total (tGS) and reduced glutathione (GSH) and activity of the antioxidant enzyme glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), and the production of reactive species by forming nitrates and nitrites (nitric oxide product, NO) and the oxidation of 2,7-dichlorofluorescein diacetate (DCF-DA). In addition, immunohistochemical analyzes were performed to assess morphological changes and to assess oxidative stress markers in the animals cerebellum. Our results showed that Phyt significantly increased TBA-RS formation in the cerebellum, indicating lipid oxidative damage. In addition, we found that GSH levels decreased and nitric oxide production increased, demonstrating that this fatty acid decreases the antioxidant defenses and increases the levels of reactive nitrogen species. We also found that the prior administration of L-NAME prevented the increase of TBARS and nitric oxide, as well as the decrease of GSH caused by Phyt in cerebellum. Immunohistochemical analyzes indicated that Phyt caused astrogliosis and oxidative damage by reactive nitrogen species, and showed that L-NAME decreased astrogliosis and oxidative damage caused by Phyt. In summary, we conclude that the Phyt induces oxidative damage, decreased antioxidant defenses and astrogliosis, probably by increasing reactive nitrogen species. Thus, we assume that changes in the cellular redox state can represent a pathological mechanism that contributes at least in part to the pathophysiology of RD and other disorders where this fatty acid accumulates.

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio, inicia no coração um processo de remodelamento mal-adaptativo, ocasionando dilatação ventricular, perda da espessura de parede e prejuízo na função cardíaca. Este quadro culmina com o desenvolvimento de insuficiência cardíaca. Nesse processo, ocorre um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (EROs), uma diminuição na biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) e uma maior expressão de proteínas pró-apoptóticas no tecido cardíaco. Em relação a isso, muitos estudos demonstram um efeito benéfico dos hormônios da tireoide, atenuando os mecanismos envolvidos na progressão do infarto para a insuficiência cardíaca. No entanto, não existem trabalhos avaliando se estes hormônios poderiam modular a geração de EROs ou a biodisponibilidade de NO no tecido cardíaco infartado. Não existem também dados na literatura avaliando se estes hormônios poderiam modular o processo de apoptose em um período após o infarto. Objetivos: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração dos hormônios da tireoide sobre a morfologia e a função cardíaca, sobre parâmetros de estresse oxidativo e sobre parâmetros que avaliam a biodisponibilidade do NO, ao longo de 28 dias após o infarto. Além disso, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos dos hormônios da tireoide sobre a morfologia e a função cardíaca, sobre parâmetros de estresse oxidativo e sobre a expressão de proteínas relacionadas ao processo de apoptose no tecido cardíaco aos 14 dias pós-infarto. Materiais e Métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: grupo sham (SHAM), grupo infarto (IAM), grupo sham tratado (SHAMT) e grupo infarto tratado (IAMT). Os animais dos grupos IAM e IAMT foram submetidos à cirurgia de infarto através da ligadura da artéria coronária, ao passo que e os animais dos grupos SHAM e SHAMT foram submetidos a todas as etapas da cirurgia exceto à ligadura da artéria coronária. Os grupos SHAMT e IAMT receberam T3 e T4 nas doses de 2 e 8 μg/100g por dia, respectivamente, por gavagem, enquanto que os animais dos grupo SHAM e IAM receberam apenas salina. Aos 14 ou aos 28 dias após a cirurgia, os animais foram avaliados por ecocardiografia, foi realizada a coleta de sangue e os mesmos foram eutanasiados. O coração foi retirado para realização de análises morfométricas, bioquímicas e moleculares. Análise estatística: ANOVA de uma ou duas vias seguida dos pós-teste de Student-Newmann-Keuls. O projeto para a realização deste estudo foi aprovado pela Comissão de Ética No Uso de Animais da UFRGS sob o número de 23262. Resultados e Discussão: Os animais do grupo IAM apresentaram, tanto aos 14 como aos 28 dias pós-infarto, dilatação da câmara cardíaca, perda da espessura de parede e diminuição da fração de ejeção, indicando o desenvolvimento de um remodelamento cardíaco mal-adaptativo. Em relação aos parâmetros de estresse oxidativo, 28 dias pós-infarto, os animais infartados apresentaram um aumento de 38% nos níveis de EROs, além de desequilíbrio redox e dano oxidativo à lipídios. Analisando os parâmetros de biodisponibilidade do NO, não houve modificações na atividade da enzima óxido nítrico sintase (NOS), na expressão da isoforma endotelial desta enzima (eNOS) e nem nos níveis de nitritos no coração destes animais. Já aos 14 dias pós-infarto, os animais IAM apresentaram um aumento de 111% e de 71% na expressão das proteínas pró-apoptóticas p53 e JNK, respectivamente, indicando uma maior sinalização para a morte celular. A administração dos hormônios da tireoide no grupo IAMT promoveu efeitos benéficos sobre o remodelamento cardíaco, prevenindo a dilatação cardíaca e a perda da espessura de parede aos 28 dias pós-infarto. Além disso, o tratamento hormonal promoveu uma melhora em parâmetros de função cardíaca aos 14 e aos 28 dias pós-infarto. Em relação às análises de estresse oxidativo, o grupo IAMT não apresentou aumento nos níveis de EROs nem no dano oxidativo à lipídios. Nestes animais houve diminuição da expressão da enzima xantina oxidase, uma importante fonte de EROs no coração, 28 dias após o infarto. Além disso, este grupo apresentou aumento da atividade da NOS, bem como da expressão da eNOS, ocasionando um aumento nos níveis de nitritos no coração. O aumento nos níveis de NO juntamente com a diminuição nos níveis de EROs pode indicar uma melhora na biodisponibilidade do NO no coração dos animais IAMT, aos 28 dias pós-infarto. Além disso, estes animais apresentaram maior expressão da proteína PGC-1α, um importante fator regulador do metabolismo mitocondrial no coração. Já aos 14 dias, os animais IAMT apresentaram menor expressão das proteínas p53 e JNK no tecido cardíaco, indicando um efeito benéfico dos hormônios da tireoide sobre a sinalização para apoptose. Conclusão: O presente estudo demonstrou, pela primeira vez, que a administração dos hormônios da tireoide em ratos, ao longo de 28 dias após o infarto, apresenta efeitos positivos sobre parâmetros de estresse oxidativo no tecido cardíaco, além de melhorar parâmetros morfológicos e funcionais. Além disso, estes hormônios promovem um aumento na biodisponibilidade do NO no coração. Já em um período mais precoce pós-infarto (14 dias), essa administração hormonal também apresenta efeitos positivos sobre a morfologia e a função cardíaca, além de diminuir a expressão de proteínas envolvidas com a sinalização para apoptose. Estes resultados corroboram estudos prévios que demonstram efeitos benéficos da administração dos hormônios da tireoide no período pós-infarto. / Introduction: Myocardial infarction causes a remodeling process in the heart, leading to cardiac dilatation, loss of ventricular wall thickness and prejudice in the function. This scenario leads to the development of heart failure. In this process, there are an increased reactive oxygen species (ROS) levels, a decreased nitric oxide (NO) bioavailability and an induction of proapoptotic proteins expression in the heart. Several studies have demonstrated a positive effect of thyroid hormones, attenuating the progression of myocardial infarction to heart failure. However, there are no studies evaluating whether these hormones could modulate ROS generation or NO bioavailability in the heart tissue. Besides that, there are no data in the literature evaluating whether these hormones could affect the apoptotic process in an early period after infarction. Aim: The aim of the present study was to evaluate the effect of thyroid hormones administration on parameters of cardiac morphology and function, on oxidative stress and on NO bioavailability parameters, 28 days after myocardial infarction in rats. Besides that, this study also aims to evaluate the effect of thyroid hormones on parameters of cardiac morphology and function, on parameters of oxidative stress and on the expression of proapoptotic proteins in the heart tissue, 14 days after myocardial infarction. Material and Methods: Male Wistar rats were divided into four groups: Sham-operated (SHAM), infarcted (AMI), sham-operated + TH (SHAMT), and infarcted + TH (AMIT). The animals from SHAMT and AMIT received T3 (2 μg/100 g/day) and T4 (8 μg/100 g/day) by gavage. SHAM and AMI groups received saline by gavage. Echocardiographic parameters were assessed 14 and 28 days after the surgery. Blood was collected for hormonal measurements and heart was collected for morphometric, biochemical and molecular analisys. Statistic analysis: One or two way ANOVA with Student-Newmann-Keuls post-hoc test. The study and animal care procedures were approved by the Ethics Committee for animal research at UFRGS; process number 23262. Results and Discussion: The animals in the AMI group showed cardiac dilatation, loss of ventricular wall thickness and decreased ejection fraction, in 14 and 28 days after infarction, indicating the development of a maladaptive cardiac remodeling. Regarding oxidative stress parameters, AMI animals showed increased ROS levels (38%), redox imbalance and oxidative damage to lipids, 28 days after the injury. In terms of NO bioavailability parameters, there were no changes in nitric oxide synthase (NOS) enzymatic activity, in the endothelial isoform of NOS (eNOS) expression or in nitrites levels in the heart of these animals. In 14 days post-infarction, AMI animals showed an increase in p53 (111%) and JNK (71%) expression, indicating higher signaling for cell death. In AMIT rats, thyroid hormones administration promoted benefic effects on cardiac remodeling, preventing the dilatation and the loss of ventricular wall thickness, 28 days post-infarction. In addition, the hormonal treatment promoted an improvement in cardiac function parameters, 14 and 28 days post-infarction. In relation to oxidative stress, the AMIT group did not show increase in ROS levels or in oxidative damage to lipids, 28 days after the infarction. These animals showed decreased xanthine oxidase expression, which is an important source of ROS in the heart. In addition, these animals present an increase in NOS activity and in eNOS expression, leading to higher nitrite levels in the heart. The increase in NO and the decrease in ROS levels may indicate an improvement in NO bioavailability in the heart of AMIT animals at 28 days post-infarction. Moreover, these animals showed increased PGC-1α expression, which is an important factor related with mitochondrial metabolism in the heart. In 14 days after the infarction, the AMIT group showed lower expression of p53 and JNK proteins in the cardiac tissue, indicating a benefic effect of thyroid hormones on signaling to apoptosis. Conclusion: The present study showed, for the fist time, that thyroid hormones administration has positive effects in terms of oxidative stress in the heart tissue and improve morphological and functional parameters. In addition, these hormones promote and increase in NO bioavailability in the heart, 28 days after the infarction. In an early period of cardiac injury (14 days), the hormonal administration presents positive effects in terms of cardiac morphology and function and decrease proapoptotic proteins expression. These results corroborate previous studies that showed a benefic effect of thyroid hormones after myocardial infaraction.

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Paradoxalmente, na sepse, os mecanismos de proteção estão também envolvidos no processo de doença, sendo o limite entre resposta protetora e de lesão ainda impreciso. Objetivos: Avaliar o estado de ativação dos neutrófilos no continuum da sepse através da expressão de receptores de superfície e do metabolismo oxidativo; avaliar o estado de ativação de monócitos pelo metabolismo oxidativo; avaliar a associação do estado de ativação com disfunção orgânica. Métodos: Foram incluídos 41 pacientes sendo 14 em sepse, 12 em sepse grave e 15 em choque séptico, classificados de acordo com o consenso de 1992. Também foram incluídos 17 voluntários sadios (grupo controle). Por citometria de fluxo, foram estudadas a expressão dos receptores TLR2, TLR4, CD11b, CD11c e CD66b na superfície de neutrófilos em sangue total, e foi avaliada a produção de espécies reativas de oxigênio em neutrófilos e monócitos através da oxidação de DCFH em sangue total. Disfunção orgânica foi mensurada pelo SOFA. Resultados: Houve diminuição da expressão de TLR2 (p=0,05) e tendência a diminuição de TLR4 (0,06) no grupo de choque séptico em relação aos indivíduos sadios. Não houve diferença na expressão de CD11b e CD11c. Houve aumento da expressão de CD66b no conjunto de pacientes em relação ao grupo controle (p=0,01). O metabolismo oxidativo de neutrófilos foi maior no conjunto de pacientes em relação ao grupo controle na condição basal e após estímulos com PMA, fMLP, LPS e S. aureus (p<0,001 em todas as condições). O metabolismo oxidativo de monócitos também foi significativamente menor no conjunto de pacientes em todas as condições testadas (p<0,01). O metabolismo oxidativo em neutrófilos na sepse grave foi maior que o grupo controle em todas as condições, entretanto foi menor que o grupo de sepse após estímulo com PMA (p=0,04) e menor que o grupo de choque séptico após LPS (p=0,02) e S. aureus (p=0,04). O mesmo foi observado no metabolismo de monócitos na sepse grave em relação ao grupo de sepse após LPS (p=0,01) e ao grupo de choque séptico em relação a fMLP (p=0,03) e LPS (p=0,008). Houve correlação forte entre metabolismo oxidativo de neutrófilos e monócitos SOFA foi capaz de discriminar entre sobreviventes e não sobreviventes com curva ROC de 0,78 (p=0,02). Houve correlação entre disfunção de órgãos e metabolismo oxidativo em neutrófilos e monócitos nos grupos de sepse grave e choque séptico, embora o metabolismo oxidativo tenha sido maior no grupo de choque séptico. O metabolismo oxidativo do grupo de sepse esteve igualmente aumentado em relação ao grupo de choque séptico, porém o primeiro não desenvolve disfunção orgânica. Conclusões: Observou-se maior estado de ativação de neutrófilos e monócitos na sepse avaliados pelo maior metabolismo oxidativo. Todavia, nas fases iniciais da sepse a produção elevada de espécies reativas de oxigênio está relacionada a uma resposta efetiva para resolução do processo infeccioso e em fases mais avançadas parece estar relacionada a maior dano tecidual com conseqüente aumento do número de disfunções e morte. Dessa forma, a produção de espécies reativas de oxigênio no continuum da sepse deve ser interpretada à luz da observação clinica. / Sepsis is the leading cause of mortality in Intensive Care Unit. Sepsis morbidity and mortality are increasing through years. Infection control depends on adequate microbes recognition and satisfactory cell activation. Paradoxically it has been seen that in sepse cell activation can be both good and harmful to the host. Objectives: To evaluate neutrophil activation in the continuum of sepsis measuring cell surface receptors and oxidative metabolism; to evaluate monocyte activation measuring oxidative metabolism; to evaluate the correlation between cell activation and organ dysfunction. Methods: Regarding the 1992 ACCP/SCCM consensus, 41 patients were included: 14 with sepsis, 12 with severe sepsis and 15 with septic shock. 17 healthy volunteers were included as control group. TLR2, TLR4, CD11b, CD11c and CD66b expression on neutrophil surface using whole blood were measured using flow cytometry. Reactive oxygen species formation due to DCFH oxidation was also measured by flow cytometry. Organ dysfunction was characterized and measured using SOFA score. Results: It was observed diminished TLR2 and TLR4 expression in septic shock compared to healthy volunteers (p=0.05 and p=0.06, respectively). There were no differences found in CD11b and CD11c expression. CD66b expression was increased comparing the whole group of patients and the control group (p=0.01). Neutrophil oxidative burst has been increased in the whole group of patients compared to the control group at baseline and under PMA, fMLP, LPS and S. aureus stimulation (p<0.001 for all conditions tested). Monocyte oxidative metabolism was also significantly increased in the whole patient group compared to the control group in all conditions tested (p<0,01). Neutrophil and monocyte oxidative metabolismo due to PMA, LPS and S.aureus stimulation in severe sepsis have been diminished compared to sepsis and septic shock. A strong correlation was observed between neutrophil and monocyte oxidative metabolism. SOFA score discriminated patients between survivors and non survivors (ROC curve was 0.78; p=0.02). It has been observed positive correlation between organ dysfunction and oxidative metabolism in neutrophils and monocytes considering severe sepsis and septic shock. However, despite oxidative burst in sepsis has been as high as in septic shock, no organ dysfunction was found in sepsis. Conclusions: Neutrophils and monocytes are activated in the continuum of sepsis considering reactive oxygen species formation. Nonetheless, in the onset of sepsis increased oxidative metabolism was probably involved in resolution of the infectious course, but on late stages of sepsis it was associated with tissue damage and consequently organ dysfunction and death.

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença grave, caracterizada pelo aumento na resistência vascular pulmonar, elevando a pós-carga imposta ao ventrículo direito. Na tentativa de compensar o aumento da pós-carga, o ventrículo direito desenvolve hipertrofia, que pode evoluir para dilatação e insuficiência, síndrome conhecida como Cor pulmonale. Alterações no estado redox estão presentes na HAP e estão relacionadas ao remodelamento e insuficiência do ventrículo direito. Desta forma, as espécies reativas de oxigênio podem ser alvos terapêuticos interessantes na HAP. O sulforafano é um fitoquímico que vem sido largamente estudado pelo seu potencial de indução de enzimas antioxidantes. Dessa forma, este estudo analisou a influência do tratamento com sulforafano sobre o remodelamento do ventrículo direito e estado redox em um modelo experimental de HAP induzido por monocrotalina. O projeto foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa com Animais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e aprovado sob o número 26270. Foram utilizados ratos Wistar machos, separados em quatro grupos (n=10-12 animais/grupo): controle (C); Controle + Sulforafano (CS); Monocrotalina (M); Monocrotalina + Sulforafano (MS). A indução da HAP foi realizada por meio de uma dose única de monocrotalina (60 mg/kg – i.p.). O tratamento com sulforafano (2,5 mg/kg i.p.) foi iniciado no 7º dia após a injeção de monocrotalina até 20º dia. Após 21 dias da indução da HAP, os ratos foram anestesiados e foi realizada ecocardiografia, cateterismo e eutanásia dos animais. Os resultados foram analisados através de ANOVA de duas vias e pós-teste de Student Newman Keuls (nível de significância P <0,05). Os resultados serão apresentados na versão completa desta dissertação. / Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a serious disease characterized by an increase in pulmonary vascular resistance, increasing afterload imposed on the right ventricle. In an attempt to offset the increased afterload, right ventricular hypertrophy develops, which may progress to dilatation and failure, syndrome known as Cor pulmonale. Alterations in redox state are present in PAH and are related to remodeling and right ventricular failure. Thus, reactive oxygen species may be interesting drug targets in PAH. Sulforaphane is a phytochemical that has been widely studied for its potential induction of antioxidant enzymes. Thus, this study examined the influence of treatment with sulforaphane on the remodeling of the right ventricle and redox state in an experimental model of PAH-induced monocrotaline. The project was submitted to the Comitê de Ética em Pesquisa com Animais of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul and approved under number 26270. Male Wistar rats were divided into four groups (n = 10-12 animals/group): Control (C); Control + Sulforaphane (CS); Monocrotaline (M); Sulforaphane + Monocrotaline (MS). Induction of PAH was performed by a single dose of monocrotaline (60 mg/kg - i.p.). The treatment with sulforaphane (2.5 mg/kg i.p.) was initiated on day 7 after injection of monocrotaline to 20 days. After 21 days of induction of PAH, rats were anesthetized and was performed echocardiography, catheterization and euthanasia of the animals. Results were analyzed by two-way ANOVA and Student Newman Keuls post-test (significance level P <0.05). Results will be presented in the full version.