Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329321.pdf: 8831525 bytes, checksum: 8c626628cc17f0b0c572902502d81a78 (MD5) Previous issue date: 2014 / A agmatina é um neuromodulador, cuja atividade antidepressiva tem sido mostrada tanto em ensaios pré-clínicos como clínicos. Contudo, os mecanismos celulares e moleculares responsáveis por seu efeito não estão totalmente esclarecidos. Estudos dos últimos 40 anos têm demonstrado que episódios de estresse induzem anormalidades do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal e hipersecreção de glicocorticóides os quais estão implicados na fisiopatologia da depressão. O presente estudo verificou a habilidade da agmatina em: i) produzir um efeito antidepressivo no teste da suspensão pela cauda (TSC) após sua administração sub-crônica em camundongos e o envolvimento de vias de sinalização intracelular hipocampal; ii) abolir o comportamento tipo-depressivo no teste do nado forçado (TNF) e o desequilíbrio oxidativo hipocampal induzidos pelo estresse de contenção (EC) em camundongos; iii) proteger células neuronais hipocampais murinas HT22 frente à citotoxicidade induzida pela corticosterona e o envolvimento do fator de transcrição Nrf2; iv) abolir o comportamento tipo-depressivo no TSC e anedônico no splash teste, induzidos pela corticosterona em camundongos e a participação dos sistemas monoaminérgicos, do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF), da proteína sináptica sinaptotagmina I (Syt I), das células neurogliais e do fator de transcrição Nrf2. O tratamento sub-crônico com agmatina (0,01 e 0,1 mg/kg, p.o.) produziu um efeito antidepressivo no TSC sem afetar a atividade locomotora dos animais. Adicionalmente, a agmatina (0,001-0,1 mg/kg, p.o.) aumentou a fosforilação de substratos da proteína cinase A (PKA), a fosforilação da proteína cinase B (PKB)/Akt (Ser473), da enzima glicogênio sintase cinase-3ß (GSK-3ß) (Ser9), da cinase regulada por sinal extracelular 1/2 (ERK1/2), da proteína de ligação responsiva ao AMP cíclico (AMPc) (CREB) (Ser133) e o conteúdo de BDNF de uma maneira dose-dependente no hipocampo. Agmatina (0,001-0,1 mg/kg, p.o.) também reduziu a fosforilação da c-Jun N-terminal cinase 1/2 (JNK1/2). A fosforilação da proteína cinase C (PKC) e de p38MAPK não foi alterada em nenhuma condição experimental. Em relação ao modelo de EC em camundongos, este protocolo induziu um comportamento tipo-depressivo no TNF, peroxidação lipídica, aumento da atividade hipocampal das enzimas superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e glutationa redutase (GR), reduziu a atividade da catalase (CAT) e aumentou a razão SOD/CAT, um índice de condições pró-oxidativas, mas não afetou os níveis de glutationa reduzida. Agmatina (10 mg/kg, p.o.)aboliu o comportamento tipo-depressivo induzido pelo EC e preveniu a peroxidação lipídica e as alterações nas atividades de SOD, GR e CAT na razão SOD/CAT induzidas pelo EC. Na linhagem de células neuronais hipocampais murinas HT22, o tratamento com agmatina (10 µM) aboliu a produção de espécies reativas de oxigênio e a apoptose induzidas pela corticosterona, de uma maneira dose e tempo-dependentes. A combinação de concentrações sub-efetivas de agmatina e fluoxetina ou imipramina produziu um efeito citoprotetor sinérgico. O efeito neuroprotetor da agmatina foi abolido por ioimbina (antagonista de receptor a2-adrenérgico), cetancerina (antagonista de receptor 5-HT2A), LY294002 (inibidor de PI3K), PD98059 (inibidor de MEK1/2), SnPP (inhibitor da enzima hemoxigenase-1, HO-1) e cicloheximida (inibidor da síntese protéica). Agmatina também aumentou a fosforilação de Akt e de ERK e induziu translocação nuclear de Nrf2 bem como a expressão de HO-1 e da subunidade catalítica da enzima glutamato cisteína ligase (GCLc); a indução dessas proteínas foi abolida por ioimbina, cetanserina, LY294002 e PD98059. Por último, utilizando camundongos Swiss, o tratamento por 21 dias com agmatina (0,1 mg/ kg, p.o) preveniu, de maneira similar ao antidepressivo clássico imipramina, o comportamento tipo-depressivo no TSC e anedônico induzidos pela corticosterona. Além disso, agmatina aumentou os níveis hipocampais de noradrenalina, serotonina (5-HT), e dopamina tanto nos animais controle como nos tratados com corticosterona; e ainda preveniu a diminuição de 5-HT e o aumento de glutamato induzidos pela corticosterona. A agmatina aumentou a fosforilação de CREB nos animais controle; o imunoconteúdo de BDNF maduro (BDNFm), reduziu o conteúdo de BDNF imaturo (pro-BDNF), aumentou a razão BDNFm/pro-BDNF e o conteúdo de Syt I, de HO-1 e de GCLc tanto nos animais controle como nos tratados com corticosterona. Adicionalmente, o tratamento com agmatina foi capaz de prevenir a redução do conteúdo de BDNFm e de Syt I, e a retração e diminuição da quantidade de células astrogliais e microgliais em CA1 hipocampal induzidas pela corticosterona. Agmatina produziu um efeito antidepressivo nos camundongos C57BL/6 Nrf2 (+/+) no TSC e splash teste, mas não nos animais Nrf2 (-/-). O presente estudo ampliou de maneira significativa o conhecimento dos mecanismos celulares e moleculares implicados no efeito antidepressivo da agmatina através de ensaios in vitro e in vivo. Nosso conjunto de resultados indica que o efeito antidepressivo da agmatina parece ser mediado pela sua atuação sobre as principais hipóteses que explicam a fisiopatologia da depressão e terapia antidepressiva: monoaminérgica, neurotrófica, oxidativa eglutamatérgica, indicando seu potencial como adjuvante/monoterapia para o tratamento da depressão.<br> / Abstract: Agmatine is an endogenous neuromodulator, whose antidepressant activity has been shown in preclinical and clinical trials. However, the cellular and molecular mechanisms implicated in its effect are not entirely clarified. Studies over the last 40 years have shown that episodes of stress induce abnormalities in the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and hypersecretion of glucocorticoids which are implicated in the pathophysiology of major depression. The present study verified the agmatine's ability to: i) produce an antidepressant-like effect in the tail suspension test (TST) followed its sub-chronic administration in mice and the involvement of hippocampal intracellular signaling pathways in such effect; ii) abolish the depressive-like behavior in the forced swimming test (TNF) and hippocampal antioxidant imbalance induced by acute restraint stress (ARS) in mice; iii) protect HT22 mouse hippocampal cells against the corticosterone-induced cytotoxicity and the involvement of the transcription factor Nrf2 in such effect; iv) abolish the depressive-like behavior in the TST, and anhedonic behavior induced by corticosterone and the involvement of the monoaminergic systems, brain-derived-neurotrophic factor (BDNF), synaptic protein synaptotagmin I (Syt I), neuroglial cells and the transcription factor Nrf2 in such effect. The sub-chronic agmatine (0.01 and 0.1 mg/kg, p.o.) administration produced a significant antidepressant-like effect in the TST and no locomotor effect in mice. Additionally, agmatine (0.001-0.1 mg/kg, p.o.) increased the phosphorylation of protein kinase A (PKA) substrates, protein kinase B (PKB)/Akt (Ser473), glycogen synthase kinase-3ß (GSK-3ß) (Ser9), extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2) and cAMP response elements (CREB) (Ser133), and BDNF immunocontent in a dose-dependent manner in the hippocampus. Agmatine (0.001-0.1 mg/kg, p.o.) also reduced the c-jun N-terminal kinase 1/2 (JNK1/2) phosphorylation. Neither protein kinase C (PKC) nor p38MAPK phosphorylation was altered under any experimental conditions. Regarding ARS protocol, it caused a depressive-like behavior in the FST, hippocampal lipid peroxidation, and an increase in the activity of hippocampal superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione reductase (GR) activities, reduced catalase (CAT) activity and increased SOD/CAT ratio, an index of pro-oxidative conditions, but did not affect reduced glutathione levels. Agmatine (10 mg/kg, p.o.) was effective to abolish the depressive-like behavior induced by ARS and to prevent the ARS-induced lipid peroxidation and changes in SOD, GR and CAT activities and inSOD/CAT activity ratio. In HT22 hippocampal neuronal cell line, corticosterone induced apoptotic cell death and increased reactive oxygen species production, effects that were abolished in a concentration- and time-dependent manner by agmatine (10 µM) treatment. The combination of sub-effective concentrations of agmatine with fluoxetine or imipramine afforded synergic protection. The neuroprotective effect of agmatine was abolished by yohimbine (a2-adrenoceptor antagonist), ketanserin (5-HT2A receptor antagonist), LY294002 (PI3K inhibitor), PD98059 (MEK1/2 inhibitor), SnPP (heme oxygenase-1 (HO-1) inhibitor), and cycloheximide (protein synthesis inhibitor). Agmatine increased Akt and ERK phosphorylation, and induced the transcription factor Nrf2 and the proteins HO-1 and glutamate cysteine ligase, catalytic subunit (GCLc); induction of these proteins was prevented by yohimbine, ketanserin, LY294002 and PD98059. Finally, in Swiss mice, the depressive-like behavior in the TST and the anhedonic behavior induced by corticosterone were prevented by agmatine (0.1 mg/kg, po) treatment for 21 days, similarly to the classical antidepressant imipramine. Additionally, agmatine increased the hippocampal levels of noradrenaline, serotonin (5-HT) and dopamine in the both control group and corticosterone-treated mice; and also prevented the decreased 5-HT and increased glutamate levels induced by corticosterone. Agmatine induced an increase in CREB phosphorylation in control mice as well as an increase in the mature BDNF (BDNFm), reduction in the immature BDNF (pro-BDNF) immunocontents, increase in the BDNFm/pro-BDNF ratio, and in the Syt I, HO-1 and GCLc immunocontents in the both control and corticosterone-treated mice. Additionally, agmatine treatment was able to prevent the reduction in the immunocontent of BDNFm and Syt I and the atrophy and reduction of astroglial and microglial cells in CA1 hippocampal induced by corticosterone. Agmatine produced an antidepressant-like effect in C57BL/6 Nrf2 (+/+) mice in the TST and splash test, but not in Nrf2 (-/-) mice. The present study extends the available data on the cellular and molecular mechanisms that underlie the antidepressant effect of agmatine by using in vitro and in vivo approachs. Taken together, our results show that the antidepressant effect of agmatine appears to be mediated by its effect on the key hypotheses that explain the pathophysiology of depression and antidepressant therapy: monoaminergic, neurotrophic, oxidative, and glutamatergic, indicating its potential to be used as adjuvant/monotherapy in the management of major depression.

O envelhecimento é um processo multifatorial caracterizado pela perda gradual e contínua da capacidade de realizar funções fisiológicas e de deflagrar respostas adaptativas, levando a prejuízos funcionais e estruturais dos diversos órgãos que compõem os diferentes sistemas, incluindo o sistema nervoso central. Nesse sentido, o exercício físico vem sendo amplamente especulado, pela capacidade de melhorar o funcionamento de diversos sistemas podendo amenizar os efeitos do envelhecimento, como a diminuição da via autofágica e o aumento do estresse oxidativo que colaboram para o início do processo neurodegenerativo. Desta forma, este estudo estabelece a relação entre diferentes protocolos de exercício físico aeróbico moderado em esteira (prática regular, prevenção e estabilização), a atividade proteossomal, o estado da autofagia celular e o nível de estresse oxidativo em ratos idosos na presença ou não de rotenona. Os resultados sugerem que o exercício aplicado após o tratamento com rotenona diminui os níveis de peróxido de hidrogênio (H2O2) no hipocampo, córtex motor e substância negra, acompanhado de um aumento na atividade da glutationa peroxidase (GPx) no hipocampo; diminui a atividade do proteossomo e não altera a via autofágica. O exercício antes do estímulo neurodegenerativo aumenta a atividade da GPx no hipocampo, córtex motor, locus coeruleus e medula cervical, bem como diminui a atividade do proteossomo no hipocampo, substância negra e locus coeruleus, e diminui os níveis de LC3II na substância negra. A prática regular demonstrou de uma forma geral que o exercício aumentou os níveis H2O2 em quase todas as áreas analisadas, exceto córtex motor e medula lombar, bem como diminuiu a atividade da GPx nas áreas encefálicas. Conclui-se que o exercício aplicado antes do tratamento com rotenona parece trazer maiores benefícios com relação aos parâmetros celulares analisados / Aging is a multifactorial process characterized by gradual and continuous loss of ability to perform physiological functions and trigger adaptive responses leading to functional and structural damage of various organs that constitute the biological system, including the central nervous system. Exercise training has been widely speculated for its ability to improve physiological function, which ameliorate age-associated physiological impairments, such as decreased autophagy pathway and increased oxidative stress that collaborate with the neurodegenerative process. Thus, this study aims to establish the relationship between moderate aerobic exercise training protocols (regular practice, prevention and stabilization), proteasomal activity, autophagy and oxidative stress in aged rats, in the presence or absence of rotenone. Results suggest that exercise applied after rotenone exposure decreases the levels of hydrogen peroxide (H2O2) in the hippocampus, motor cortex and substantia nigra, accompanied by an increase in glutathione peroxidase (GPx) activity in the hippocampus; decreases activity of the proteasome and does not alter autophagy. Exercise training applied before neurodegenerative stimulus increases GPx activity in hippocampus, motor cortex, locus coeruleus and cervical spinal cord; decreases proteasome activity in hippocampus, substantia nigra and locus coeruleus, as well as decreases LC3II levels in substantia nigra. Regular exercise practice promoted increase in H2O2 levels in almost all studied areas, except motor cortex and lumbar spinal cord, as well as reduced GPx activity in brain areas. In conclusion, results for the exercise applied before exposure to rotenona appear to have greater benefits regarding the analyzed cellular parameters

Orientador: Caio Antonio Carbonari / Banca: Edivaldo Domingues Velini / Banca: Alfredo Junior Paiola Albrecht / Resumo: A resistência de plantas daninhas a herbicidas é um problema que tem se agravado nos últimos anos, principalmente devido a seleção de biótipos resistentes de buva (Conyza spp.) a importantes herbicidas no manejo destas plantas daninhas, como é o caso do paraquat. Este herbicida atua no aparato fotossintético das plantas, desviando elétrons no fotossistema I, o que leva a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs), causando reações oxidativas e morte das plantas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o comportamento das plantas de Conyza sumatrensis resistentes frente à biótipos suscetíveis ao paraquat, com relação a adaptabilidade ecológica e respostas à ação do herbicida. Ensaios para a caracterização da resistência dos biótipos foram conduzidos através de curvas dose-resposta, a fim de identificar o fator de resistência destas plantas ao paraquat, selecionando-se o biotipo mais resistente para estudos posteriores (FR: 184,71). Foram conduzidos experimentos de adaptabilidade ecológica da espécie, sem a aplicação do herbicida, avaliando-se variáveis morfológicas das plantas como acúmulo de biomassa seca, área foliar, altura das plantas, densidade e tamanho de estômatos além de parâmetros relacionados a fluorescência das plantas (ETR, Fv/Fm). Um terceiro experimento foi conduzido com os mesmos biótipos, trabalhando-se com duas doses de paraquat (0 e 800 g i.a ha-1), a fim de avaliar variáveis fisiológicas no período de 2, 4 e 24 horas após a aplicaçã... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The weeds resistance to herbicides is a problem that has worsened in recent years, mainly due to the selection of resistant fleabane biotypes (Conyza spp.) to important herbicides in the management of these weeds, as is the case of paraquat. This herbicide acts on the photosynthetic apparatus of plants, diverting electrons from photosystem I, which leads to the formation of reactive oxygen species (ROS), causing oxidative reactions and plant death. In this context, the objective of this study was to characterize the behavior of resistant Conyza sumatrensis plants in relation to the paraquat susceptible biotypes, in terms of ecological adaptability and responses to herbicide effect. Resistance characterization tests were carried out through dose-response curves (assay 1) to identify the resistance factor of these plants to paraquat, selecting the most resistant biotype for later studies (FR: 184,71). Ecological adaptability experiments were carried out without herbicide application (assay 2), evaluating plant morphological variables such as accumulation of dry biomass, leaf area, plant height, stomata density and size, as well as parameters related to plant fluorescence (ETR, Fv/Fm). A third experiment was carried out with the same biotypes, two doses of paraquat (0 and 800 g ha-1) were applied, in order to evaluate physiological variables at 2, 4 and 24 hours after application (HAA). Some plants were collected 4 HAA to perform biochemical analyzes of plant antioxidant enzymes such as SOD, CAT, APX, POX and MDA. The data were submitted to analysis of variance by the F test (p≤0.05) and the means were compared by the tukey test (p≤0.05), and the confidence interval was calculated. The biotypes resistant to paraquat when in the absence of the herbicide, naturally presented greater accumulation of dry biomass and leaf area, besides higher CO2 assimilation rate (A), carboxylation efficiency (EC) ... / Mestre

Orientador: Marina Politi Okoshi / Resumo: Introdução: O exercício físico é considerado importante estratégia terapêutica para pacientes com insuficiência cardíaca (IC) estável. A compreensão dos benefícios do exercício na IC resultou, principalmente, de investigações com exercício aeróbio, uma vez que treinamento muscular resistido não era considerado seguro. Mais recentemente, exercícios resistidos têm sido recomendados na IC. Os mecanismos envolvidos nos efeitos do exercício resistido sobre o miocárdio ainda não estão esclarecidos. Neste estudo, foi avaliado os efeitos do exercício físico resistido, durante o processo de remodelação cardíaca, sobre alterações cardíacas estruturais, funcionais e moleculares induzidas por infarto do miocárdio (IM) em ratos. Métodos: Três meses após a indução do IM, ratos Wistar foram divididos em três grupos: Sham (n=20); IM sedentário (IM-Sed, n=20); IM submetido a exercício físico resistido (IM-R, n=20). Os ratos treinaram 3 vezes por semana durante três meses subindo escada com diferentes cargas. A avaliação das estruturas cardíacas e função ventricular foi realizada por ecocardiograma. O menor diâmetro dos miócitos foi analisado em cortes histológicos corados por hematoxilina e eosina. A avaliação do metabolismo energético, hidroperóxido de lipídeo, enzimas antioxidantes, malonaldeído (MDA) e carbonilação de proteínas foi realizada por espectrofotometria. A análise de mRNAs das subunidades da enzima NADPH oxidase Nox2, Nox4, p22phox e p47phox e dos genes de referência ciclofilina... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

A hidrocefalia é uma condição neurológica complexa, em que ocorre o desequilíbrio na dinâmica do líquido cefalorraquidiano (LCR) provocando um distúrbio na produção, circulação e reabsorção do mesmo, o que pode levar a uma redução e/ou bloqueio do fluxo sanguíneo. Apesar do tratamento com derivação liquórica ser eficiente na redução da ventriculomegalia, muitos danos neurológicos não são revertidos com a cirurgia. Estudos demonstram que o estresse oxidativo está envolvido na gênese das lesões da hidrocefalia. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta neuroprotetora do Resveratrol, reconhecido como um potente antioxidante, na hidrocefalia experimental induzida em ratos Wistar jovens. Foram utilizados ratos machos, com sete dias de vida, que receberam uma injeção de caulim a 15% na cisterna magna para indução da hidrocefalia. Esses animais foram divididos em grupo hidrocefálico sem tratamento (n=20), grupo hidrocefálico tratado com Resveratrol através de aplicação de injeção intraperitoneal (20mg/kg/dia) (n=20) e um grupo de animais que não receberam a injeção de caulim para ser usado como controle (n=10). Foram realizadas avaliações comportamentais e estudos de ressonância magnética. Duas semanas após, os animais foram eutanasiados para coleta dos encéfalos, e realizados testes histológicos, imunoistoquímicos e bioquímicos. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que os animais hidrocefálicos, que receberam diariamente injeção de Resveratrol, apresentaram efeito benéfico nos testes comportamentais mostrando mais agilidade e melhor exploração do ambiente, melhor desenvolvimento sensoriomotor, aprendizagem e capacidade de memorização, apresentaram também discreta diminuição da atividade astrocitária evidenciada pela imunomarcação do GFAP no corpo caloso e exibiram aumento significativo na quantidade de antioxidantes totais no plasma. Conclui-se que o uso do Resveratrol diminuiu a atividade astrocitária, aumentou a quantidade de antioxidantes e melhorou a memória e o desenvolvimento motor dos ratos / Hydrocephalus is a neurological condition complex, wherein the imbalance occurs in the dynamics of cerebrospinal fluid (CSF) causing a disturbance in the production, circulation and absorption thereof, which can lead to a reduction and / or blockage of blood flow. Despite treatment with CSF shunt be effective in reducing ventriculomegaly, many neurological damage is not reversed with surgery. Studies have shown that oxidative stress is involved in the genesis of hydrocephalus injuries. The objective of this study was to evaluate the neuroprotective response Resveratrol, recognized as a potent antioxidant in experimentally induced hydrocephalus in young Wistar rats. male rats were used with seven days of life, which received a 15% kaolin injection into the cisterna magna induction of hydrocephalus. These animals were divided into hidrocefálico untreated group (n = 20), hidrocefálico group treated with resveratrol by intraperitoneal injection application (20 mg / kg / day) (n = 20) and a group of animals that received the kaolin injection to be used as control (n = 10). behavioral assessments and magnetic resonance studies were performed. Two weeks later, the animals were euthanized to collect the brains and performed histological, immunohistochemical and biochemical tests. The results of this study showed that hidrocefálicos animals that received daily injection of Resveratrol showed beneficial effect on behavioral tests showing more agility and better exploitation of the environment, better sensorimotor development, learning and memory capacity, also showed a slight decrease of astrocyte activity evidenced by immunostaining of GFAP in the corpus callosum and exhibited a significant increase in the total amount of antioxidants in plasma. We conclude that the use of Resveratrol decreased the astrocyte activity, increased the amount of antioxidants and improved memory and motor development of mice

Entre centenas de espécies brasileiras de pirilampos, o Pyrearinus termitilluminans é o único cujo ciclo de vida se passa integralmente nos cupinzeiros luminosos localizados no Brasil central claramente observados durante a estação das chuvas. A emissão de luz nos elaterídeos tem a função de atração de presas para a alimentação. A bioluminescência desses animais desaparece nos meses de seca juntamente com a nuvem de presas aladas. Assim, o metabolismo de trealose aqui estudado poderia prover informações sobre da capacidade da larva de sobreviver em ambientes edáficos. As concentrações de trealose e glicose são determinadas nos extratos de larvas com um sistema DIONEX&#174; de cromatografia iônica. A trealase foi medida com 17 mM de trealose. O glicogênio foi estimado com uma amiloglicosidase. Paralelamente o estresse oxidativo associado com a restrição de água foi monitorado através da determinação do TBARS, juntamente com a catalase, glutationa peroxidase e glutationa redutase. Nas larvas submetidas ao ensaio na câmara climática (25% de umidade) a trealase (159,69&#177;10,95 mU/animal) estava 80 vezes mais alta do que a do grupo controle (2,02&#177;1,41mU/animal). As larvas sob estresse apresentaram distintos níveis de trealose e glicose (29,85&#177;3,20 &#181;mol/animal e 18,27&#177;0,82 &#181;mol/animal, respectivamente) quando comparadas com o grupo controle (64,61&#177;1,54 &#181;mol/animal e 2,16&#177;0,11 &#181;mol/animal, respectivamente). A elevação dos níveis das enzimas antioxidantes (4, 4,3 e 2,4 vezes respectivamente) com níveis invariáveis de TBARS apontam para a ação antioxidante contra a produção elevada de espécies reativas de oxigênio. Os insetos submetidos à restrição hídrica perderam aproximadamente 35% do peso. O aumento da atividade da trealase, com concomitante decréscimo dos níveis de trealose, sugerem que esse açúcar poderia ser usado como fonte hídrica. Entretanto, os níveis de glicose, 10 vezes mais elevados no grupo sob estresse poderia ser usado na via de biossíntese de trealose uma vez que os níveis de glicogênio estão diminuídos. As mudanças no metabolismo de trealose e o desbalanço no equilíbrio redox, poderiam fornecer importantes informações fisiológicas desses insetos sob estresse hídrico. / The life cycle of Pyrearinus termitilluminans (Coleoptera: Elateridae) takes place totally into the so-called luminous termite mounds located in Central Brazil, which are clearly observed during the rainy season. Light emission by the elaterid larvae acts like a trap attracting flying insects. The bioluminescence disappears in the dry months together with the food supply. The trehalose metabolism study described here could provide information about larva capacity to survive throughout hard climatic changes. Trehalose and glucose concentrations are determined in the larva extracts with a DIONEX&#174; ion chromatography system. The trehalase activity was measured with 17 mM trehalose. The glycogen level was estimated with amyloglucosidase. In parallel oxidative stress associated to water deprivation was evaluated through determination of TBARS and the catalase, glutathione peroxidase and glutathione reductase activities. In larvae submitted to dryness in a growth chamber (25% humidity) we have found 80-fold higher trehalase activity (159.69&#177;10.95 mU/animal) than in the control group raised under room conditions (2.02&#177;1.41 mU/animal). Stressed larvae showed distinct trehalose and glucose contents (29.85&#177;3.20 &#181;mol/animal and 18.27&#177;0.82 &#181;mol/animal, respectively) when compared with the control group(64.61&#177;1.54 &#181;mol/animal and 2.16&#177;0.11 &#181;mol/animal, respectively), whereas the glycogen level was lower (11.53&#177;2.01 mg/animal and 28.26&#177;2.31 mg/animal, respectively). Elevation of the antioxidant enzyme levels (4-fold, 4.3-fold and 2.4-fold respectively) with maintenance of TBARS pointed to depletion to exacerbated production of reactive oxygen species. Insects submitted to water restriction lost about 35% wet weight. The observed increase of trehalase activity and concomitant decrease of trehalose level suggest that trehalose could be used as a metabolic water source. Moreover, the 10-fold higher glucose level in the stressed group could be used by the trehalose biosynthetic pathway as the glycogen level decreases in parallel. The trehalose metabolic and redox balance changes described here may shed light on the yet unknown physiological mechanisms of larval elaterid adaptation to water stress.

O hipertireoidismo leva o fígado a uma situação de proteção antioxidante limítrofe, que pode aumentar a susceptibilidade do órgão a ações deletérias de xenobióticos ou fenômenos que impliquem em estresse oxidativo. Tal ocorre em ratos Sprague-Dawley tratados simultaneamente com hormônio tireoidiano L-3,3\',5-triiodotironina (T3) e o inseticida lindano (gama-hexaclorociclohexano). Enquanto a dose única de lindano (20 mg/kg peso corpóreo) não alterou a maioria dos parâmetros estudados, a administração de T3 estabeleceu a condição de estresse oxidativo hepático pelo aumento da atividade da NADPH-citocromo c redutase, acompanhado do aumento nos índices de lipoperoxidação e da produção microssomal de ânion superóxido (O2-) e da diminuição da atividade de defesas antioxidantes enzimáticas (superóxido dismutase e catalase) e não-enzimáticas (diminuição dos níveis hepáticos de alfa-tocoferol, beta-caroteno e licopeno). A administração de lindano teve seu efeito potenciado pelo hipertireoidismo, como indicado pelo aumento das razões O2-/SOD e SRAT/GSHT e pela diminuição dos níveis de alfa-tocoferol hepático, ambos efeitos maiores do que a soma dos obtidos nos tratamentos isolados. Devido à importância da atividade dos macrófagos residentes no fígado, observada em vários modelos de dano hepático, a função das células de Kupffer (CK) foi estudada neste modelo. Ao contrário do observado em experimentos no fígado íntegro, a luminescência das CK isoladas sofreu decréscimo nos animais tratados com T3 e lindano separadamente, apresentando uma tendência ao aumento no tratamento conjunto. Todos os tratamentos diminuíram a atividade fungicida das CK. É possível que os tratamentos utilizados estejam prejudicando a ação das CK, sendo restaurada na presença dos dois tratamentos. Por outro lado, a importância das CK no aumento do efeito do lindano no hipertireoidismo experimental foi evidenciada pela supressão dos efeitos acima mencionados após a administração do inativador de CK, o GdCl3. Estudos morfológicos corroboram este dado, mostrando uma supressão de sinais inflamatórios e necróticos nos animais hipertiroídeos tratados com GdCl3. / Hyperthyroidism elicits a borderline antioxidant protection state in the liver, which may increase its susceptibility to deleterious effects of xenobiotics or situations that cause oxidative stress. This happens to Sprague-Dawley rats treated concurrently with thyroid hormone L-3,3\',5-triiodothyronine (T3) and the pesticide lindane (gama-hexachlorocyclohexane). While a single dose of 20 mg/kg body weight of lindane did not alter most of the assessed parameters, T3 administration established a hepatic oxidative stress condition by means of an increase in NADPH-cytochrome c reductase activity, with a concomitant increase in lipoperoxidation (increase of thiobarbituric acid reactants) and microsomal generation of superoxide anion (O2-) and lower enzymatic (decreased activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase) and non-enzymatic antioxidant defenses (decreased hepatic levels of alpha-tocopherol, beta-carotene, and lycopene). Lindane administration had potentiated effects on hyperthyroid animals, as indicated by the increased O2-/SOD ratio and further lowering of alpha-tocopherol levels in the liver; both effects greater than the sum of the ones observed after isolated treatments. As liver resident macrophages have been shown to play an important role in several hepatic damage models, Kupffer cell (KC) function was also studied in this model. Contrary to what was observed in experiments in the whole liver, Kupffer cell (KC) luminescence was diminished in separately T3 and lindane treated rats, revealing a tendency to increase after joint treatment. All treatments decreased KC fungicidal activity. It is possible that the separate treatments impair KC function, which is restored after the joint treatment. KC role in the potentiation of lindane-induced oxidative stress was evidenced by the suppression of this effect after KC inactivator, gadolinium chloride, administration. Morphological aspects of liver corroborate these data, showing a suppression of inflammatory and necrotic signals, present in hyperthyroid animals treated with lindane.

Evidências sugerem que as células da glia desempenham um papel importante na sinalização neuronal e na resposta inflamatória no Sistema Nervoso Central (SNC). Respostas inflamatórias crônicas, bem como a ativação da glia estão associadas com doenças neurodegenerativas, como Parkinson e Alzheimer. A inflamação crônica pode ser modulada por altas concentrações de espécies reativas de oxigênio (ERO) que potencializam esse quadro. O estrógeno (E2) é bem conhecido por suas ações neuroprotetoras que podem ser exercidas via receptores clássicos (ESR1, ESR2), não-classicos (GPER-1) ou ainda por sua ação antioxidante, proveniente da alta semelhança com as moléculas dos flavonóides. A ação do E2 no SNC é relevante uma vez que este hormônio está relacionado com a modulação da memória, neurogênese e plasticidade. Este trabalho tem como objetivo investigar o papel protetor do E2 em linhagem de células C6 de glioma de ratos em um modelo de estresse oxidativo que induz morte celular pela exposição a concentrações tóxicas de peróxido de hidrogênio (H2O2). Ensaios de PCR, Western Blot e de imunofluorescência confirmaram a presença e funcionalidade dos receptores ESR1, enquanto ensaios de PCR mostraram a presença do RNAm para o GPER-1 em células C6. Nossos resultados confirmaram que a H2O2 induz morte nas células C6 e o pré-tratamento com E2 (por 24 horas) e G1 (por 20 minutos) diminuiu a toxicidade da H2O2 de maneira dose-dependente, gerando aumento de viabilidade celular. Estes resultados destacam o envolvimento do E2 e seus receptores na prevenção do dano celular em células da glia. Além disso, eles também sugerem que o rápido efeito protetor do E2 parece estar associado com a sinalização rápida do E2 via GPER-1. Por Western blot e RT-PCR avaliamos a participação da via AKT-CREBBDNF frente aos tratamentos com E2, moduladores seletivos de estrógeno (SERMs) e G1, onde observamos que estes são capazes de modular a expressão da proteína AKT e os níveis de RNAm para BDNF. / Evidence suggests that glial cells play an important role in neuronal signaling and inflammatory responses in the central nervous system (CNS). Chronic inflammatory responses, as well as activation of glia, are associated with neurodegenerative disorders such as Parkinson´s and Alzheimer´s diseases. Chronic inflammation can be modulated by high concentrations of reactive oxygen species (ROS) that enhance this process. Estrogen (E2) is well known for its neuroprotective actions that can be performed via classical (ESR1, ESR2) and non-classical receptors (GPER-1) or by its antioxidant action due to its high similarity to flavonoids molecules. E2 action in the CNS is relevant as this hormone is associated to memory modulation, neurogenesis and plasticity. This work has as purpose to investigate the protective role of E2 in rat C6 glioma cell lines in a model of oxidative stress that induces cell death by exposure to toxic concentrations of hydrogen peroxide (H2O2). PCR, Western blot and immunofluorescence assays have confirmed the presence and functionality of the ESR1 receptor, while PCR assay has showed the presence of GPER-1 receptor mRNA in C6 cells. Our results confirmed that H2O2 induces cell death and pre-treatment with E2 (24 hours) and G1 (20 minutes) reduces H2O2 toxicity in a dose-dependent way, leading to increased cell viability. These results highlight the involvement of E2 and its receptors in preventing cell damage in glial cells. Moreover, they also suggest that the prompt E2 protective effect seems to be associated to the fast E2 signaling via GPER-1. We also evaluated the involvement of AKT-CREB-BDNF pathway when C6 cells were treated with E2, selective estrogen modulators (SERMs) and G1 by Western blot and RT-PCR assays, and we could notice that they can modulate the expression of AKT protein and BDNF RNAm levels.

As dietas intermitentes (IF) compreendem ciclos alternados de 24 horas de jejum e alimentação. Como os efeitos de IF sobre o balanço redox não são bem conhecidos, esse trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos desta dieta sobre o estado redox de diferentes tecidos de ratos. Após um mês de tratamento, os fígados dos ratos em IF apresentaram um aumento de capacidade respiratória mitocondrial juntamente com níveis elevados de proteínas carboniladas. Verificou-se ainda um aumento em danos oxidativos no cérebro destes animais. IF promoveu significativa proteção contra danos oxidativos no coração, enquanto que não houve alterações no estado redox do músculo esquelético. Os efeitos metabólicos de IF também foram investigados com o intuito de compreender os mecanismos envolvidos com o menor peso e a hiperfagia promovidos por esta intervenção. Observou-se que o menor peso dos ratos submetidos à IF é consequência de um aumento em taxas metabólicas em dias de alimentação somado à oxidação lipídica aumentada durante o jejum. A hiperfagia, por sua vez, é consequencia de elevação nos níveis de neurotransmissores orexigênicos hipotalâmicos, mesmo quando estes animais estão alimentados. Os níveis do neutransmissor TRH também foram modulados por esta dieta, o que pode estar relacionado com as alterações de taxas metabólicas observadas no modelo. Concluímos, portanto, que as dietas intermitentes promovem modificações funcionais no hipotálamo que estão associadas com diferenças no peso corpóreo e no apetite. Além disso, IF afeta o balanço redox de forma tecido específica, levando a um desbalanço oxidativo no fígado e no cérebro e à proteção contra danos oxidativos no coração. / Intermittent fasting (IF) is a dietary intervention that comprises 24 hour cycles alternating ad libitum feeding and fasting. We address here the effects of IF on redox state in different tissues, which are still poorly understood. After one month on the diet, IF rats livers presented increased mitochondrial respiratory capacity along with increased levels of protein carbonyls. Surprisingly, IF animals also presented an increase in oxidative damage in the brain. Conversely, IF promoted a substantial protection against oxidative damage in the heart. No difference in redox homeostasis was observed in the skeletal muscle. We also assessed metabolic effects of IF to uncover the mechanisms involved in the lower body mass and loss of feeding control in IF rats. As measured calorimetrically, IF animals presented high metabolic rates during feeding days and increased lipid oxidation on fasting days, which explains the lower body weight. IF-induced overeating was a consequence of increased expression of hypothalamic orexigenic neurotransmitters, even on feeding days. THR levels also were changed, in parallel with the feeding-dependent alterations on metabolic rates. Overall, we find that intermittent fasting promotes functional hypothalamic alterations associated with differences in body weight and appetite. In addition, IF affects redox balance in a tissue-specific manner, leading to redox imbalance in the liver and brain, as well as protection against oxidative damage in the heart

Estudos envolvendo cultura de células, animais e humanos tem sido extensivamente aplicados no monitoramento da aterosclerose, visando seu controle ou mesmo reversão. Entre os modelos animais atualmente utilizados, tem-se observado uma resposta adequada à indução de dislipidemia e inflamação, porém elevada resistência à indução de estresse oxidativo. Uma alternativa para superar essa limitação seria a ingestão de dietas contendo ácidos graxos oxidados. Entretanto, os estudos que investigaram o efeito do consumo de peróxidos e produtos secundários da oxidação lipídica na progressão da aterosclerose têm mostrado resultados inconclusivos. Portanto, o objetivo deste estudo foi de alterar um modelo animal de referência para desenvolvimento de aterosclerose, visando elevar a variação de biomarcadores de estresse oxidativo, através do consumo crônico de ácidos graxos poli-insaturados parcialmente oxidados, em concentrações naturalmente presentes na dieta humana. Camundongos \"knockout\" para receptores LDL (C57BL/6), foram divididos em 4 grupos experimentais. Todos os grupos receberam uma dieta hiperlipídica modificada composta por 30% de lipídios durante 90 dias. Três níveis de oxidação foram induzidos no óleo de linhaça, representando neste estudo um nível baixo, moderado e elevado, caracterizados por uma concentração de hidroperóxidos de 2,47 ± 0,02 (LOW), 3,87 ± 0,04 (MED) e 4,69 ± 0,04 meq LOOH/Kg (HIGH), respectivamente. O grupo que recebeu a ração LOW pode ser considerado o grupo controle negativo, pois o óleo utilizado na formulação de sua ração não sofreu o processo de oxidação. O quarto grupo recebeu a dieta LOW, além da indução de diabetes mellitus do tipo 1 através de estreptozotocina no inicio do estudo sendo esse o grupo controle positivo (CONT+). O óleo de linhaça pré-oxidado utilizado no preparo das rações foi mantido a 4ºC. A peletização das rações alterou a concentração dos marcadores primários e secundários, porém de forma proporcional, mantendo assim a diferença entre os três níveis. O grupo CONT+ apresentou menor ganho de peso que os demais. Nenhuma diferença foi observada entre os grupos em relação ao perfil lipoproteico. Os grupos CONT+ e HIGH apresentaram menor concentração de ácidos graxos no fígado, em especial de ácidos graxos poli-insaturados. Igualmente, ambos os grupos CONT+ e HIGH apresentaram maior concentração de MDA hepático que os grupos MED e LOW, sugerindo um aumento do estresse oxidativo decorrente da ingestão de ácidos graxos poli-insaturados parcialmente oxidados. O grupo HIGH também apresentou um aumento da espessura da parede vascular e do tamanho do lúmen da aorta. Este perfil de resultados sugere que a ingestão crônica de ácidos graxos poli-insaturados parcialmente oxidados contribui para o aumento do estresse oxidativo em camundongos LDLr (-/-), promovendo um aumento na concentração de MDA hepático similar àquele obtido com modelos que utilizam formas mais agressivas de indução. Considerando-se a tendência de aumento no consumo de ácidos graxos poli-insaturados Omega 3, os resultados deste estudo realizados com o óleo de linhaça apontam para a necessidade controle da estabilidade oxidativa desses óleos durante seu processamento e armazenamento, visto que níveis moderados de oxidação já poderiam apresentar potencial aterogênico. / Studies involving cell culture, animals and humans have been extensively applied in the monitoring of atherosclerosis, aiming its control or even this reversal. Among the animal models, it has been observed an appropriate response to the induction of dyslipidemia and inflammation, but a high resistance to oxidative stress induction. An alternative to overcome this limitation would be by the intake of diets containing oxidized fatty acids. However, studies that investigated the effect of consumption of peroxides and secondary products of lipid oxidation in the progression of atherosclerosis have shown controversial results. Therefore, the aim of this study was to alter an animal model for the development of atherosclerosis, aiming to raise the variation in biomarkers of oxidative stress through chronic consumption of polyunsaturated fatty acids partially oxidized under concentrations naturally present in the human diet. LDL receptor \"knockout\" mice (C57BL / 6) were divided into 4 experimental groups. All groups received a modified fat diet containing 30% fat for 90 days. Three levels of oxidation were induced in flaxseed oil, representing low, moderate and high levels, characterized by a hydroperoxide concentration of 2.47 ± 0.02 (LOW), 3.87 ± 0.04 (MED) and 4.69 ± 0.04 LOOHs meq / kg (HIGH), respectively. The fourth group received the LOW diet, beyond diabetes mellitus type 1 through induction by streptozotocin at baseline (CONT +). The pre-oxidized flaxseed oil used to prepare the diets was maintained at 4 °C. The pelletization changed the concentration of primary and secondary products, but proportionally, maintaining the difference between the three levels. CONT + group showed less weight gain than the others. No differences were observed between groups in relation to the lipoprotein profile. The CONT + and HIGH groups showed lower concentration of fatty acids in the liver, especially polyunsaturated fatty acids. In addition both CONT+ and HIGH groups showed higher concentrations MDA in the liver than MED and LOW groups, suggesting increased oxidative stress resulting from the intake of polyunsaturated fatty acids partially oxidized. The HIGH group also showed an increase in the thickness of the vascular wall and the size of the aorta lumen. This profile suggests that the chronic ingestion of partially oxidized polyunsaturated fatty acids contributes to increase oxidative stress in mice LDLr (-/-) , similar to that obtained with models using more aggressive forms of induction. Considering the trend of increased consumption of polyunsaturated fatty acids Omega 3, the results of this study conducted with flaxseed oil highlight to the need of controlling the oxidative stability of these oils during processing and storage, since moderate oxidation levels already present atherogenic potential.