A restrição calórica (RC) é uma intervenção dietética capaz de estender a longevidade de vários organismos. O modelo para RC em Saccharomyces cerevisiae consiste da diminuição da concentração de glicose no meio de cultura e mostra um aumentado tanto do tempo de vida cronológico quanto replicativo. Nosso objetivo foi investigar experimentalmente a ação da RC, focando principalmente nas causas e consequências das modificações de geração de EROs mitocondriais e como estas estão associadas ao processo de envelhecimento. Em um primeiro período de estudos, verificamos quais as fontes mitocondriais de EROs, e comprovamos que uma quantidade significativa se origina de proteínas da matriz mitocondrial, e não da cadeia de transporte de elétrons. Nós estudamos a participação de glicose e de outras fontes de carbono sobre o tempo de vida cronológico em leveduras e mostramos que o aumento da longevidade promovida pela RC está associado à uma mudança de metabolismo fermentativo para respiratório, com participação da via de sinalização de glicose. No estágio realizado no laboratório do Professor Francis Sluse na Université de Liegè, Bélgica, estudamos a ação da RC em leveduras focando nas consequências das modificações no proteoma mitocondrial. Em nosso estudo proteômico, encontramos grandes modificações em proteínas envolvidas com o metabolismo de aminoácidos. Monitoramos a atividade de enzimas relacionadas ao metabolismo de aminoácidos e o tempo de vida cronológico de S. cerevisiae e as mutantes nulas bat2Δ, gdh1Δ, gdh2Δ e gdh3Δ, que codificam a aminotransferase de aminoácidos de cadeia ramificada citosólica, NADP glutamato desidrogenase citosólica, a NAD glutamato desidrogenase mitocondrial, e a NADP glutamato desidrogenase mitocondrial, respectivamente. A atividade da NAD glutamato desidrogenase é aumentada em RC, mas a de NADP glutamato desidrogenase decresce em células controle. Aumentos do tempo de vida cronológico foram observados nas mutantes bat2Δ e gdh1Δ devido a RC, mas nenhuma diferença significativa foi encontrada nas mutantes nulas para Gdh2p e Gdh3p em fase estacionária, indicando que essas proteínas são essenciais para os efeitos benéficos da RC. Nessas células WT crescidas em condições normais e as mutantes nulas apresentam iguais longevidades. Juntos, nossos resultados indicam que o aumento da longevidade em S. cerevisiae promovida pela RC depende da interação entre o sinal de glicose e o metabolismo de aminoácidos. / Calorie restriction (CR) is a dietary intervention capable of extending lifespans in a wide range of organisms. A yeast model of CR has been developed in which limiting the concentration of glucose in growth media of Saccharomyces cerevisiae leads to enhanced chronological and replicative life spans. Our aim was to experimentally investigate the effects of CR, focusing mainly on the causes and consequences of changes in mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation and how these are associated with the aging process. Initially, we looked for sources of mitochondrial ROS, and found that a significant amount of ROS comes from mitochondrial matrix enzymes and not from the electron transport chain. We studied the participation of glucose and other carbon sources in chronological lifespan and show that increased longevity promoted by CR is associated with a metabolism change from fermentation to respiration, with participation of glucose repression pathway. During studies performed in the laboratory of Professor Francis Sluse at the Université de Liège, Belgium, we studied the effect of CR in yeast with focus on the consequences of changes in the mitochondrial proteome. We found large proteomic changes in proteins involved in amino acid metabolism. We monitored the activity of enzymes related to amino acid metabolism and chronological life span of S. cerevisiae null mutants bat2Δ, gdh1Δ, gdh2Δ, and gdh3Δ, which encode for the cytosolic branched-chain amino acid aminotransferase, cytosolic NADP glutamate dehydrogenase, mitochondrial NAD glutamate dehydrogenase and mitochondrial NADP glutamate dehydrogenase, respectively. The activity of NAD glutamate dehydrogenase is increased in CR, but NADP glutamate dehydrogenase decreases in control cells. Increases in chronological life span due to RC were observed in bat2Δ and gdh1Δ mutants, but no significant difference was found in Gdh2p and Gdh3p null mutants in the stationary phase, indicating that these proteins are essential for the beneficial effects of CR. In rich medium, WT cells and null mutants have similar life spans. Together, our results indicate that longevity enhancement by CR in S. cerevisiae depends on the interaction between glucose signals and amino acid metabolism

RESUMO A morte celular programada (PCD) é um processo vital que ocorre em todos os eucariotos. Em plantas, os mecanismos básicos que governam a PCD não estão esclarecidos. Sabe-se que a PCD em plantas é ativada pelo acúmulo de ácido salicílico e influxo de íons cálcio, bem como pela geração de ERO que ocorre nos cloroplastos e nas mitocôndrias. Além disso, as plantas possuem um grupo de proteases denominadas metacaspases, que assemelham-se estruturalmente com as caspases, proteínas que executam PCD em animais. Apesar destes conhecimentos, os mecanismos que governam a ativação da PCD são desconhecidos. Nesse contexto, o presente trabalho procurou investigar alguns fatores possivelmente envolvidos em PCD vegetal. Com esse objetivo, foram isoladas e caracterizadas mitocôndrias de cultura de células em suspensão de Rubus fruticosus. Foram avaliados os efeitos do Ca2+ e do AS sobre as funções mitocondriais, dentre elas a geração de ERO, diminuída pelo AS, porém aumentada por Ca2+. Um mecanismo foi proposto para explicar a diminuição de ERO pelo AS e as respostas observadas para AS e Ca2+ sobre as mitocôndrias são discutidas com base no possível envolvimento na PCD vegetal. A segunda parte do trabalho envolveu a expressão e caracterização de metacaspases (AtMCPs) em Arabidopsis thaliana. As proteases demonstraram autoprocessamento quando superexpressas in planta, assim como ocorre com as caspases em animais. A expressão de AtMCPs nesse modelo não produziu nenhum fenótipo de morte celular, sugerindo que o fenômeno ocorra por meio da integração de duas ou mais metacaspases. Foram estudadas também as propriedades biológicas de AtMCPs recombinantes em E. coli, demonstrando-se diferentes efeitos. Nossos estudos visam contribuir para a melhor compreensão de mecanismos básicos possivelmente envolvidos na PCD em plantas superiores. / ABSTRACT Programmed cell death (PCD) is a fundamental process that occurs in all eukaryotes. In plants, such phenomenon is not well understood. It is known that PCD in plants is activated through salicylic acid (SA) accumulation, Ca2+ ion fluxes, as well as reactive oxygen species (ROS) generation, which occurs mainly in chloroplasts and mitochondria. Besides, plants have a family of proteases, named metacaspases, which are proteases structurally similar to the caspases, members of proteins involved in animal PCD execution. In despite of this knowledge, the mechanism by which plant PCD is activated remains elusive. In this context, the aim of this work was to investigate some factors potentially involved in plant PCD. To this purpose, mitochondria from cell suspension cultures of Rubus fruticosus were isolated and characterized. It was investigated the effects of SA and Ca2+ on mitochondrial functions, as well. We have focused on ROS generation, which are important signals involved in plant PCD. It was shown that Ca2+ increased ROS generation, while SA decreases such production. A mechanism was proposed to explain the SA effects on isolated mitochondria, and the responses obtained from Ca2+ and SA addition on the organelle are discussed, based on the possible involvement of these effects in plant PCD. In the second part of this work, it was investigated the expression of metacaspases (AtMCPs) in the model plant Arabidopsis thaliana. The proteases have demonstrated self-processing when expressed in planta, similar to the animal caspases. Such expression did not cause any cell death phenotype, suggesting that PCD could be activated through the integration of two or more MCPs, if they are involved. It was investigated the effects of recombinant AtMCPs in E. coli, as well, demonstrating different responses. Our work contributes to a better understanding of factors potentially involved in plant PCD.

Foram avaliados: morte celular, conteúdo intracelular de NO e produção de ERO, em células endoteliais (ECV-304). Foram estudados os ácidos graxos: esteárico (SA) a 150 <font face=\"Symbol\">mM, oléico (OA) a 300 <font face=\"Symbol\">mM e linoléico (LA), gama-linolênico (<font face=\"Symbol\">gA), EPA e DHA a 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM. O SA induziu morte em 17,8 % das células, aumentou 99,2 % as ERO e não alterou o NO. O SA com os AG <font face=\"Symbol\">w-3 não alterou a morte induzida pelo SA. O DHA a 50 <font face=\"Symbol\">mM com o SA diminuiu 58 % o NO e EPA a 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM reduziu 78,4 % e 50%, respectivamente. O SA com DHA e EPA a 100 <font face=\"Symbol\">mM diminuiu as ERO em 20 %. Os AG <font face=\"Symbol\">w-6 (LA e <font face=\"Symbol\">gA) aboliram a morte induzida pelo SA. O LA a 100 <font face=\"Symbol\">mM aumentou o NO em 32,5 % e esse a 50 e 100 <font face=\"Symbol\">m M reduziu 50 % e 67 %, respectivamente, as ERO. O OA não alterou a viabilidade celular e as ERO, mas diminuiu o NO em 57 %. O OA com os AG <font face=\"Symbol\">w-3 e <font face=\"Symbol\">w-6 causou morte em 84 % das células, reduziu o NO em 60 % sem alterar as ERO. Assim, AG <font face=\"Symbol\">w-6 protegem contra a morte induzida por AG saturado. O OA não é tóxico mesmo em altas concentrações. Contudo, quando associado aos AG <font face=\"Symbol\">w-3 e <font face=\"Symbol\">w-6 pode causar citotoxicidade. / The parameters examined were: cell death, intracellular content of NO and production of ROS, on endothelial cells (ECV-304). The fatty acids studied were: stearic (SA) at 150 <font face=\"Symbol\">mM, oleic (OA) at 300 <font face=\"Symbol\">mM, linoleic (LA), gamma-linolenic (<font face=\"Symbol\">gA), EPA and DHA at 50 and 100 <font face=\"Symbol\">mM. SA led 17.8% of cells to death, increased by 99.2% ROS and did not alter the NO. SA with <font face=\"Symbol\">w-3 PUFA did not alter dead cells induced by SA. DHA at 50 <font face=\"Symbol\">mM plus SA decreased NO by 58% and EPA at 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM reduced by 78.4% and 50%, respectively. SA with DHA or EPA at 100 <font face=\"Symbol\">mM decreased ROS at 20 %. <font face=\"Symbol\">w-6 PUFA, LA and <font face=\"Symbol\">gA, abolished cell death induced by SA. LA at 100 <font face=\"Symbol\">mM increased NO by 32.5% and this PUFA at 50 e 100 <font face=\"Symbol\">mM decreased ROS by 50% and 67%, respectively. OA did not alter cell viability and ROS but decreased the NO by 57%. OA with <font face=\"Symbol\">w-3 and <font face=\"Symbol\">w-6 PUFA increased dead cells to 84 %, decreased NO by 60 % and did not alter ROS. Thus, <font face=\"Symbol\">w-6 PUFA protect against cell death induced by saturated FA. OA is not toxic even at high concentrations. However, when associated with PUFA (<font face=\"Symbol\">w-3 e <font face=\"Symbol\">w-6) OA causes cytotoxicity.

A atividade contrátil no músculo esquelético é um estímulo potente na indução de alterações no metabolismo de glicose e ácidos graxos. Por sua vez, a contração muscular também aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da remoção de EROs, induzida pelo tratamento com o antioxidante N-Acetilcisteína, na captação de glicose, atividades de enzimas glicolíticas e do ciclo de Krebs, produção de lactato, oxidação mitocondrial de ácidos graxos, expressão dos genes do transportador de glicose 4 (GLUT-4), hexoquinase II (HKII), fosfofrutoquinase 1 (PFK-1), carnitina palmitoil transferase 1 (CPT-1) e citrato sintase (CS) em células musculares esqueléticas durante contrações induzidas por eletroestimulação in vitro. Com esse estudo, demonstrou-se que as EROs atuam como sinalizadores das respostas metabólicas mediadas pela atividade contrátil e que a sinalização redox regula o metabolismo de glicose e ácidos graxos em células musculares esqueléticas. / Contractile activity is a potent stimulus for induce changes in glucose and fatty acid metabolism in skeletal muscle. During muscle contraction, the production of reactive oxygen species (ROS) is increased. The purpose of this study was evaluate the effect of removal of ROS, induced by treatment with the antioxidant N-Acetylcysteine, on glucose uptake, activities of glycolytic and TCA cycle enzymes, lactate production, mitochondrial fatty acid oxidation, gene expression of glucose transporter 4 (GLUT-4), hexokinase II (HKII), phosphofructokinase 1 (PFK-1), carnitine palmitoyl transferase 1 (CPT-1) and citrate synthase (CS) mediated by moderate contractions induced by electrical stimulation in vitro. In this study we demonstrated that ROS act as signaling molecules on contraction-mediated metabolic responses and that redox signaling regulates glucose and fatty acid metabolism in skeletal muscle cells.

No estado de São Paulo são produzidas uvas de mesa de origem europeia (Vitis vinifera) e de origem americana (Vitis labrusca). Devido as condições climáticas, doenças fúngicas foliares são recorrentes e causam danos e prejuízos aos viticultores paulistas. Entre essas doenças se destaca a ferrugem da videira (Phakopsora euvitis), por causar desfolha intensa, depreciar cachos e reduzir a produção. Entretanto, pouco se sabe sobre a interação desse patógeno e espécies de videiras. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a severidade e eficiência de doença da ferrugem em V. labrusca; e comparar a resistência à ferrugem entre as espécies de videira V. vinifera cv. Moscato Giallo e V. labrusca cv. Niágara Rosada, por meio de componentes epidemiológicos da doença e alterações anatômicas, sintomatológicas e fisiológicas dos hospedeiros. O período de molhamento foliar e a temperatura no processo de infecção, assim como a concentração de inóculo de P. euvitis influenciam na eficiência de doença e consequentemente na severidade de ferrugem em Vitis labrusca. A maioria dos componentes epidemiológicos avaliados mostrou que a V. labrusca é mais suscetível à ferrugem do que a V. vinifera. O período de latência e período infeccioso da ferrugem da videira são similares entre as espécies de videiras e folhas mais velhas (com 60 dias após a brotação) são mais suscetíveis à ferrugem que folhas mais jovens (34 e 24 dias após a brotação). As folhas mais velhas tem maior capacidade de esporulação. Em V. labrusca foi observado maior severidade da doença durante o período infeccioso. Em folhas de V. labrusca são observadas urédias satélites oriundas da primeira infecção que caracterizam o crescimento da pústula. Em folhas de V. vinifera há a presença de um halo encharcado ao redor da lesão, onde há acúmulo de substâncias pécticas e celulose que funcionam como mecanismos de defesa do hospedeiro para a ferrugem da videira. Em folhas de V. vinifera assim como de V. labrusca a ferrugem da videira reduz a fotossíntese tanto na região da lesão quanto na região assintomática ao redor da pústula. A ferrugem da videira causa danos no processo fotoquímico, pela redução do transporte aparente de elétrons. Em ambas as espécies também pode ser observada o acúmulo de espécies reativas de oxigênio (ROS) no sítio de infecção horas após a inoculação, relacionando a resposta de hipersensibilidade a uma reação pós-formada do hospedeiro como estratégia de reduzir a área lesionada. / Grapevines cultivar of Vitis vinifera and Vitis labrusca are cultivated in Sao Paulo state for producing table grapes. Foliar fungal diseases are recurrent and cause yield losses when climatic conditions are favourable to disease development. Grapevine rust (Phakopsora euvitis) causes intense defoliation, fruit depreciation and yield losses. However, little is known about the interaction between P. euvitis and Vitis spp. Therefore, the objective of this work was to evaluate the severity and disease efficiency of rust in V. labrusca; and compare the resistance of the species V. vinifera cv. Moscato Giallo and V. labrusca cv. Niagara Rosada measuring of epidemiological components of the disease and anatomical, symptomatological and physiological alterations in the hosts. The leaf wetness period and the temperature during the infection process, as well as the inoculum concentration of P. euvitis influence the disease efficiency and, consequently the rust severity in V. labrusca. Most of the evaluated epidemiological components showed that V. labrusca is more susceptible to rust than V. vinifera. The latent period and the infectious period of rust are similar between the species and older leaves (60 days after bud break) are more susceptible to rust than younger leaves (34 and 24 days after bud break). Older leaves have greater sporulation capacity. During infectious period of rust in V. labrusca was observed a higher severity of disease than in V. vinifera. Satellite uredias originary from the first infection are observed in V. labrusca leaves which characterize the pustule growth. V. vinifera leaves showed a soaked halo surround the lesion, and accumulation of pectic substances and cellulose was observed in this region. These substances accumulation may are defense mechanisms of the host against the rust. Rust reduces photosynthesis in the region of lesion, and also in the asymptomatic region around the pustule in both grapevine species. Rust causes damage in photochemical process as a result of reduction from apparent transport of electrons. In both species, one day after inoculation it was observed accumulation of reactive oxygen species (ROS). Therefore, hypersensitivity response is related to a post-formed host reaction such as a strategy to reduce the injured area.

Na literatura existe um consenso que os herbicidas glifosato (Gli) e 2,4-D interagem antagonicamente quando aplicados em combinação. No entanto, as bases bioquímicas e fisiológicas destes antagonismos são desconhecidas. Utilizou-se espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para a caracterização de moléculas de Gli e 2,4-D em várias formulações analíticas, preparadas de maneira que os herbicidas fossem obtidos sem os ingredientes inertes das formulações comerciais. Não foram encontradas alterações significativas na conformação atômica do herbicida nos espectros de RMN entre as formulações analíticas de Gli isopropilamina, dimetilamina, potássio ou amônio; 2,4-D Dimetilamina ou colina, quando analisadas separadamente ou em mistura. Avaliando também formulações comerciais dos herbicidas, não foram encontradas diferenças significativas entre os espectros de RMN para a mistura entre Gli e 2,4-D. A formulação comercial de Gli amoníaco apresentou alterações na conformação molecular do Gli, principalmente na região P da molécula que mostrou maior deslocamento químico, mas isso foi atribuído aos maiores teores de Na encontrados nessa formulação. Aplicando-se as diferentes formulações comerciais na espécie modelo de tomate Micro-Tom (MT), foram estudados os padrões de absorção dos herbicidas. A absorção de Gli radiomarcado pelas plantas de MT foi reduzida somente para a formulação Gli sal de amônio, independentemente da presença de 2,4-D. Neste trabalho, não se observou efeito antagônico na absorção entre Gli e 2,4-D. Por meio de um ensaio fatorial para determinar o efeito antagônico dos herbicidas em plantas de MT, observou-se que a dose de maior antagonismo para 2,4-D foi: 35 g i.a. ha-1 - 0,65 mM e para Gli, 70 g g i.a. ha-1 - 1,7 mM. A translocação do Gli radiomarcado foi significativamente reduzida em MT, quando aplicado com 2,4-D. Experimentos utilizando o marcador molecular GUS no gene DR5 do MT, mostraram que o Gli reduz a resposta de expressão gênica pelas vias de sinalização do 2,4-D. Os ensaios de quantificação de espécies reativas de oxigênio (EROs) induzidas pela atuação do 2,4-D, apresentaram menor produção na presença do Gli. O acúmulo de ácido chiquímico causado pelo Gli no MT foi maior quando aplicado sem mistura com 2,4-D. A interferência do 2,4-D na atuação do Gli foi confirmada nos mutantes insensíveis à auxina diageotropica (dgt) e Never ripe (Nr), em que a produção de EROs foi menor e a translocação do Gli foi mantida independente da aplicação com o 2,4-D. O acúmulo de ácido chiquímico na aplicação de Gli e a mistura dos herbicidas, foram semelhantes. O mutante yellow-green2 (yg2), menos sensível ao Gli, apresentou menor translocação do herbicida. O acúmulo de ácido chiquímico para este mutante foi menor quando aplicado com Gli, mas na mistura de Gli + 2,4-D, a quantidade do ácido aumentou. A insensibilidade ao Gli proporcionou o reestabelecimento da produção de EROs pelo 2,4-D na aplicação da mistura dos herbicidas. Neste trabalho, em contraposição ao conhecimento atual, não se observou qualquer efeito antagônico entre Gli e 2,4-D a nível químico, mas o antagonismo ocorreu por fatores da inter-relação dos mecanismos que cada herbicida induz nos níveis fisiológicos, bioquímicos e genéticos na biologia do organismo vegetal. / A consensus exists in literature that the herbicides glyphosate and 2,4-D interact antagonistically when applied in combination. However, the biochemical and physiological basis of this antagonism are unknown. It was used Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectrometry to characterize the molecules of glyphosate and 2,4-D prepared with high purity analytical compounds without the commercial formulations inert ingredients. No changes in atomic herbicide conformation ware found in NMR spectra of glyphosate formulations isopropylamine, dimethylamine, potassium or ammonium and 2,4-D dimethylamine or choline, when evaluated separately or in mixture. Analysing also the commercial herbicides formulations, no differences in NMR spectra for the mixture between glyphosate and 2,4-D ware found in chemical shift. The ammonium salt glyphosate formulations, presented changes in molecular conformation in P region of glyphosate showing higher chemical shift, which was attributed to higher levels of Na found in its composition. It was applied different commercial formulations in tomato cultivar Micro-Tom (MT) to study the pattern of herbicide absorption. The absorption of radiolabeled glyphosate by MT was reduced in the ammonium salt formulation, regardless of the 2,4-D\'s presence. In this work, no antagonistic effect in plant absorption was observed between glyphosate and 2,4-D. Factor assay was conducted using different concentrations of 2,4-D and glyphosate to determine the antagonistic effect on tomato plants. It was observed that the dose of greater antagonism to 2,4-D form 35 g a.i. ha-1 - 0.65 mM and for glyphosate, 70 g a.i. ha-1 - 1.7 mM. Assays using molecular reporter GUS in MT`s DR5 gene, showed that the glyphosate reduces gene expression responses through signalling pathways of the 2,4-D. The absorption of radiolabeled glyphosate was significantly reduced in MT, when it was applied with 2,4-D. In trials that it was quantified production of reactive oxygen species (ROS) on MT induced by 2,4-D performance, lower production were found when 2,4-D ware applied with glyphosate. The shikimic acid accumulation affected by glyphosate action in MT was higher when applied without 2,4-D mixture. The interference of 2,4-D in glyphosate`s actions was confirmed in auxin insensitive mutants diageotropica (dgt) and Never ripe (Nr), which ROS production was lower. In those mutants, glyphosate translocation was maintained regardless 2,4-D application and shikimic acid accumulation between glyphosate treatment and herbicide mixture were similar. The yellow-green2 (yg2) mutant was less sensitive to glyphosate, presenting low translocation to the herbicide. The shikimic acid accumulation for yg2 mutant was lower when applied with glyphosate, but when it was treated with glyphosate + 2,4-D, the amount of acid was increased. The insensitivity of glyphosate provided reestablishment of ROS production by 2,4-D, when the mixture of herbicides were applied. In this paper it was show that, in contrast to current knowledge, there was no antagonistic effect between glyphosate and 2,4-D in chemical level, but the antagonism occurred by factors of the interrelationship of the mechanisms that each herbicide induces in the physiological, biochemical and genetic levels in the biology of the plant organism.

Macrófagos recuperados de peritôneo de camundongos 48 horas após administração de concanavalina A (Con A) são ativados e possuem um conteúdo maior de mieloperoxidase (MPO) do que macrófagos residentes. Este aumento pode ser observado por immunobloting e pelo aumento da atividade peroxidásica. Esta atividade foi avaliada pela quimiluminescência desencadeada por homogenato de macrófagos e peróxido de hidrogênio, durante a oxidação de luminol e melatonina. Os macrófagos contendo MPO são capazes de gerar ácido hipocloroso quando estimulados com acetato de forbol miristato (PMA). O aumento do conteúdo de MPO em macrófagos é um processo que independe de interferon-&#947; (IFN-&#947;), uma vez que camundongos IFN-&#947;-\"knockout\" têm uma atividade ainda maior que camundongos \"wild type\". O contato entre macrófagos e neutrófilos in vivo, não é necessário para o incremento observado, visto que macrófagos de camundongos tratados com anticorpo anti-granulócitos preservam a atividade peroxidásica. Este achado é uma evidência de que em algumas condições a ativação de macrófagos é acompanhada por um aumento da atividade peroxidásica. Dentre o amplo espectro de ação da MPO, este processo pode ter um papel especial na inflamação. Também é de especial interesse o fato de macrófagos serem capazes de oxidar melatonina, um hormônio com vários efeitos imunomodulatórios. / Macrophages recovered from mice peritoneum 48 after concanavalin-A (Con A) administration are primed and have a higher content of myeloperoxidase (MPO) than resident cells. The increase of MPO is accompanied by an increment in peroxidase activity, evaluated by the chemiluminescence during the oxidation of luminol and melatonin triggered by macrophages homogenates plus hydrogen peroxide. MPO present in macrophages are able to generate hypochlorous acid when macrophages are stimulated with phorbol myristate acetate. Interferon-&#947; (IFN-&#947;) does not participate in the process that lead macrophages to become enriched in MPO, since IFN-&#947; knockout mice have an even higher peroxidase activity compared to the wild type. The contact of macrophages with neutrophil in vivo seems to be not necessary for the observed increment in peroxidase since macrophages recovered from mice treated with antigranulocyte antibody preserves the peroxidase activity. These finding provides evidences that, at least in some conditions, macrophage activation is accompanied by an increment in peroxidase activity. Given the broad spectrum of action of MPO, this process might play a special role in inflammation. Also of special interest is the finding that macrophages are able to oxidize melatonin, a hormone with several immunomodulatory effects.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_caroline_gomes_lucas.pdf: 894020 bytes, checksum: 8d27baa8c8ae08744efe112062ff8b86 (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / The possibility of increasing the genetic pattern and animal production make the in vitro production of embryos an extremely valuable technique for the technological development of livestock. However, due to the need for mimicking the in vivo process, that consists in several interdependent steps there are difficulties in setting the optimal conditions for each situation performed. The improvement of in vitro maturation (IVM) protocols through supplementation with different molecules can increase the efficiency of the culture medium and improve the competence of oocytes for fertilization and embryogenesis. A promising approach is the realization of mediated delivery of nanocarriers molecules. Tretinoin (TTN, all- trans retinoic acid - ATRA ) is a natural retinoid and active metabolite of vitamin A with important action in cell proliferation and differentiation and embryonic development under both in vivo and in vitro conditions. TTN acts on the cytoplasmic maturation process, in the initial embryonic development and oocyte competence, improving the quality of embryos generated. The combinations of tretinoin with polymeric nanoparticles are alternatives to enhance the solubility and chemical stability of this molecule, allowing controlled release and decreased degradation. The objective of this study was to evaluate the effects of IVM medium supplementation with tretinoin-loaded lipid-core nanocapsules (TTN-LNC) at concentrations of 0.25, 0.5 and 1 μM, by analysis of embryonic development until the blastocyst stage, production of reactive oxygen species (ROS), and expression of genes related to apoptosis and pluripotency. As main results, TTN-LNC 0.25 μM increased the rate of blastocyst production and reduced ROS production. In addition, TTN and TTN-LNC induced a lower gene expression of Bax and SHC1, suggesting beneficial effects on the development of embryos. The results indicate that nanoencapsulation allows the use of a lower dose of TTN-LNC with consequent obtention of higher percentages of blastocyst production and decreased production of ROS, making nanoembriology a potential tool for improving bovine embryos IVP. / A possibilidade de aumento do padrão genético e da produção animal torna a produção in vitro (PIV) de embriões uma técnica extremamente valiosa para o desenvolvimento tecnológico da pecuária. No entanto, devido a necessidade de uma mimetização do processo in vivo, que consiste em várias etapas interdependentes, há dificuldades em ajustar as condições ótimas requeridas para cada situação reproduzida. O melhoramento dos protocolos de maturação in vitro (MIV) através da suplementação com diferentes moléculas permite aumentar a eficiência dos meios de cultivo e melhorar a competência de oócitos para a fertilização e embriogênese. Uma abordagem altamente promissora é a realização da entrega de moléculas mediada por nanocarreadores. A tretinoína (TTN, ácido retinóico all-trans - ATRA) é um retinóide natural e metabólito ativo da vitamina A, com ação importante na proliferação e diferenciação celular, e no desenvolvimento embrionário tanto em condições in vivo como in vitro. A TTN age no processo de maturação citoplasmática, no desenvolvimento inicial embrionário e competência oocitária melhorando a qualidade dos embriões gerados. A associação da tretinoína à nanopartículas poliméricas surge como alternativa para melhorar a solubilidade e estabilidade química desta molécula, possibilitando uma liberação controlada e redução da degradação. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da suplementação com nanocápsulas de núcleo lipídico associadas à tretinoína (TTN-LNC) no meio de MIV, nas concentrações de 0,25, 0,5 e 1 μM, através da análise do desenvolvimento embrionário até o estágio de blastocisto, produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e expressão de genes relacionados a apoptose e pluripotência. Como principais resultados, a TTN-LNC a 0,25 μM aumentou a taxa de produção de blastocistos e reduziu a produção de EROs. Além disso, TTN e TTN-LNC induziram uma menor expressão dos genes Bax e SHC1 sugerindo efeitos benéficos sobre o desenvolvimento embrionário. Os resultados indicam que a nanoencapsulação permite a utilização de uma menor dose de TTN-LNC com consequente obtenção de maiores porcentagens de produção de blastocistos e diminuição da produção de EROs, tornando a nanoembriologia uma ferramenta potencial para a melhora da técnica de PIV de embriões bovinos.

This study aimed to analyze the association between the genetic polymorphism of the manganese-dependent superoxide dismutase (Ala16Val MnSOD) and the oxidative and inflammatory markers in hypercholesterolemic and control individuals. Cholesterol levels in the control group were 104 to 178 mg/dL (2.69 4.61 mmol/L), while the hypercholesterolemic group presented levels 250 to 529 mg/dL (6.47 13.70 mmol/L).. The following biomarkers were also investigated: cholesterol-LDL oxidized (ox-LDL), antibodies anti-LDL oxidized (Anti-ox-LDL), ultra-sensitive C reactive protein (us-CRP), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), carbonyl protein, thiol groups, glutathione (GSH), Vitamins C and E, as well as the superoxide dismutase antioxidant enzymes (SOD) and catalasis (CAT). Additionally, we evaluated the levels of ischemia-modified albumin (IMA), as well as the lipid profile. IMA levels were higher in the hypercholesterolemic group and a significant association between hypercholesterolemia and ox-LDL, Anti-ox-LDL, IMA and us-CRP was observed. A negative correlation between HDL and us-CRP was observed as well. Ala16Val polymorphism influenced the oxidative and inflammatory markers and HDL cholesterol levels were lower in the hypercholesterolemic individuals with the allele V (VV + AV). The present study demonstrated a positive correlation between the total cholesterol levels, TBARS, carbonyl protein and thiol groups. In the hypercholesterolemic individuals there was a reduction in the GSH levels and in the SOD activity, probably due to the enzyme inactivation caused by the protein oxidation. The CAT activity significantly increased probably to partially compensate the oxidative stress. An increase in the Vitamin E serum levels was also observed in the hypercholesterolemic individuals. The group with hypercholesterolemia presented an increase of the oxidative stress, especially for the individuals with a VV genotype to Ala16Val MnSOD polymorphism. TBARS levels, carbonyl protein, thiols groups, Vitamin E and the catalasis activity were significantly higher in the hypercholesterolemic individuals with a VV genotype while GSH and SOD were lower in these individuals. Functionally, the Val MnSOD variant reduces the MnSOD efficiency thus increasing the probability of development of endothelial dysfunction and contributing to the increase in the risk of cardiovascular events, especially when associated to hypercholesterolemia states. / Este estudo analisou a associação entre o polimorfismo genético da superóxido dismutase dependente de manganês (Ala16Val MnSOD) e biomarcadores oxidativos e inflamatórios em sujeitos hipercolesterolêmicos e controles. Os níveis de colesterol no grupo controle foram de 104 a 178 mg/dL (2.69 4.61 mmol/L) e hipercolesterolêmicos foram de 250 a 529 mg/dL (6.47 13.70 mmol/L). Os biomarcadores estudados foram: colesterol-LDL oxidado (ox-LDL), anticorpos anti- LDL oxidado (Anti-ox-LDL), proteína C reativa ultra-sensível (PCR-us), TBARS, proteína carbonil, grupos tióis, glutationa (GSH), vitamina C e E, bem como enzimas antioxidantes [superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT)]. Adicionalmente foram avaliados os níveis da albumina modificada na isquemia (IMA), bem como o perfil lipídico. Os resultados mostraram uma associação significante entre hipercolesterolemia e altos níveis de ox-LDL, Anti-ox-LDL, IMA e PCR-us. Esses resultados mostraram uma correlação positiva entre IMA e Anti-ox-LDL, e uma correlação negativa entre HDL e PCR-us associado a hpercolesterolemia. A influência do polimorfismo Ala16Val nos biomarcadores oxidativos e inflamatórios mostrou que os níveis de HDL foram mais baixos em hipercolesterolêmicos com o alelo V (VV + AV). A presente investigação destacou uma correlação positiva entre níveis de colesterol total, TBARS, proteína carbonil e grupos tióis. Nos sujeitos hipercolesterolêmicos ocorreu uma redução dos níveis de GSH e da atividade da SOD, provavelmente devido à inativação da enzima causada pela oxidação da proteína. A atividade da CAT foi aumentada provavelmente para compensar parcialmente o estresse oxidativo. Um aumento nos níveis sorológicos da Vitamina E também foi observado em sujeitos hipercolesterolêmicos. Baseado nos resultados encontrados, sugere-se uma correlação significante entre hipercolesterolemia e biomarcadores inflamatórios e de estresse oxidativo. Estudos prévios tem demonstrado a interação entre o genótipo VV e biomarcadores oxidativos como oxi-LDL. Contudo, a redução nos níveis de HDL é relevante em hipercolesterolêmicos VV quando comparados com outros grupos. Funcionalmente, a variante Val MnSOD reduz a eficiência MnSOD aumentando a probabilidade de disfunção endotelial e quando associado a hipercolesterolemia pode contribuir para aumentar o risco de eventos cardiovasculares.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this work was to evaluate the antioxidant activity of (E)-1-(1-(methylthio)-1-selenopheny) hept-1-en-2-yl) pyrrolidin-2-one: an organoselenium compound with low toxicity (compound 1). A number of parameters were examined in brain, liver and plasma of rats and mice as indicators of toxicity, including reactive species to the thiobarbituric acid levels, ascorbic acid content, δ-aminolevulinate dehydratase and catalase activity, AST, ALT, urea and creatinine levels. Ours experiments demonstrated that in vitro, compound 1 showed a concentration-dependent reduction in TBARS production and in the generation of reactive species (RS) caused by Fe2+/malonate when was tested by DCFH-DA oxidation. The LD50 for compound 1 was calculated administering by oral route and the results demonstrated higher than 500 mg/kg. We also examined the toxicity of the compound 1 in ex vivo experiments and the results demonstrated that it did not change hepatic δ-aminolevulinate dehydratase activity at 100 and 250 mg/kg only showed an inhibition at the highest dose (500mg/kg) of compound 1 but in this same dosage no significant differences were detected in brain of mice. Hepatic lipid peroxidation in treated mice did not differ from control values otherwise, in brain tissue, all doses showed a significant reduction in TBARS levels. One of the biochemicals parameters measured were urea and creatinine levels in plasma of treated mice treated. The urea levels showed a decrease at highest dose and creatinine to increase at middle and high doses. Ascorbic acid content, that is an endogenous antioxidant, was increased only at the highest dose of compound 1. Catalase activity in brain of exposed mice had a tendency to decrease and showed a significant result only at 100mg/kg. In contrast with this, in hepatic tissue, the catalase activity showed a significant increased in all doses. We concluded that this is a promising compound with greater antioxidant activity and low toxicity but are necessary many detailed pharmacological studies involving this type of organoselenium compounds. / O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade antioxidante do E-1,1-metiltioselenofenil-2-pirrolidinona-hepteno (composto 1); um composto orgânico de selênio que apresenta baixa toxicidade. Um grande número de parâmetros foram avaliados em cérebro, fígado e plasma de ratos e camundongos e foram usados como indicadores de toxicidade: níveis de TBARS e ácido ascórbico, atividade da δ-ALA-D e da catalase, e níveis de ALT, AST, uréia e creatinina. Nossos experimentos demonstraram que, in vitro, o composto 1 apresentou uma redução dependente da concentração na produção de TBARS e na geração de espécies reativas (RS) induzidos por Fe2+/malonato quando o teste utilizado foi o da oxidação da DCFH-DA. A dose letal (LD50) para o composto 1 foi calculada quando administrada pela via oral e os resultados demonstraram ser esta maior do que 500 mg/kg. Utilizando experimentos ex vivo medimos a toxicidade do composto 1 e os resultados demonstraram que esse composto não mudou a atividade da δ-ALA-D (delta-aminolevulinato desidratase) em 100 e 250 mg/kg e que somente apresentou uma inibição da atividade na maior dose (500mg/kg) entretanto, nessa mesma dose não houve nenhuma diferença significante na atividade da δ-ALA-D em cérebros de camundongos. A peroxidação lipídica em tecidos hepáticos de camundongos não foi alterada comparando-a com o grupo controle contudo, em tecido cerebral todas as doses testadas apresentaram uma redução significante nos níveis de TBARS. Os níveis de uréia diminuíram somente na maior dose, já os de creatinina aumentaram em doses média e alta. Também foram avaliados os níveis de ácido ascórbico e apresentaram aumentados somente na maior dose. No cérebro de camundongos, a atividade da catalase diminuiu significantemente em 100mg/kg. Em oposição a isso, no tecido hepático a atividade da catalase apresentou um aumento significante em todas as doses. Com esses resultados, nós concluímos que trata-se de um composto promissor que apresenta uma grande atividade antioxidante e uma baixa toxicidade, entretanto são necessários mais estudos farmacológicos detalhados.