Made available in DSpace on 2015-07-08T03:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000471669-Texto+Completo-0.pdf: 569 bytes, checksum: 6a1c936d05685eff8820f7ae0824dac4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Currently, the execution of biological research that is able to classify and characterize the biodiversity and its ecological relations has been increasingly important and necessary in order to achieve environmental conservation. Conservation physiology is concerned about studying and qualifying many variables related to an organism, so that is possible to increase the knowledge about the functioning of a given species and to detail main environmental requirements or to establish periods of natural vulnerability. The genus Hyalella presents an American distribution and has a great importance on the food chain where it occurs, and becoming a fundamental link in processes of energy transference. The amphipod Hyalella kaingang, a very recent described species and so far not very studied, was used on this study of seasonal variation, and the objective of the present work was to analyze the metabolic behavior, the metabolic allocation, the levels of lipid peroxidation and the activity of antioxidant enzymes of the species. Thirty animals from each sex were used each season of the year, which were collected at Centro de Pesquisa e Conservação da Natureza (CPCN) Pró-Mata, located at São Francisco de Paula, Rio Grande do Sul. In the field, animals were euthanized by cryoanesthesia and in the laboratory they were homogenized in order to quantify levels of total proteins, glycogen, lipids, triglycerides, glycerol lipid peroxidation and the activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase, catalase and glutathione S- transferase. There was significative difference in the levels of glycogen, lipids, triglycerides, lipoperoxidation and in the activity of the enzymes superoxide dismutase and glutathione S-transferase over a full seasonal cycle in both males and females. The results of biomarkers from energetic metabolism and from oxidative stress indicate a feeding trend directed to the ingestion of proteins, and it is also suggested that the reproductive period of the species may be long-lasting, with this hypothesis being based also on the observation of pregnant females in many of the analyzed seasons. It is also suggested that there may be a reproductive peak during autumn. However, more studies must be done with this species so that the knowledge about its reproductive biology, general ecology and physiology can be increased. The present work also reinforces the idea that must be a greater interaction between different scientific fields so that a more precise profile of any given organism can be stated. / Atualmente, a realização de levantamentos biológicos que sejam capazes de classificar e caracterizar a biodiversidade e suas relações ecológicas tem sido cada vez mais importante e necessária na busca da conservação ambiental. A fisiologia da conservação preocupa-se em estudar e qualificar diversas variáveis relacionadas a um organismo, para que assim seja possível ampliar os conhecimentos acerca do funcionamento de determinada espécie e detalhar necessidades básicas ambientais ou estabelecer períodos de vulnerabilidade natural. O gênero Hyalella, de distribuição americana, tem uma grande importância nas cadeias tróficas onde ocorrem, tornando-se uma ligação fundamental em processos de transferência energética. O anfípodo Hyalella kaingang, uma espécie recentemente descrita e pouco estudada, foi utilizada nas pesquisas referentes às análises sazonais, e o objetivo do presente trabalho foi analisar o funcionamento metabólico, a alocação energética, os níveis de lipoperoxidação e atividades de enzimas antioxidantes da espécie. Foram utilizados 30 animais de cada sexo em cada estação do ano, os quais foram coletados dentro do Centro de Pesquisa e Conservação da Natureza (CPCN) Pró-Mata, no município de São Francisco de Paula, Rio Grande do Sul. Em campo, os animais foram eutanaziados por crioanestesia e no laboratório, homogeneizados para a quantificação dos níveis de proteínas, glicogênio, lipídios, triglicerídeos, glicerol, lipoperoxidação e a atividade das enzimas superóxido dismutase, catalase e glutationa S-transferase. Houve diferença significativa nos níveis de glicogênio, lipídios, triglicerídeos, lipoperoxidação e na atividade das enzimas superóxido dismutase e glutationa S-transferase ao longo de um ciclo sazonal, tanto em machos como em fêmeas. Os resultados encontrados a partir dos biomarcadores de metabolismo energético e do estresse oxidativo indicam tendências alimentares direcionadas ao consumo predominantemente de proteínas, e também que o período reprodutivo da espécie seja longo, hipótese baseada também na observação de fêmeas ovígeras em muitas estações. Sugere-se também, que exista um pico de atividade reprodutiva no outono. Contudo, mais estudos devem ser realizados com a espécie para que possam ser aprofundados os conhecimentos acerca da biologia reprodutiva, ecologia geral e fisiologia desta espécie. O presente trabalho reforça a ideia de que deve haver uma maior integração entre diferentes campos científicos para que se possa obter um perfil mais preciso de um determinado organismo.

Made available in DSpace on 2015-12-10T01:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476575-Texto+Completo-0.pdf: 1094891 bytes, checksum: ee0be971c01fb37fae36fa4f70aa88b0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Since the principles of management in agriculture by man, technology has increased exponentially, allowing rapid development of this sector. However, many improvements are linked to use of chemically synthesized compounds, with the environment and the human being exposed to these pollutants, often harmful. Nevertheless, the amount of these herbicides is increasing. The herbicide based on quinclorac, as Facet® acts as a growth inhibitor, immediately absorbed by germinated seeds, roots and leaves and then transported to the plant. This agent is commonly applied in rice fields and in southern Brazil, the quinclorac is most often detected in studies with agrochemical residues used on these crops and is considered a major water contaminant. Several animal studies have demonstrated the negative biological effect of this xenobiotic, as changes in behavior, development and production of corticosteroids, which may cause malformations, cell differentiation and reproduction problems. Given the high sensitivity of tadpoles to environmental stressors, we choose as model Lithobates catesbeianus species, which has, among ranídae family, a great plasticity and toughness, due probably to be an introduced species in Brazil. To perform this study were acquired 79 tadpoles with 4 months old, on stage 25 (pro metamorphic) of the Gosner table. Animals were divided into tanks of 60L of water with constant aeration in natural photoperiod and temperature, pH of 7. 4, fed ad libitum on chow. Since there was manipulation and euthanasia of animals, the study was submitted to the Ethics Committee on Animal Use (CEUA) of PUCRS. The herbicide was added at day 8 in X1 concentrations (0,05μg/L), X2 (0,1μg/L), X3 (0,2μg/L) and X4 (0,4μg/L). The objective of the research was to analyze the possible alterations in the activity of antioxidant enzymes and levels of lipid peroxidation (LPO) liver; as well as the levels of corticosterone (CORT), glucose and uric acid (UA) in plasma after exposure of the herbicide. Since there was no difference between groups control 7 days (C7) and control 14 days (14), except for the UA as the groups were compared with the C14, where they show the same development time of exposed. The results showed significant differences in LPO, especially in animals exposed concentration 0. 1 μ g/L (X1) of the herbicide; also induces the increased activity of GST, SOD and CAT; After it followed by a decrease in this activity where noticed in the case of SOD, CAT and GST, an inverse relationship between the concentration of the pesticide and the response of the enzyme system. However, these results did not determine an increase in lipoperoxidation and even cause death to the animal suggesting a high constitutive activity of these enzymes and / or the presence of a non-enzymatic antioxidant system rather desenvolvido. The plasma corticosterone levels showed differences between the groups X1 (0,05μg/L) and X4 (0,4μg/L), a decrease in X4, deducting a decreased responsiveness of animals to prolonged exposure front seven days, at higher concentrations of the pesticide; this response being coupled to increased glucose levels in X3. The UA levels showed a significant reduction in X4 group, however, for further findings on the use of this molecule and its role as an antioxidant by the non-enzymatic system will require new studies. / Desde os princípios do manejo com agricultura pelo homem, a tecnologia tem aumentado de modo exponencial, permitindo a rápida evolução deste setor. Porém, muitas melhorias estão atreladas a utilização de compostos quimicamente sintetizados, sendo o meio ambiente e o próprio ser humano expostos a estes poluentes, muitas vezes nocivos. Mesmo assim, a quantidade desses herbicidas é crescente. Herbicidas a base de quinclorac, como o Facet® atuam como inibidores do crescimento, sendo imediatamente absorvidos por sementes germinadas, raízes e folhas e então translocados para a planta. Este agente é comumente aplicado em lavouras de arroz e, no sul do Brasil, o quinclorac é o mais frequentemente detectado em estudos com resíduos de agroquímicos utilizados nestas lavouras, sendo considerado um grande contaminante de águas. Diversos estudos com animais tem demostrado o efeito biológico negativo de xenobiontes, como alterações no comportamento, desenvolvimento e produção de corticoides, podendo acarretar malformações, problemas de diferenciação celular e reprodução. Tendo em vista a alta sensibilidade de girinos a estressores ambientais, escolhemos como modelo a espécie Lithobates catesbeianus, que possui, dentre a família ranídea, uma grande plasticidade e resistência, sendo uma espécie introduzida no Brasil. Para a realização deste estudo foram adquiridos 79 girinos com 4 meses de vida, no estágio 25 (pró-metamórfico) da tabela de Gosner. Os animais foram divididos em aquários com 60L de água, com aeração constante em fotoperíodo e temperatura naturais, pH de 7,4, alimentados ad libitum com ração. Uma vez que houve manipulação e eutanásia dos animais, a pesquisa foi submetida à Comissão de Ética no Uso de animais (CEUA) da PUCRS.O herbicida foi adicionado no 8º dia nas concentrações X1(0,05μg/L), X2(0,1μg/L), X3(0,2μg/L) e X4(0,4μg/L). O objetivo da pesquisa foi analisar as possíveis alterações da atividade das enzimas antioxidantes e níveis de lipoperoxidação (LPO) hepática; assim como, dos níveis de corticosterona (CORT), glicose e ácido úrico (AU) no plasma frente à exposição do herbicida. Uma vez que não houve diferença entre os grupos controle 7 dias (C7) e controle 14 dias (C14), com exceção da medida de AU, assim os grupos foram comparados com o C14, onde os animais apresentam o mesmo tempo de desenvolvimento dos expostos. Os resultados mostraram diferenças significativas na LPO, principalmente nos animais expostos a concentração 0,1μg/L (X1) do herbicida; induzindo também, a aumento da atividade da GST, da SOD e da CAT; após seguiu-se uma diminuição desta atividade onde verificamos, no caso da SOD, CAT e GST, uma relação inversa entre a concentração do pesticida e a resposta do sistema enzimático. Porém, estes resultados não determinaram um aumento na lipoperoxidação e nem causam mortalidade aos animais o que sugere uma atividade constitutiva alta destas enzimas e/ou a presença de um sistema antioxidante não enzimático bastante eficiente. Os níveis de corticosterona plasmático apresentaram diferença entre os grupos X1(0,05μg/L) e X4(0,4μg/L), com decréscimo no X4, deduzindo uma diminuição da capacidade de resposta do animal frente à exposição prolongada, sete dias, a concentrações mais elevadas do pesticida; estando esta resposta aliada a um aumento da glicemia em X3. Os níveis de AU apresentaram uma redução significativa no grupo X4, porém, para maiores conclusões sobre o uso desta molécula como antioxidante e seu papel junto ao sistema não enzimático serão necessários novos estudos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T02:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000458596-Texto+Completo-0.pdf: 1378457 bytes, checksum: a9dd142726a70a37208a48023c45293e (MD5) Previous issue date: 2014 / The pathogenesis of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is not completely elucidated. There is increasing evidence that oxidative stress is involved in this process. The objective of the present study was to evaluate the role of plasma markers of oxidative stress in morbidly obese patients with NAFLD. Forty-three morbidly obese patients were subjected to Roux-en-Y gastric bypass with a liver biopsy obtained during surgery. Plasma oxidative stress was measured by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and superoxide dismutase (SOD) assays. Histologic analysis showed NASH in 65. 1% of patients and simple steatosis in 34. 9%. The plasma TBARS levels were significantly greater in the patients with NASH when compared to those with simple steatosis [1. 65 (1. 43-1. 82) nM/ml vs 1. 12 (1. 04-1. 42) nM/ml; P=0. 002]. There was a correlation of TBARS with NAS score (rs = 0. 470; P = 0. 001). Among the patients with NASH and simple steatosis, there was no difference in plasma antioxidant status measured by SOD. Our findings suggest that plasma lipid peroxidation is associated with the severity of NAFLD in the morbidly obese patients. / A patogênese da doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) não está completamente esclarecida. Existem evidências cada vez maiores de que o estresse oxidativo participa desse processo. O objetivo do presente estudo é avaliar o papel de marcadores plasmáticos de estresse oxidativo em obesos mórbidos com DHGNA. Foram incluídos 43 obesos mórbidos submetidos ao bypass gástrico em Y-de-Roux, com biópsia hepática obtida durante a cirurgia. O estresse oxidativo plasmático foi mensurado por meio das substâncias que reagem ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e ao superóxido dismutase (SOD). A análise histológica evidenciou NASH em 65,1% dos pacientes e esteatose simples em 34,9%. Os níveis plasmáticos de TBARS foram significativamente maiores nos pacientes com NASH, quando comparados aos com esteatose simples [1,65 (1,43-1,82) nM/ml vs 1,12 (1,04-1,42) nM/ml; P=0,002]. Houve correlação da TBARS com o NAS score (rs= 0,470; P=0,001). Entre os pacientes com NASH e esteatose simples, não houve diferença no status antioxidante plasmático medido pela SOD. Nossos achados sugerem que a lipoperoxidação plasmática está associada com a gravidade da DHGNA em obesos mórbidos.

Made available in DSpace on 2015-04-30T14:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000467666-Texto+Completo-0.pdf: 1009580 bytes, checksum: fdf4a9b22505abde150b877e386a5b96 (MD5) Previous issue date: 2015 / During the cycle of life of organisms, the food intake is crucial to maintenance and anticipation of biological events. One of the major events in terms of metabolic costs is reproduction. Indicators of oxidative status may become important tools in conservation biology, in order to evaluate survival and reproduction expectations on organisms, as well as to elucidate the effects of anthropic impacts among populations in their natural environment. Tropidurus catalanensis it is a dark-colored and medium size lizard that can be found in rocky outcrops, and has a day-light habit and territorial behavior. It´s reproductive period goes to September from January, with males defending its harem and females tend to be more sedentary. The objective of the present study was to analyze seasonal variations of the intermediate metabolism, body index and biomarkers of the oxidative status of males and females from a population of Tropidurus catalanensis from Pampa biome, which occurs in Argentina, Brazil and Uruguay. The study was developed in a farm located in the city of Alegrete, RS. The study lasted one year, and it was collected 73 animals by active search and manual capture. It was measured the snout-vent-length (SVL), the body weight and it was taken blood samples by cardiac puncture with heparinized syringes. It was analyzed total proteins, uric acid, glucose, total lipids, triglycerides, total cholesterol and VLDL cholesterol of the blood plasma. On the liver, it was analyzed the levels of total proteins, glycogen, total lipids and triglycerides. On the liver, kidneys and muscle tissue from the lizard´s tale it was analyzes the levels of lipid peroxidation (TBARS) and the activities of the following antioxidant enzymes: superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione S-transferase (GST). It was also measured the hepatosomatic and gonadosomatic index, as well as the abdominal fat. The present results indicate that this lizard has a clear pattern of seasonal variation on its metabolism, its oxidative stress biomarkers and its body indexes. The winter period seems to induce a hypometabolic state mainly in males, and the reproductive period seems to be the biological event that requires the largest energetic demands, especially in females. These costs caused by reproduction may increase the vulnerability of the species to any environmental disturbance. Thus, the present study can be considered important on the description and understanding of the effects of the seasonality on the intermediate metabolism and oxidative status of free-living lizards, providing resources for the conservation of herpetofauna. / Ao longo do ciclo de vida dos organismos, a entrada de nutrientes se faz necessária para a manutenção e antecipação de eventos biológicos. Um dos eventos com maiores custos para o metabolismo é a reprodução. Marcadores do status oxidativo podem tornar-se ferramentas importantes na biologia da conservação para avaliar expectativas de sobrevivência e reprodução nos organismos, bem como elucidar os efeitos de impactos antrópicos em populações em ambiente natural. Tropidurus catalanensis é um lagarto encontrado em afloramentos de rocha, de porte médio e cor escura, com hábito diurno e comportamento territorialista. O período reprodutivo inicia-se em setembro e se encerra em janeiro, onde machos defendem seus haréns e fêmeas tornam-se residentes. O objetivo do presente estudo foi analisar as flutuações sazonais do metabolismo intermediário, de índices corporais e marcadores do status oxidativo de machos e fêmeas de uma população de Tropidurus catalanensis, que habita os campos do Pampa, bioma que abrange os países Argentina, Brasil e Uruguai. O estudo foi desenvolvido em uma área localizada em Alegrete, RS. Foram coletados 73 animais ao longo de um ano, através de busca ativa e captura manual. Houve o levantamento do comprimento rostro-cloacal (CRC), da massa corporal e foram retiradas amostras de sangue através de punção cardíaca com o auxílio de seringas heparinizadas. No plasma foram analisados os níveis de proteínas totais, ácido úrico, glicose, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol total e colesterol VLDL. No fígado foram analisados os níveis de proteínas totais, glicogênio, lipídeos totais e triglicerídeos. Nos tecidos hepático, renal e porção do músculo caudal foram analisados os níveis de lipoperoxidação (TBARS) e a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa S-transferase (GST). Também foram levantados os índices hepatossomático, gonadossomático e de gordura abdominal. Os resultados obtidos revelam que este sáurio apresenta um claro padrão de variação sazonal em seu metabolismo, dos marcadores de estresse oxidativo e nos índices corporais. Os meses de inverno parecem levar a um estado de hipometabolismo principalmente em machos, assim como o período reprodutivo parece ser o evento biológico que exige maior demanda energética, principalmente para as fêmeas. Estes custos ocasionados pela reprodução podem tornar a espécie mais vulnerável a alterações em seu meio ambiente. Sendo assim, o presente trabalho pode ser considerado importante na descrição e entendimento dos efeitos da sazonalidade no metabolismo intermediário e no status oxidativo de lagartos de vida livre, dando subsídios para a conservação da herpetofauna.

Uma vez que situações estressantes são consideradas fatores de risco para o desenvolvimento de depressão e que há poucos estudos avaliando terapias preventivas para o desenvolvimento dessa doença, no presente estudo avaliamos o efeito do exercício físico prévio em animais submetidos ao estresse crônico variado (ECV), um modelo animal de depressão, sobre tarefas comportamentais (campo aberto e esquiva inibitória) e alguns parâmetros bioquímicos e moleculares (estresse oxidativo e a atividade, o imunoconteúdo e a expressão gênica da enzima Na+, K+-ATPase) em amigdala e hipocampo de ratos. Adicionalmente avaliamos o peso corpóreo dos animais ao longo do experimento e parâmetros de estresse oxidativo em coração de ratos machos e fêmeas. Ratos jovens foram randomizados em 4 grupos de estudo (controle, exercitado, estressado, exercitado + estressado). Os animais foram submetidos ao exercício físico em esteira controlada durante 20 minutos, três vezes por semana, durante dois meses antes da submissão ao ECV (durante 40 dias). Os resultados mostraram que o ECV prejudicou a memoria aversiva, 24 horas e 7 dias após a sessão de treino. O ECV aumentou espécies reativas, lipoperoxidação, dano a proteínas e diminui a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalase, assim como diminuiu a atividade da Na+, K+-ATPase, mas não alterou o seu imunoconteúdo e a expressão gênica das subunidades catalíticas em estruturas cerebrais. O ECV prejudicou o ganho de peso corpóreo e aumentou a peroxidação lipídica em coração de ratos machos. O exercício físico prévio foi eficaz em melhorar o desempenho na tarefa de esquiva inibitória 24 horas após o treinamento; e preveniu o dano oxidativo, mas não preveniu completamente as alterações observadas nas atividades das enzimas superóxido dismutase, catalase e Na+, K+-ATPase em estruturas cerebrais. Não foi eficaz em prevenir o prejuízo no ganho de peso corpóreo e a peroxidação lipídica em coração de ratos machos. Nossos resultados sugerem que o exercício físico durante o período de desenvolvimento pode proteger os prejuízos na memoria aversiva e o dano oxidativo cerebral causado pela exposição ao estresse crônico ao longo da vida. / Since stressful situations are considered risk factors for the development of depression and there are few studies evaluating preventive therapies for the development of this disease, in the present study we evaluated the effect of previous physical exercise in animals submitted to varied chronic stress (CVS), an animal model of depression, on behavior tasks (open field and inhibitory avoidance tasks) and some biochemical and molecular parameters (oxidative stress and activity, immunocontent and gene expression of Na+, K+-ATPase enzyme) in amygdala and hippocampus of rats. Additionally we evaluate the body weight of the animals throughout the experiment and parameters of oxidative stress in heart of male and female rats. Young rats were randomized into 4 study groups (control, exercised, stressed, exercised + stressed). The animals were subjected to controlled exercise treadmill for 20 minutes, three times a week, for two months prior to submission to CVS (during 40 days). Results show that CVS impaired performance in inhibitory avoidance at 24 h and 7 days after the training session. CVS induced oxidative stress, increasing reactive species, lipoperoxidation and protein damage, and decreasing the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase, as well as decreased activity of Na+, K+-ATPase, but did not change immunocontents and gene expression of catalytic subunits in brain structures. CVS impair body weight gain and increased lipid peroxidation in heart of male rats. Previous physical exercise was able to improve performance in inhibitory avoidance task at 24 h after training; additionally, exercise prevented oxidative damage, but was unable to completely prevent the changes observed on activity of enzymes superoxide dismutase, catalase and Na+, K+-ATPase in brain structures. It was not effective in prevent decrease in body weight gain and lipid peroxidation in heart of male rats. Our findings suggest that physical exercise during the developmental period may protect against aversive memory impairment and brain oxidative damage caused by chronic stress exposure later in life.

A vitamina A (retinol) exerce papéis fundamentais na regulação de processos celulares, tais como crescimento, divisão e apoptose. Os efeitos do retinol a nível celular são classicamente atribuídos à ativação de receptores nucleares da família dos receptores esteroides, RAR e RXR, ativados por diferentes isômeros do AR, considerado o produto mais biologicamente ativo da metabolização do retinol. Trabalhos recentes vêm identificando que o retinol também exerce funções biológicas por mecanismos independentes da transcrição gênica através da ativação desses receptores, em uma ação não-clássica ou não-genômica da vitamina A. Vários trabalhos propõem um papel antioxidante da vitamina A, embora alguns resultados demonstrem o papel pró-oxidante da mesma. Neste trabalho, nós avaliamos o papel da vitamina A no contexto das doenças neurodegenerativas. O mecanismo de ação do AR no processo de neurodiferenciação, a modulação da expressão de marcadores de neurodegeneração pelo retinol e o potencial papel da vitamina A na prevenção de danos associados à DP em modelo de ratos foram estudados. Observamos que o AR (10μM) induziu a neurodiferenciação de células SH-SY5Y através da produção de espécies reativas e estresse oxidativo. O retinol em concentrações maiores que a fisiológica (7, 10 e 20μM), atuou de maneira pró-oxidante, aumentando a produção de espécies reativas, a citotoxicidade e o conteúdo do receptor para produtos finais de glicação avançada (RAGE) de maneira redoxdependente, bem como o imunoconteúdo de marcadores de doenças neurodegenerativas como α-sinucleína, peptídeo β-amilóide e tau fosforilada indepedentemente de estresse oxidativo. No entanto, em modelo in vivo, o pré-tratamento com vitamina A (3000 IU/kg/dia) protegeu o dano neuronal induzido pela injeção do agente parkinsoniano 6-hidroxidopamina, e também reduziu o processo inflamatório. Estes resultados demonstram que as ações biológicas dos retinóides no sistema catecolaminérgico podem variar grandemente de acordo com o tipo celular, contexto fisiológico/patológico e modo de administração, demonstrando um amplo espectro de ações e mecanismos celulares. / Vitamin A (retinol) exerts fundamental role in cellular processes regulation, such as growing, cell division and apoptosis. Retinoids effects occur through binding to nuclear retinoid receptors, RAR and RXR, activated by different isomers of retinoic acid, considered the most biologically active product of retinol. Recent studies have shown receptors independent binding effects of retinoids, which was named as a non-genomic, or non-classical action mechanisms of vitamin A. In recent years, several studies have been proposing an antioxidant effect to vitamin A, however, series of pro-oxidant results have been shown a redox-state of this molecule. In this study, we evaluated the role of vitamin A in the context of neurodegenerative diseases. The mechanism of action of retinoic acid in the neurodifferentiation process, the modulation of neurodegeneration markers by retinol and the potential role of vitamin A in the prevention of damage associated to Parkinson’s disease were evaluated. We observed that retinoic acid (10μM) induced the neurodifferentiation of SH-SY5Y cells through reactive species production and oxidative stress. Retinol in concentrations above the physiological range (7, 10 and 20μM) was able to generate reactive species, induce cytotoxicity and modulate RAGE through a oxidative stress mechanism. Also, retinol was able to modulate neurodegenerative disease’s markers such as α-synuclein, β- amyloid and phosphorylation of tau. In our in vivo model, vitamin A (3000IU/kg/dia was able to protect neurons from 6-hydroxydopamine induced degenereration, and also reduced the inflammatory process. These results demonstrate that the biological actions of retinoids in the catecholaminergic system may vary according the cell target, physiopathologic context and administration mode, demonstrating a wide spectrum of actions and cellular mechanisms.

A encefalopatia hepática é uma disfunção cerebral causada por insuficiência hepática que se manifesta através de um amplo espectro de anormalidades neurológicas e psiquiátricas, variando de alterações subclínicas à coma. Sua base fisiopatológica é complexa, envolvendo principalmente o aumento de amônia, glutamato, glutamina, estresse oxidativo e alteração no metabolismo cerebral. O nucleosídeo guanosina apresenta propriedades neuroprotetoras frente à excitotoxicidade glutamatérgica, estresse oxidativo e convulsão, tendo um potencial papel neuroprotetor em encefalopatia hepática e hiperamonemia. Nesta tese, apresentamos dois modelos experimentais. No primeiro, induzimos encefalopatia através da administração de acetato de amônia por via intraperitoneal em ratos. O grupo tratamento recebeu guanosina 20 minutos antes de receber acetato de amônia. Analisamos alterações hepáticas e sistêmicas, letalidade, análises neurológicas (normal, pré-coma, coma e morte) e eletroencefalográficas, níveis liquóricos de glutamato, glutamina, alanina e amônia, marcadores de estresse oxidativo no sistema nervoso central, captação de glutamato cortical, e atividade e imunoconteúdo cortical da enzima glutamina sintetase. A guanosina drasticamente reduziu a taxa de letalidade (50%) e duração de coma (30%). Outros desfechos foram melhora no traçado eletroencefalográfico, normalização de níveis liquóricos de glutamato, normalização na captação de glutamato e manutenção dos níveis normais de estresse oxidativo no sistema nervoso central. No segundo modelo, induzimos encefalopatia hepática em ratos através de hepatectomia subtotal (92%). Tivemos como objetivos aprofundar o conhecimento nos mecanismos da encefalopatia hepática e consequentes alterações no metabolismo cerebral. Avaliamos letalidade cirúrgica, alterações hepáticas e sistêmicas, atividade comportamental em teste de campo aberto, análise eletroencefalográfica, níveis liquóricos de aminoácidos, imunoconteúdo de transportadores glutamatérgicos, marcadores de estresse oxidativo, atividade das enzimas do ciclo dos ácidos tricarboxílicos e oxidação de glutamato, além de glutamina e glicose no sistema nervoso central. A cirurgia de hepatectomia subtotal provocou profundas alterações na análise eletroencefalográficas e no perfil comportamental dos animais, que apresentaram diminuição da locomoção. Também, houve alterações no metabolismo cerebral e em marcadores de estresse oxidativo compatíveis com aumento de proteólise cerebral (aumento de glutamina, glutamato e aminoácidos de cadeia ramificada), aumento de glicólise, aumento na oxidação cerebral de glutamato e diminuição na oxidação de glicose e lactato. Com dois modelos complementares, correlacionamos alterações neuroquímicas, metabólicas, eletroencefalográficas e comportamentais, aprofundando-nos na fisiopatologia da EH. Esta tese traz novas evidências para a utilização do nucleosídeo guanosina em tratamento de hiperamonemia e encefalopatia hepática. / Hepatic encephalopathy is a brain dysfunction caused by liver failure that manifests itself through a broad spectrum of neurological and psychiatric abnormalities, ranging from subclinical symptoms to coma. Its pathophysiological basis is complex, involving mainly the increase of ammonia, glutamate, glutamine, oxidative stress and alteration in cerebral metabolism. The nucleoside guanosine has neuroprotective properties against glutamatergic excitotoxicity, oxidative stress and convulsion, and has a potential neuroprotective role in hepatic encephalopathy and hyperammonemia. In this thesis, we present two experimental models. In the first, we induced encephalopathy through the administration of ammonia acetate intraperitoneally in rats. The treatment group received guanosine 20 minutes before receiving ammonia acetate. We analyzed hepatic and systemic changes, lethality, neurological scale (normal, pre-coma, coma and death) and electroencephalographic analyzes, cerebrospinal fluid level of glutamate, glutamine, alanine and ammonia, oxidative stress markers in the central nervous system, cortical glutamate uptake and, finally, activity and immunocontent of the enzyme glutamine synthetase. Guanosine dramatically reduced lethality rate (50%) and coma duration (30%). Other outcomes were: improvement in electroencephalographic tracing, normalization of glutamate levels, normalization of glutamate uptake and maintenance of normal levels of oxidative stress in the central nervous system. In the second model, we induced hepatic encephalopathy in rats through subtotal hepatectomy (92%). We aimed to better understand the mechanisms of hepatic encephalopathy and consequent alterations in cerebral metabolism. We evaluated surgical lethality, hepatic and systemic alterations, behavioralal activity in the open field test, electroencephalographic analysis, cerebrospinal fluid levels, immunocontent of glutamatergic transporters, oxidative stress markers, activity of tricarboxylic acid cycle enzymes and glutamate, glucose and lactate oxidation. Subtotal hepatectomy surgery caused profound alterations in the electroencephalographic analysis and in the behavioral profile of the animals, which showed a decrease in locomotion. Also, there were alterations in cerebral metabolism and markers of oxidative stress compatible with increased cerebral proteolysis (increase of glutamine, glutamate and branched-chain amino acids), increased glycolysis, increased cerebral oxidation of glutamate, and decreased glucose and lactate oxidation . With two complementary models, we correlate neurochemical, metabolic, electroencephalographic and behavioral changes, beeter comprehensing the physiopathology of hepatic encephalopathy. This thesis brings new evidence for the use of the nucleoside guanosine in the treatment of hyperammonemia and hepatic encephalopathy.

A homocistinúria é um erro inato do metabolismo dos aminoácidos causado na maioria dos casos pela deficiência na atividade da enzima cistationina-β-sintase. Como resultado da deficiência enzimática, ocorre acúmulo de homocisteína (Hcy) e metionina nos fluidos biológicos, o que leva a uma variedade de manifestações clínicas, envolvendo muitos órgãos e tecidos, mas principalmente os olhos, os ossos, o sistema cardiovascular e o sistema nervoso central. Como demonstrado por estudos em pacientes e em modelos animais, o estresse oxidativo pode estar envolvido na fisiopatologia de vários erros inatos do metabolismo. Essa condição pode ser causada por uma produção aumentada de espécies reativas, por uma falha nas defesas antioxidantes ou por ambos. Como consequência, o dano oxidativo às biomoléculas é gerado. Estudos em modelos animais demonstram que há uma relação entre Hcy e estresse oxidativo, mas poucos estudos existem avaliando o estresse oxidativo em pacientes portadores de homocistinúria. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar importantes parâmetros de estresse oxidativo em pacientes homocistinúricos no momento do diagnóstico, em pacientes homocistinúricos em tratamento e em indivíduos saudáveis. Nós verificamos um aumento significativo nos níveis de grupamentos carbonilas e nos níveis de malondialdeído, bem como uma diminuição significativa de grupamentos sulfidrilas e do status antioxidante total no plasma de pacientes homocistinúricos no momento do diagnóstico, em relação aos controles. Pacientes em tratamento apresentaram uma redução significativa do conteúdo de malondialdeído e das concentrações de Hcy e metionina em relação ao grupo diagnóstico. Além disso, foi demonstrada uma correlação significativa negativa entre os níveis de grupamentos sulfidrilas e as concentrações de Hcy e uma correlação significativa positiva entre os níveis de malondialdeído e as concentrações de Hcy. Posteriormente, foram verificados níveis aumentados de dano ao DNA em pacientes homocistinúricos tratados em relação aos controles. Adicionalmente, foi demonstrado pelo estudo in vitro, um efeito concentração dependente da Hcy sobre o dano ao DNA. Avaliados em conjunto, nossos resultados indicam que o estresse oxidativo pode exercer um papel importante na fisiopatologia da homocistinúria e que isso ocorre provavelmente devido às altas concentrações de Hcy encontradas nesses pacientes. Novas abordagens terapêuticas, como o uso de antioxidantes, poderia ser uma alternativa para atingir melhores resultados no tratamento de pacientes homocistinúricos. Além disso, um diagnóstico precoce e, consequentemente, um tratamento precoce, poderia evitar que os pacientes permanecessem por longo tempo submetidos à exposição de altas concentrações de Hcy. / Homocystinuria is an inherited error of metabolism of amino acids caused in most cases by deficiency of cystathionine β-synthase. As result of enzymatic deficiency, occur accumulation of homocysteine (Hcy) and methionine in biological fluids, which leads to a variety of clinical manifestations, involving many organs and tissues, but mainly the eyes, the bones, the cardiovascular system and the central nervous system. As demonstrated by studies involving patients and animal models, the oxidative stress may be involved in pathophysiology of various inherited errors of metabolism. This condition may be caused by an increased production of reactive species, by a fail in antioxidant defense, or both. Consequently, the oxidative damage to biomolecules is generated. Studies in animal models have been shown a relationship between Hcy and oxidative stress, but scarce studies exist evaluating the oxidative stress in homocystinuric patients. Therefore, the aim of this study was to evaluate important parameters of oxidative stress in homocystinuric patients at diagnosis, in homocystinuric patients under treatment and in healthy individuals. We found a significant increase of carbonyl groups and malondialdehyde levels, as well as a reduction of sulfhydryl groups and total antioxidant status in plasma of homocystinuric patients at diagnosis relative to controls. Patients under treatment presented a significant reduction of the content of malondialdehyde, Hcy and methionine concentrations relative to patients at diagnosis. Furthermore, it was demonstrated a significant negative correlation between sulfhydryl group content and Hcy levels and a significant positive correlation between malondialdehyde and Hcy levels. It was demonstrated also increased levels of DNA damage in homocystinuric patients under treatment relative to controls. Additionally, it was verified by in vitro study, a concentration-dependent effect of Hcy on the DNA damage. Taken together, our date indicate that the oxidative stress may play a important role in pathophysiology of homocystinuria, probably due to high Hcy concentrations found in these patients. New therapeutic approaches, as the use of antioxidants, could be an alternative in order to improve the results of therapy in homocystinuric patients. Furthermore, an early diagnosis and, consequently, an early treatment, could avoid that the patients remain for a long time subjected to exposure of high concentrations of Hcy.

O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos do treinamento físico na modulação autonômica cardiovascular e no estresse oxidativo em ratas ooforectomizadas e infartadas. Foram utilizadas ratas Wistar (200 a 230g), divididas em 4 grupos: ooforectomizado sedentário (OS, n=8), ooforectomizado treinado (OT, n=8), ooforectomizado infartado sedentário (OIS, n=8) e ooforectomizado infartado treinado (OIT, n=8). A ooforectomia (OVX) (retirada bilateral dos ovários) foi realizada no 1º dia de protocolo e o infarto do miocárdio (IM) (ligadura do ramo descendente da coronária esquerda) no 5º dia de experimento. Uma semana após a OVX os grupos treinados foram submetidos a 8 semanas de treinamento físico (TF) em esteira ergométrica, com intensidade moderada e duração progressiva (1h/dia, 5dias/sem, 50-65% da velocidade máxima de corrida no teste de esforço). O tamanho do IM foi avaliado de forma indireta pelo ecocardiograma (ECO) (no início e no final) e pelos carimbos em papel milimetrado. Ao final do protocolo foi canulada a artéria femoral para registro de pressão arterial (PA) e freqüência cardíaca (FC) nos animais acordados, através de um sistema de aquisição de dados (CODAS, 2KHz). A modulação autonômica foi avaliada através da análise da variabilidade do intervalor de pulso (IP) da pressão arterial sistólica nos domínios do tempo e da freqüência. O perfil oxidativo cardíaco foi avaliado verificando-se a lipoperoxidação (LPO), medido pela quimiluminescência (QL), pela razão glutationa reduzida/glutationa oxidada (GSH/GSSG) e pela medida das atividades das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx) e pela concentração da enzima catalase (CAT). Os grupos OT e OIT apresentaram menor ganho de peso corporal quando comparados OS e OIS, respectivamente, ao final do estudo. A razão peso ventricular/peso corporal foi maior nos grupos OIS e OIT quando comparados com o grupo OS. A área do IM do ventrículo esquerdo (VE) avaliada pelo ECO foi semelhante entre os grupos infartados no início (OIS: 35,27 ± 2,9 vs. OIT: 31,33 ± 3,5%) e no final do protocolo (OIS: 36,5 ± 5 vs. OIT: 35,5 ± 5,5%), corroborando com os resultados obtidos com a medida do percentual da área do VE através dos carimbos em papel milimetrado. O TF aumentou a capacidade física dos grupos treinados quando comparados aos grupos sedentários ao final do protocolo. A pressão arterial média (PAM) foi reduzida no grupo OT (112  1,5 mmHg) em comparação ao grupo OS (122  2,4 mmHg) e foi normalizada no grupo OIT (112  2,8 mmHg) quando comparada ao grupo OIS (101 2,4 mmHg). Além disso, o grupo OT apresentou a bradicardia (342  8,4 bpm) de repouso quando comparado com o grupo OS (370  5,4 bpm). A variância do intervalo de pulso (VAR-IP) estava reduzida no grupo OIS (38,87±2,66 ms2) em comparação ao grupo OS (61,87±3,99 ms2 no OS) evidenciando um prejuízo do IM; além disso, o TF aumentou a VAR-IP nos grupo treinados em relação aos respectivos sedentários (OT: 88,90±7,74 vs. OS: 61,87±3,99 e OIT: 58,16±9,95 vs. OIS: 38,87±2,66 ms2). A banda de baixa freqüência normalizada (%BF nu) do IP estava diminuída nos grupos treinados em relação a seus respectivos grupos sedentários (OT: 6,65±1,38 vs. OS: 9,76±1,13 e OIT: 9,17±2,09 vs OIS: 13,51±2,10%). Já banda de alta freqüência normalizada (%AF nu) do IP estava aumentada nos grupos treinados em comparação aos grupos sedentários (OT: 32,58±2,72 vs. OS: 20,88±2,9 e OIT: 37,04±5,16 vs. OIS: 22,72±2,91%). O balanço simpato-vagal estava reduzido no grupo OT (0,30±0,03) em comparação ao grupo OS (0,47±0,04) e interessantemente o TF reduziu esse índice no grupo OIT (0,26±0,04) em relação ao grupo OIS (0,45±0,04) e ao OS. A variabilidade da pressão arterial sistólica (VAR-PAS) estava reduzida nos grupos treinados em comparação aos seus respectivos grupos sedentários (OT: 18,19±1,78 vs. OS: 26,79±3,2 e OIT: 16,29±1,50 vs. OIS: 24,54±3,41 mmHg2). O índice alfa se mostrou aumentado após o TF nos grupos treinado (OT: 1,02 ±0,09 e OIT: 0,96 ± 0,10 ms/mmHg) em comparação a seus respectivos grupos sedentários (OS: 0,68 ± 0,08 e OIS: 0,63 ± 0,07 ms/mmHg). O TF induziu melhora no perfil oxidativo evidenciado pela diminuição da QL nos grupos treinados (OT 7707 ± 543 e OIT: 6991 ± 1392 cps/ mg proteína) quando comparado aos sedentários (OS: 11771 ± 1479 e OIS: 11476 ± 1056 cps/ mg proteína). O TF induziu aumento na razão GSH/GSSG no grupo OT (38,04±2,48) quando comparado ao grupo OS (27,62±2,13), porém, não foi eficaz em induzir normalização na reduzida razão GSH/GSSG do grupo infartado treinado (OIT: 7,65±0,89 vs. OIS: 8,00±0,67). O IM reduziu a CAT no grupo OIS quando comparado ao grupo OS e o TF não modificou a concentração dessa enzima no grupo OT e não aumentou sua concentração no grupo OIT. A atividade da SOD estava aumentada somente no grupo OIT em comparação aos outros grupos. A atividade da enzima GPx, estava aumentada somente no grupo OT quando comparada ao grupo OS, não havendo diferença entre os grupos OS, OIS e OIT. Os resultados do presente estudo evidenciam que a o TF de baixa-moderada intensidade induz melhora hemodinâmica e na modulação autonômica de ratas submetidas à privação dos hormônios ovarianos associado ao aumento da defesa antioxidante enzimática e à melhora do estado redox. Entretanto, o achado mais importante presente estudo foi a significativa melhora hemodinâmica e autonômica em ratas OVX e IM pós TF, que foi acompanhada de redução LPO e aumento da defesa antioxidante em tecido cardíaco. Em conjunto, esses resultados reforçam o importante papel do TF como uma abordagem não farmacológica na prevenção e/ou tratamento da disfunção autonômica e redução do estresse oxidativo cardíaco de mulheres menopausadas após evento isquêmico. / The purpose of the present study was to investigate effects of aerobic exercise training in autonomic cardiovascular modulation and oxidative stress in ovariectomized infarcted rats. Female Wistar rats (200-230g) were divided into 4 groups: sedentary ovariectomized (SO, n=8) trained ovariectomized (TO, n=8), sedentary ovariectomized infarcted (SOI, n=8) and trained ovariectomized infarcted (TOI, n=8). The ovariectomy (OVX) (bilateral ovary removal) was realized on the first day of protocol and Myocardial infarction (MI) (left coronary artery ligation) on the fifth day after OVX. The maximum exercise test was performed in all groups to evaluate physical capacity. TO and TOI groups were submitted an exercise training protocol on treadmill (1hour/day; 5 days/week; 8 weeks; 50-60% maximum exercise test velocity). The size of MI was evaluated indirectly by echocardiogram (ECO) (initial and final) and by millimeter paper stamps. At the end of the protocol the arterial pressure signals (AP) were recorded and processed using a data acquisition system (CODAS, 2 KHz). The autonomic modulation was analyzed by the heart rate variability and the systolic arterial pressure variability in time and frequency domains. The oxidative profile was verified in the heart tissue by the chemiluminescence (CL), the reduced glutathione/ glutathione dissulfide ratio (GSH/GSSG), as well as by the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) activities and catalase (CAT) concentration. TO and TOI animals showed decreased body weigh gain when compared with OS and OIS animals. The ventricular weight/ body weight ratio was higher in infarcted rats in comparison to SO rats. Left ventricle (LV) infarction area evaluated by ECO was similar between MI groups in initial (SOI: 35.27 ± 2.9 vs. TOI: 31.33 ± 3.5%) and final evaluations (SOI: 36.5 ± 5 vs. TOI: 35.5 ± 5.5%), these results were supported by the results obtained with millimeter paper stamps realized at the end of the protocol. Exercise training was able to increase physical capacity in trained groups compared with sedentary groups at the end of protocol. Mean AP was reduced in TO group (112  1.5 mmHg) in comparison to SO group (122  2.4 mmHg mmHg) and was normalized in TOI group (112  2.8 mmHg) when compared with SOI group (101 2.4 mmHg). The TO group presented resting bradycardia (345  9 bpm) when compared to SO group (377  6 bpm). Pulse interval variance (PI-VAR) was reduced in SOI group (38.87±2.66 ms2) in comparison with SO group (61.87±3.99 ms2), evidencing an impairment after MI. On the other hand, exercise training increased PI-VAR in trained groups when compared to respective sedentary groups (TO: 88.90±7.74 vs. SO: 61.87±3.99 and TOI: 58.16±9.95 vs. SOI: 38.87±2.66 ms2) Normalized low frequency band of pulse interval (%LF) was diminished in trained groups when compared with sedentary groups (TO: 6.65±1.38 vs. SO: 9.76±1.13 and TOI: 9.17±2.09 vs. SOI: 13.51±2.10%). The normalized high frequency band of pulse interval (%HF) was increased in trained groups when compared to the sedentary groups (TO: 32.58±2.72 vs. SO: 20.88±2.90 % and TOI: 37.04±5.16 vs. SOI: 22.72±2.91%). The sympathetic-vagal balance was reduced in TO group (0.30±0.03) when compared to SO group (0.47±0.04) and exercise training reduced this parameter in TOI group (0.26±0.04) in relation to SOI group (0.45±0.04) and to SO group. The systolic arterial pressure variability (SAP-VAR) was reduced in both trained groups compared to the respective sedentary groups (TOT 18.19±1.78 vs. SO: 26.79±3.2 and TOI: 16.29±1.50 vs. SOI: 24.54±3.41 mmHg2). Alfa index was increased after exercise training in trained groups (TO: 1.02 ±0.09 and TOI: 0.96 ± 0.10 ms/mmHg) when compared with respective sedentary groups (SO: 0.68 ± 0.08 and SOI: 0.63 ± 0.07 ms/mmHg). Oxidative profile, was improved by exercise training, evidenced by reduced CL in trained groups (TO 7707 ± 543 and TOI: 6991 ± 1392 cps/mg protein) when compared with sedentary groups (SO: 11771 ± 1479 e SOI: 11476 ± 1056 cps/mg protein). Trained non infracted group showed an increase in GSH/GSSG ratio (38.04±2.48) in comparison with sedentary non infracted group (27.62±2.13) and, exercise training was not effective to increase this ratio in infracted trained rats (TOI: 7.65±0.89) when compared to sedentary infracted ones (SOI: 8.00±0.67). The IM induced a reduction in CAT and exercise training enhanced SOD. In OT group there was an increase in SOD. The results of the present study demonstrated that low-moderate intensity exercise training induced improvement in hemodynamic profile and cardiovascular autonomic modulation in rats submitted to ovarian hormones deprivation associated with an increase in antioxidant defense and improvement in cardiac redox state. However, the more important finding was the significant hemodynamic and autonomic improvement in ovariectomized infracted rats after exercise training, which was accompanied by reduced lipid peroxidation and increabse in antioxidant enzymes. These results reinforce the role of exercise training as a non pharmacological approach in the prevention and/or treatment of post-menopause women after ischemic event.

Introdução: A ingestão de alimentos antioxidantes pode reduzir o estresse oxidativo e contribuir de forma direta no processo aterosclerótico através da redução do LDL oxidado. Objetivos: avaliar o papel da dieta rica em flavonoides no estresse oxidativo, na resposta inflamatória e no perfil lipídico de pacientes com doença cardiovascular submetidos a implante de stent coronariano. Métodos: trinta e três pacientes submetidos à angioplastia coronária com implante de stent foram randomizados no grupo dieta controle, com base nas recomendações do NCEP III e dieta antioxidante (AOX), rica em alimentos fontes de flavonoides, por 6 meses. As informações referentes à ingestão alimentar foram coletadas no início e término do seguimento, assim como, os níveis de estresse oxidativo (FRAP e sulfidril) e marcadores inflamatórios (Proteína C-reativa). Resultados: A orientação nutricional resultou numa redução da ingestão energética, de carboidratos e de lipídios no grupo dieta AOX, e um aumento na ingestão de flavonoides. Os marcadores de estresse oxidativo, FRAP e sulfidril e a proteína C-reativa não foram alterados no grupo dieta AOX, porém, os níveis de LDL-colesterol apresentaram redução significativa quando comparados com o grupo controle. Conclusão: os resultados sugerem que uma dieta rica em alimentos antioxidantes à base de flavonoides, não está associada com a redução do estresse oxidativo e do perfil inflamatório em pacientes submetidos à angioplastia coronariana com implante de stent, a despeito de uma melhora no perfil lipídico destes pacientes.