Mucopolissacaridose tipo II (MPS II) é uma doença de depósito lisossômico, que possui herança ligada ao cromossomo X, causada pela deficiência da enzima iduronato-2-sulfatase envolvida na degradação dos glicosaminoglicanos (GAGs) dermatan e heparan sulfato. Os GAGs parcialmente degradados acumulam-se nos lisossomos, levando a disfunção celular, tecidual e orgânica. Os mecanismos envolvidos na fisiopatologia desta doença não estão completamente esclarecidos. Considerando que a geração de radicais livres está envolvida na patogênese de várias doenças, inclusive em alguns erros inatos do metabolismo, o objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com MPS II, antes e durante os seis primeiros meses da terapia de reposição enzimática (TRE). Foram verificados níveis aumentados de malondialdeído (MDA) e de grupamentos carbonila plasmáticos assim como da atividade da catalase eritrocitária (CAT) em pacientes com MPS II antes do tratamento quando comparado com os controles. Por outro lado, o conteúdo de grupamentos sulfidrila e o estado antioxidante total (TAS) plasmáticos estavam significativamente diminuídos, enquanto a atividade da superóxido dismutase (SOD) eritrocitária não estava alterada antes do início do tratamento quando comparado com os controles. Durante a TRE, houve uma redução significativa nos níveis de MDA e um aumento significativo de grupamentos sulfidrila, quando comparados com o pré-tratamento. Ainda, foi analisado o dano ao DNA em leucócitos periféricos através do ensaio cometa em pacientes com MPS II no pré-tratamento e durante a TRE. Foi encontrado um aumento significativo no dano ao DNA antes do tratamento quando comparado com os controles e a TRE levou à significante diminuição desse dano quando comparado com o prétratamento. Além disso, foi verificada uma correlação positiva significativa entre o dano ao DNA e os níveis de MDA, assim como com o conteúdo de grupamentos carbonila. Nossos resultados mostram que pacientes com MPS II estão sujeitos a dano oxidativo a lipídios, proteínas e DNA e, pioneiramente, mostram que a TRE é capaz de protegê-los contra esses danos. / Mucopolysaccharidosis type II (MPS II) is a lysosomal storage disease, which has Xlinked inheritance, caused by deficiency of iduronate-2-sulfatase enzyme involved in degradation of glycosaminoglycans (GAGs) dermatan and heparan sulfate. The partially degraded GAGs accumulate in lysosomes, leading to cellular, tissue and organic dysfunction. The mechanisms involved in the pathophysiology of this disease are not completely understood. Considering that the generation of free radicals is involved in the pathogenesis of many diseases, including some inborn errors of metabolism, the aim of this study was to evaluate oxidative stress parameters in patients with MPS II, before and during the first six months of enzyme replacement therapy (ERT). It was veified significantly increased levels of malondialdehyde (MDA) and carbonyl group content in plasma as well as erythrocyte catalase (CAT) activity in patients with MPS II before treatment when compared with controls. On the other hand, plasma sulfhydryl group content and total antioxidant status (TAS) were significantly reduced, while erythrocyte superoxide dismutase (SOD) activity was not altered before the beginning of treatment when compared to controls. During ERT, there was a significant reduction in MDA levels and a significant increase in sulfhydryl groups, when compared to pretreatment. Also, it was analyzed the DNA damage in peripheral leukocytes by the comet assay in MPS II patients at pretreatment and during ERT. It was verified a significant increase in DNA damage before treatment when compared with controls and ERT induced a significant reduction of this damage compared to pretreatment. Furthermore, we observed a significant positive correlation between DNA damage and MDA levels as well as with carbonyl group content. Our results show that MPS II patients are subject to lipid, protein and DNA oxidative damage and, for the first time, show that ERT is able to protect them against such damage.

A reprodução é capaz de alterar muitos parâmetros relacionados à fisiologia, ao comportamento e à morfologia em vertebrados machos. Trabalhos apresentam relação entre reprodução ou envelhecimento com estresse oxidativo, não havendo trabalho relacionando estresse oxidativo, reprodução e envelhecimento simultaneamente em mamíferos. Para avaliar o estresse oxidativo no encéfalo de ratos machos decorrente da atividade reprodutiva e ao longo do envelhecimento (3, 6, 12 e 24 meses) comparado a animais sem atividade reprodutiva (n = 10 por grupo e por idade), avaliou-se a atividade de enzimas antioxidantes (catalase, glutationa peroxidase, superóxido dismutase, glutationa Stransferase); os níveis de moléculas antioxidantes (glutationa oxidada e reduzida, vitamina C e E); os marcadores de dano oxidativo (peroxidação lipídica, carbonilação de proteínas, nitritos e nitratos), bem como o status oxidante total e a atividade da enzima metabólica aconitase no encéfalo, e os níveis de testosterona e estradiol no soro. ANOVA, seguido do post hoc de Tukey, foi utilizado para avaliar a diferença estatística entre os grupos. Correlação de Spearman e Regressão Linear (método stepwise) foram utilizadas para avaliar alterações relacionadas entre os parâmetros. Os animais machos com atividade reprodutiva apresentaram elevada concentração de testosterona e atividade da aconitase, sugerindo um metabolismo mais elevado que os sem atividade reprodutiva. A atividade das enzimas antioxidantes e a quantidade de moléculas antioxidantes também foram mais elevadas em diversos grupos de animais reprodutores, mas o dano oxidativo mais elevado também foi observado nesses grupos de animais reprodutores. Alterações relacionadas ao envelhecimento foram observadas em ambos os grupos, não havendo padrão. Observou-se elevada atividade das enzimas antioxidantes, bem como maiores danos, no grupo dos animais reprodutores de 6 meses. Nos animais mais velhos (24 meses), observam-se similares níveis dos marcadores de dano oxidativo, atividade de algumas enzimas antioxidantes e de moléculas antioxidantes entre os grupos. Do complexo emaranhado de correlações e regressões observado nesse sistema, destaca-se a influência do envelhecimento nos níveis de testosterona, nitritos e nitratos e na atividade das enzimas aconitase, catalase e glutationa Stransferase (coeficiente padronizado B = 0,53; 0,31; 0,39; 0,78 e 0,23, respectivamente). Os níveis de testosterona se correlacionaram positivamente com diversos parâmetros: catalase 73%, superóxido dismutase 71%, peroxidação lipídica 43%, nitritos e nitratos 50%, aconitase 46% e aconitase reativada 47%. Sugere-se que a atividade reprodutiva eleva o metabolismo, tanto por estímulo hormonal quanto por outras alterações, e.g. alteração comportamental, levando a elevada produção de espécies reativas, causando dano oxidativo e elevando a atividade e a quantidade das defesas antioxidantes. Esses resultados auxiliam na compreensão das alterações causadas pela reprodução relacionadas ao envelhecimento em nível de estresse oxidativo, e sugere bases para explicar os custos relacionados à reprodução. / Reproduction causes changes in male vertebrates, including morphological, behavioral, and physiological alterations. Reproduction and aging may alter oxidative stress, but there is no research concerning oxidative stress and reproduction during aging in mammals. We performed a comprehensive study to examine oxidative stress in the brains of male rats with (experienced) or without (naïve) reproductive activity during aging (3, 6, 12, and 24 months of age). Oxidative stress was assessed by measuring the antioxidant enzymes activity (catalase, glutathione peroxidase, superoxide dismutase, glutathione S-transferase), the amount of non-enzymatic compounds (reduced and oxidized glutathione, vitamin C and E), the levels of oxidative damage markers (lipid peroxidation, protein carbonylation, nitrite and nitrate) as well as total oxidant status, and the aconitase metabolic enzyme activity in brain, and the levels of testosterone and estradiol in serum. ANOVA, followed by Tukey post hoc, was used to analyze statistical differences among groups. Spearman Correlation and Linear Regression (stepwise method) were used to analyze relation among parameters. Reproductively active animals exhibited increased testosterone levels and aconitase activity, suggesting an increased metabolism. Despite the Increased antioxidant enzyme activities and increased levels of antioxidant compounds were observed, damage to biomolecules was also observed in experienced rats. During aging changes in oxidative stress were observed in all groups, but no pattern was observed. We found higher activities of antioxidant enzymes, higher amounts of antioxidants, contrasting with higher damage at six months of age between experienced than naïve animals. Some similarities were found in antioxidant activities and levels, and damage between the groups at twenty-four months of age. Correlations and regressions show a very complex web of interactions among the parameters. Aging exerted influence in testosterone, nitrites and nitrates levels, in the aconitase, catalase, and glutathione Stransferase activities (adjusted B value of = -0.53; -0.31; - 0.39; -0.78; and 0.23, respectively). Testosterone levels positively correlated with: catalase 73%, superoxide dismutase 71%, lipid peroxidation 43%, nitrites and nitrates 50%, aconitase 46%, and reactivated aconitase 47%. We suggest that reproductive activity increases metabolism, by hormonal stimuli as by others factors, e.g. behavioral change, and this changes lead to increased production of reactive species, which lead to oxidative damage and increases the antioxidant enzymes activity and non-enzymatic amount. These results add comprehensive data regarding changes in oxidative stress during aging, and suggest an explanation for the costs of reproduction.

A fenilcetonúria é um erro inato do metabolismo de aminoácidos, causada pela deficiência severa ou ausência na atividade da fenilalanina hidroxilase, enzima que catalisa a hidroxilação da fenilalanina em tirosina na presença do cofator tetra-hidrobiopterina. Como consequência, ocorre o acúmulo da fenilalanina e seus metabólitos nos tecidos e nos líquidos biológicos dos pacientes afetados. O tratamento para a fenilcetonúria consiste em uma dieta restrita em fenilalanina e proteínas, suplementada com uma fórmula especial, contendo aminoácidos (exceto a fenilalanina) e micronutrientes. A principal característica clínica dos pacientes fenilcetonúricos não tratados é o retardo mental e outras alterações neurológicas, cuja base bioquímica é ainda pouco compreendida. Entretanto, nos últimos anos evidências indicam que o estresse oxidativo está envolvido na fisiopatologia da doença. Em estudos prévios, demonstramos que pacientes fenilcetonúricos diagnosticados tardiamente apresentavam aumento na peroxidação lipídica e redução de antioxidantes no momento do diagnóstico e também durante o tratamento, e que esses parâmetros não estavam diretamente relacionados com os níveis sanguíneos de fenilalanina. O objetivo deste trabalho foi o de investigar o papel do dano oxidativo e também das defesas antioxidantes na patogênese da fenilcetonúria. Foi demonstrado que pacientes fenilcetonúricos tratados apresentaram maior dano ao DNA, medido através do ensaio cometa, em comparação aos controles, e que este dano estava relacionado aos níveis sanguíneos elevados de fenilalanina. Neste particular, testes in vitro revelaram um efeito dose-dependente da fenilalanina sobre o dano ao DNA, reforçando os achados in vivo e indicando que a fenilalanina foi responsável por esse dano. Também verificamos que os pacientes fenilcetonúricos com diagnóstico tardio apresentaram maior oxidação a lipídios (determinado através da técnica das espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico) e a proteínas (medido através do conteúdo de sulfidrilas e carbonilas) em comparação aos pacientes diagnosticados no período neonatal e aos controles. Portanto, o diagnóstico precoce, além de prevenir o retardo mental, como já descrito na literatura científica, também previne o dano oxidativo a biomoléculas. Por outro lado, foi observada uma redução nas concentrações de antioxidantes não enzimáticos (níveis de glutationa e reatividade antioxidante total) e na atividade da enzima antioxidante glutationa peroxidase em ambos os grupos de pacientes. A diminuição nos antioxidantes é comum em pacientes fenilcetonúricos, sendo atribuída principalmente à dieta restrita. Neste trabalho também verificamos que os pacientes que aderiam estritamente à dieta recomendada apresentavam redução nos níveis sanguíneos de L-carnitina, um composto com ação antioxidante. Além disso, os níveis de L-carnitina nesses pacientes mostraram uma correlação negativa significativa com a lipoperoxidação (medida pelas espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico) e uma correlação positiva significativa com a reatividade antioxidante total. Os dados sugerem que a deficiência em L-carnitina está relacionada com o estresse oxidativo em pacientes fenilcetonúricos e, portanto, sua suplementação deva ser considerada como uma terapia adjuvante. De fato, a suplementação com L-carnitina e selênio (outro composto antioxidante deficiente em pacientes fenilcetonúricos) foi capaz de corrigir a oxidação a lipídios e proteínas (medida pelas espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico e pelo conteúdo de sulfidrilas, respectivamente), além de normalizar a atividade da enzima glutationa peroxidase. Adicionalmente, foi verificada uma correlação negativa significativa entre a peroxidação lipídica e os níveis sanguíneos de Lcarnitina, assim como uma correlação positiva significativa entre a atividade da glutationa peroxidase e a concentração sanguínea de selênio. Em conjunto, nossos resultados sugerem que o estresse oxidativo está envolvido na patogênese da fenilcetonúria. Considerando que nossos resultados possam ser extrapolados para o cérebro, que possui menos defesas antioxidantes e vários fatores que aumentam a produção de radicais livres, pode ser proposto que o dano oxidativo contribui, pelo menos em parte, com a disfunção neurológica na fenilcetonúria, e, portanto, que a administração dos antioxidantes deficientes nesta patologia deva ser considerada na terapia da doença. / Phenylketonuria is an inborn error of amino acid metabolism, caused by severe deficiency or absence of phenylalanine hydroxylase activity, enzyme that catalyzes the hydroxylation of phenylalanine to tyrosine in the presence of the cofactor tetrahydrobiopterin. As consequence, the accumulation of phenylalanine and its metabolites in tissues and biologic fluids of affected patients occurs. The treatment for phenylketonuria consists in a phenylalanine and protein-restricted diet, supplemented with a special formula containing amino acids (except phenylalanine) and micronutrients. The main clinical characterization of untreated phenylketonuric patients is mental retardation and other neurological features, whose biochemical basis is poorly understood. However, in recent years evidences indicate that oxidative stress is involved in the pathophysiology of the disease. In previous studies it was demonstrated that phenylketonuric patients late diagnosed presented increased lipid peroxidation and reduced antioxidants at the moment of diagnosis and also during the treatment, and that these parameters were not directly related to the phenylalanine blood levels. The objective of this work was to investigate the role of the oxidative damage and of antioxidant defenses on pathogenesis of phenylketonuria. It was demonstrated that phenylketonuric patients under treatment presented increased DNA damage, measured by the comet assay, compared to controls, which was related to phenylalanine blood levels. In this particular, in vitro tests revealed a dose-dependent effect of phenylalanine on DNA damage, reinforcing in vivo findings indicating that the phenylalanine was responsible for this damage. We also verified that phenylketonuric patients late diagnosed presented increased lipid (determined by thiobarbituric acid-reactive species) and protein oxidation (measured by sulphydryl and carbonyl groups) when compared to patients diagnosed in the neonatal period and to controls. Therefore, early diagnosis besides to prevent mental retardation, as described in the scientific literature, also prevents oxidative damage to biomolecules. On the other hand, it was observed a reduction in the concentration of non-enzymatic antioxidants (glutathione levels and total antioxidant reactivity) as well as in the activity of glutathione peroxidase enzyme in both groups of patients. The reduction in antioxidants is common in phenylketonuric patients being mainly attributed to the restricted diet. In this work, we also verified that patients who strictly adhered to the recommended diet present reduction in blood L-carnitine levels, a compound with an antioxidant action. Also, the levels of L-carnitine in these patients showed a significant negative correlation with lipid peroxidation (measured by thiobarbituric acid-reactive species) and a significant positive correlation with the total antioxidant reactivity. This suggests that L-carnitine deficiency is related to oxidative stress in phenylketonuric patients and therefore the supplementation should be considered as an adjuvant therapy. In fact, the supplementation with L-carnitine and selenium (other antioxidant compound deficient in phenylketonuric patients) was capable to correct the lipid and protein oxidation (measured by thiobarbituric acid-reactive species and sulphydryl content, respectively) besides to normalize the glutathione peroxidase activity. In addiction, it was verified a significant inverse correlation between lipid peroxidation and L-carnitine blood levels as well as a significant positive correlation between glutathione peroxidase activity and blood selenium concentration. Taken these results together, our results suggest that oxidative stress is involved in the pathogenesis of phenylketonuria. Considering that our results may be extrapolated to the brain, which has less antioxidant defenses and several other factors that increase the production of free radicals, it may be propose that the oxidative damage contributes, at least in part, to the neurological dysfunction in phenylketonuria and, therefore, the administration of deficient antioxidants in this pathology should be considered in the therapy of the disease.

A deficiência da enzima desidrogenase de acil-CoA de cadeia curta (SCAD) é um erro inato do metabolismo potencialmente letal que afeta o último ciclo da oxidação de ácidos graxos. O bloqueio da rota na conversão de n-butiril-CoA a acetil-CoA resultante da deficiência enzimática leva ao acúmulo tecidual e aumento da concentração nos líquidos biológicos predominantemente dos ácidos etilmalônico e metilsucínico. Os pacientes afetados apresentam episódios de acidose metabólica intermitente, hiperamonemia, coma e acidose neonatal com hiperreflexia, miopatia por depósito de lipídios e hipotonia. Os sinais e sintomas dessa doença são variáveis, podendo aparecer em qualquer idade, do nascimento à vida adulta, e em combinações variáveis, freqüentemente levando a episódios ameaçadores à vida de descompensação metabólica depois de um período de ingesta inadequada de calorias e/ou doença intercorrente. Tendo em vista que a patogênese do dano cerebral na deficiência da SCAD é pouco conhecida, no presente estudo investigamos a ação dos ácidos etilmalônico e metilsucínico sobre alguns parâmetros envolvendo o sistema glutamatérgico e a produção de estresse oxidativo em cérebro de ratos jovens. Observamos inicialmente que o ácido etilmalônico promoveu uma diminuição significativa na captação de L-[3H]glutamato por fatias de córtex nas concentrações de 0,01, 0,1 e 1,0 mM. Já nas técnicas relacionadas à união de L-[3H]glutamato em membranas sinápticas plasmáticas, o ácido provocou uma diminuição da ligação de L-[3H]glutamato às membranas na ausência de sódio em todas as concentrações testadas (0,01 – 1,0 mM) e, quando em presença de sódio, houve diminuição da união somente na concentração de 1,0 mM do ácido. Por outro lado, não foi verificado qualquer efeito desse ácido sobre a captação vesicular de L-[3H]glutamato nas concentrações utilizadas. O ácido metilsucínico comportou-se de forma semelhante ao ácido etilmalônico nos parâmetros de captação de L-[3H]glutamato por fatias e união de L-[3H]glutamato em membranas sinápticas plasmáticas. Houve uma diminuição da captação de glutamato por fatias de córtex cerebral, uma diminuição da união de L-[3H]glutamato na ausência de sódio em todas as concentrações e, na presença de sódio, uma diminuição da captação apenas na concentração de 1,0 mM. Por outro lado, distintamente do que ocorreu com o ácido etilmalônico, na captação vesicular observamos uma diminuição da captação em todas as concentrações testadas. Nossos resultados demonstram, desta forma, alterações importantes no sistema glutamatérgico pelos ácidos acumulados na deficiência da desidrogenase de acil-CoA de cadeia curta. A etapa seguinte foi investigar o efeito dos ácidos etilmalônico e metilsucínico sobre parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos jovens: medida do potencial antioxidante total (TRAP), medida das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) e medida de quimiluminescência. Foi verificado que os dois ácidos não afetam a lipoperoxidação, medida através do TBA-RS e quimiluminescência e tampouco as defesas antioxidantes não-enzimáticas, medidas através do TRAP. Embora não tenhamos medido o efeito dos ácidos sobre as defesas enzimáticas antioxidantes representadas pelas enzimas superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase, os resultados dos parâmetros analisados no presente trabalho sugerem que os ácidos acumulados na deficiência da SCAD não produzem estresse oxidativo.

A proteína de choque térmico de 70kDa (HSP70) é uma chaperona fundamental nos processos de reparo celular, não apenas em condição de hipertermia como também em outras alterações metabólicas. O exercício físico é capaz de induzir a síntese de HSP70 uma vez que estimula o metabolismo oxidativo aumentando a produção de espécies reativas de oxigênio. O presente estudo teve como objetivo avaliar o perfil antropométrico e nutricional de mulheres atletas de handebol, além de investigar se existe correlação entre os níveis de estradiol e o estado redox com o imunoconteúdo de HSP70 em linfócitos do plasma, no decorrer de um ano de treinamento físico. O estudo iniciou com a participação de 47 jogadoras, sendo que trinta atletas (entre 12 e 24 anos) cumpriram todas as etapas e foram incluídas na análise. As coletas foram realizadas em três períodos distintos: início, metade (após 4 meses de treino) e final da temporada de treinos. As atletas foram divididas em dois grupos de acordo com os níveis de estradiol: Estradiol Baixo (EB) (≥30 pg·mL-1) e Estradiol Normal (EN) (30–330 pg·mL-1). Neste estudo não observamos diferença na atividade da superóxido dismutase (SOD), no conteúdo de proteínas oxidadas, nem nos níveis de HSP70 extracelular (eHSP70), em nenhum período do estudo. A atividade da catalase (CAT) aumentou na metade da temporada no grupo EN. Foram observados menores níveis de grupamentos tiós reduzidos (SH) no grupo EN e menores níveis de peroxidação lipídica (TBARS) na metade e no final da temporada em ambos os grupos, havendo uma correlação inversa significativa entre o consumo de vitamina C e os níveis de dano oxidativo a lipídios. O imunoconteúdo de HSP70 intracelular (iHSP70) no grupo EN aumentou na metade e no final da temporada, enquanto que no grupo EB o conteúdo de iHSP70 mostrou-se elevado desde o início da temporada. Nossos resultados sugerem que o estradiol plasmático pode ter um importante papel na proteção ao dano oxidativo, e que os níveis de iHSP70, proteína considerada um biomarcador de inflamação, pode ser alterado tanto pelo estradiol, quanto pelo estresse oxidativo induzido pelo exercício. / The heat shock protein of 70kDa (HSP70) is a chaperone essential for cellular repair processes, not only on the condition of hyperthermia, but also in other metabolic challenges. Physical exercise is capable to induce an increase in the HSP70 synthesis once it augments oxidative metabolism increasing production of reactive oxygen species. In the current study we investigated whether a relationship between estradiol levels and parameters related to the redox environment and the immunocontent of HSP70 in lymphocytes and plasma of women handball players throughout 1 year a year of physical training, as well as anthropometric profile and nutritional status. Forty-seven female handball athletes (12 – 24 years old) started participating in the study and thirty completed all stages of the research, and were included in the study. The samples were taken at three different periods: Season beginning, mead-season (after four months of training) and season end. The athletes were divided into two groups according to levels of estradiol: low estradiol (≥30 pg·mL-1) (LE) and normal estradiol (30–330 pg·mL-1) (NE). In this study no changes were detected in SOD activity, protein carbonyl and extracellular HSP70 (eHSP70) in any study period. Catalase (CAT) activity increased in the middle of the season in NE group. Lower levels of reduced thiol (SH) were observed in the NE group and lower levels of uric acid in both groups (LE and NE) at the end of the season. The levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) were lower in the middle and end of the season in both groups, e found a significant inverse correlation between the consumption of vitamin C and lipid peroxidation (TBARS). The immunocontent of intracellular HSP70 (iHSP70) in the NE group increased in the middle and the end of the season, whereas in group LE, iHSP70 was higher since the beginning of the season. Our results suggest that estradiol plasma levels can play an important role throughout the exercise training season and that the iHSP70, a biomarker of inflammation, is affected by both estradiol and oxidative stress induced by exercise.

Introdução: Os pacientes em diálise apresentam elevada mortalidade devido aos problemas cardiovasculares. Sabe-se que o exercício físico intradialítico produz benefícios físicos, fisiológicos e funcionais nesta população, porém poucos estudos analisam os efeitos bioquímicos referentes à inflamação e ao estresse oxidativo que são fatores de risco cardiovascular. Objetivo geral: Avaliar os efeitos de um programa de fortalecimento muscular periférico intradialítico, sobre a força muscular, parâmetros bioquímicos de inflamação e estresse oxidativo e na qualidade de vida. Métodos: Ensaio clínico controlado randomizado aberto, com uma amostra de 23 pacientes, separados em grupo controle (GC) e grupo intervenção (GI). Ambos os grupos realizaram teste de força muscular (1RM) para quadríceps, exames bioquímicos de inflamação (proteína C-reativa) e estresse oxidativo (malondialdeído e carbonilas) e questionário de qualidade de vida (KDQOL) pré e pós-intervenção. O programa constituiu-se de alongamento e fortalecimento muscular de membros inferiores utilizando 50% de 1RM, durante 30 minutos na frequência de três vezes semanais durante 12 semanas (3 meses). Os materiais utilizados foram faixas elásticas, bola soft e caneleiras de cargas variadas. Após este período ambos os grupos foram reavaliados. As análises foram realizadas no programa software SPSS versão 17 sendo utilizado o método Equações de Estimativas Generalizadas (Generalized Estimating Equations - GEE) para análise estatística dos resultados. Resultados: O GI apresentou melhora significativa na força muscular periférica (p<0,001); em alguns escores do KDQOL (saúde geral, suporte social, saúde mental, efeitos da DRC), porém em relação a proteína C-reativa, malondialdeído e carbonilas não houve resultados significativos. Conclusão: O programa de fortalecimento muscular para os membros inferiores foi eficaz para o ganho de força e melhora da qualidade de vida, mas não alterou os parâmetros referentes ao estresse oxidativo e inflamação.

Mutações germinativas no gene TP53 estão associadas com a Síndrome de Li-Fraumeni e sua variante, a Síndrome de Li-Fraumeni-Like, ambas doenças autossômicas dominantes caracterizadas pela predisposição a múltiplos tumores em idade precoce. Recentemente p53 foi descrita como uma proteína com funções antioxidantes, atuando na manutenção da estabilidade genômica. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi investigar parâmetros de estresse oxidativo em sangue periférico de indivíduos portadores da mutação germinativa TP53 p.R337H em comparação com indivíduos não portadores da alteração. Foi verificado que a atividade eritrocitária da enzima GPx, uma importante defesa antioxidante, diferiu significativamente entre portadores e não portadores da mutação, com um aumento da atividade nos primeiros (p=0.048). O conteúdo de grupamentos carbonila e de malondialdeído, indicadores de dano à proteína e a lipídios, respectivamente, também foram significativamente maiores no grupo dos portadores (p=0.04 e p<0.0001). Por fim, indivíduos portadores da mutação apresentaram um aumento no estado antioxidante total, mas uma diminuição no conteúdo de ácido ascórbico em plasma. Nossos resultados apontam para alterações da função antioxidante de p53 em indivíduos portadores da mutação germinativa TP53 p.R337H, independentemente da idade e do diagnóstico prévio de um tumor. Estas alterações podem estar diretamente relacionadas à predisposição ao câncer neste grupo de pacientes. / Germline mutations in the TP53 gene are the underlying genetic defect of Li-Fraumeni Syndrome (LFS) and its variant, Li-Fraumeni-like (LFL) Syndrome, autosomal dominant disorders characterized by predisposition to multiple early-onset cancers. More recently, p53 is emerging as an important player in redox metabolism and important enzymes involved in defenses against oxidative stress have shown to be regulated by p53, including glutathione peroxidase 1 (GPX1) and mitochondrial superoxide dismutase 2 (SOD2). The aim of the present study was to investigate the redox profile parameters in blood of p.R337H mutation carriers and non-carriers individuals. A total of 34 individuals were included in the study and they were divided in two groups: mutation carriers (C) (n=17) and non-carriers (NC) (n=17). Erythrocyte GPx activity, an important enzymatic antioxidant defense, differed significantly between carriers and non carriers, with an increased activity in the latter (p = 0.048). Plasma Carbonyl content, an indicative of protein damage related to ROS overgeneration, was also increased in carriers (p = 0.04). Furthermore, an association between malondialdehyde (MDA, a lipidic peroxidation product) levels and mutation status was found in plasma. Mutation carriers had a four-fold increase in MDA levels (C= 40.20 ± 2.84, NC=160.5 ± 3.64, p < 0.0001) when compared to non carriers. Finally, mutation carriers showed an increased total antioxidant status (TAS), but a decrease in the Vitamin C content in plasma, when compared to non-carriers. Our findings suggest that TP53 p.R337H mutation carriers present an imbalance in oxidative metabolism parameters, which could be directly related to the pathophysiological mechanisms of cancer predisposition in these individuals.

A hipóxia-isquemia (HI) encefálica é uma das causas mais frequentes de lesões graves com comprometimento crônico das capacidades neurológicas e também de óbito neonatal do mundo. A HI cerebral resulta em alterações hemodinâmicas, bioquímicas e neurofisiológicas como uma consequência direta da falta de oxigênio e glicose. Esses processos podem levar a um dano cerebral por meio da ativação de mecanismos citotóxicos e apoptóticos, que causam prejuízo e morte à célula. Recentemente, alguns estudos mostraram que os danos gerados pela HI neonatal apresentam dimorfismo sexual. Na presente tese, foram avaliados os efeitos da HI neonatal sobre parâmetros de estresse oxidativo e de dano celular após a lesão encefálica em machos e fêmeas a fim de se detectar a contribuição do dimorfismo sexual para a lesão. Foi observado que a HI aumentou a produção de radicais livres causando peroxidação lipídica, e também aumentou a atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase (1h e 2h após a HI). Além disso, a HI inibiu a atividade da enzima Na+, K+-ATPase imediatamente após a lesão. Estes dados demonstram que a HI foi capaz de induzir o estresse oxidativo e levar à perda de homeostase celular através da alteração no controle da bomba de Na+ e K+ no encéfalo dos neonatos após a lesão. Tendo em vista que a mitocôndria é a principal fonte de espécies reativas de oxigênio (EROs) na célula nós investigamos os efeitos da HI sobre a função mitocondrial. Machos e fêmeas expostos à HI apresentaram diminuição na atividade do complexo II da cadeia respiratória em hipocampo, além de diminuição da massa e do potencial de membrana (Δψ) mitocondrial tanto no córtex quanto no hipocampo, 2h após o insulto. Por outro lado, em 18h, a atividade dos complexos (I-III, II e IV) da cadeia respiratória mostrou uma inibição severa que foi acompanhada de diminuição de massa e Δψ mitocondrial em ambos os sexos, exceto pelo fato dos machos não apresentarem diminuição na massa mitocondrial. Esses dados mostram que a formação de espécies reativas bem como a peroxidação lipídica ocorre provavelmente devido à inibição da atividade dos complexos da cadeia respiratória. Tão importante quanto a disfunção mitocondrial induzida pela HI, os resultados apontam a presença de dimorfismo sexual neste parâmetro avaliado, uma vez que as fêmeas, além de apresentarem uma atividade dos complexos da cadeia respiratória per se maior quando comparadas aos machos, elas mostraram-se mais vulneráveis ao dano da HI. Com a finalidade de identificar a possível contribuição da autofagia para as diferentes alterações mitocondriais encontradas em machos e fêmeas, a atividade autofágica foi mensurada nos neonatos 18h após a lesão. Nós constatamos que as alterações encontradas – estresse oxidativo e disfunção mitocondrial – foram capazes de induzir a atividade autofágica. Entretanto esta se manifestou de forma distinta em córtex e hipocampo e também de maneira diferente em machos e fêmeas. No córtex, as fêmeas submetidas à HI tiveram aumento no número de autofagossomos (ativação da autofagia), porém diminuição dos autolisossomos, demonstrando uma possível inibição de algum passo final do processo. Já no hipocampo, os machos submetidos à HI tiveram indução da autofagia e as fêmeas apresentaram um aumento per se da atividade autofágica tanto nos animais controle quanto nos HI. É possível que o aumento das EROs pela cadeia respiratória e a perda de Δψ mitocondrial tenham induzido a autofagia após a lesão causada pela HI no encéfalo dos neonatos. Essas diferenças sexo-específicas são importantes não somente para entendermos o mecanismo de dano causado pelo insulto, mas também para direcionarmos os estudos sobre as estratégias terapêuticas de acordo com o sexo do indivíduo afetado. / Brain hypoxia-ischemia (HI) is one of the most common causes of severe chronic impairment of neurological abilities and also neonatal death in the world. Brain HI results in hemodynamic, biochemical and neurophysiological changes as a direct consequence of oxygen and glucose absence. These processes can lead to brain damage through activation of cytotoxic and apoptotic mechanisms, which cause injury and death to the cell. Recently, some studies have shown that the damage caused by neonatal HI presents sexual dimorphism. In this thesis, it was evaluated the effects of neonatal HI on oxidative stress parameters and cell damage after brain lesion in males and females to verify sexual dimorphism contribution to the lesion. It was observed that HI increased free radicals production leading to lipid peroxidation and also increased superoxide dismutase activity (1h and 2h after HI). Besides, HI inhibited Na+, K+-ATPase activity immediately after injury. These data demonstrated that HI was able to induce oxidative stress and lead to cell homeostase loss through modifications on Na+ and K+ pump control in neonatal brain after injury. Considering that mitochondria are the main source of reactive oxygen species (ROS) in cell we investigated the effects of HI on mitochondrial function. Males and females exposed to HI showed a decrease in complex II activity of hippocampal respiratory chain in addition to diminished mass and mitochondrial membrane potential (Δψ) in both cortex and hippocampus, 2h after insult. On the other hand, at 18h activity of respiratory chain complexes (I-III, II e IV) showed a severe inhibition that was accompanied by a decrease of mitochondrial mass and Δψ in both sexes, except that males do not show decrease in mitochondrial mass. These data demonstrated that reactive species formation and lipid peroxidation probably occur due to inhibition of respiratory chain complexes activities. Just as important as mitochondrial dysfunction induced by HI, results indicate the presence of sexual dimorphism on this parameter, since females, besides having a higher per se activity of respiratory chain complexes compared to males, they were more vulnerable to HI damage. In order to identify the possible contribution of autophagy to the distinct mitochondrial alterations found in males and females, autophagic activity was measured in neonates 18h after injury. We verify that changes found – namely oxidative stress and mitochondrial dysfunction - were able to induce autophagic activity. However, it manifested differently in cortex and hippocampus and also in males and females. In the cortex, females subjected to HI had an increase in autophagosomes (activation of autophagy), but decreased autolysosomes, showing a possible inhibition of a final step of the process. On hippocampus, males subjected to HI had autophagy induction and females showed a per se increase in autophagic activity in both control and HI animals. It is possible that ROS increased in respiratory chain and loss of mitochondrial Δψ had induced autophagy after lesion caused by HI in the neonatal brain. These sex-specific differences are important not only to understand the mechanism of damage caused by HI insult, but also to direct studies on the therapeutic strategies according to the sex of the affected subject.

A deficiência da desidrogenase das acilas-CoA de cadeia curta / ramificada (SBCAD), também conhecida como deficiência da 2-metilbutiril-CoA desidrogenase, é uma doença de herança autossômica recessiva que afeta o catabolismo da isoleucina. Este distúrbio é bioquimicamente caracterizado pelo acúmulo tecidual e elevada excreção urinária do ácido 2-metilbutírico (2MB) e da 2-metilbutirilglicina (2MBG), além da 2-metilbutirilcarnitina. Apesar de a doença apresentar predominantemente sintomas neurológicos, tais como retardo mental, convulsões e letargia, e imagens de ressonância magnética evidenciarem dano cortical, a fisiopatologia desse distúrbio ainda não foi estudada. Portanto, o presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos in vitro do 2MB e da 2MBG sobre importantes parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos jovens. Para tanto, foram preparados sobrenadantes de córtex cerebral, os quais foram incubados na ausência ou na presença dos metabólitos em concentrações que variaram de 0,1 a 5 mM por 1 h a 37° C. Após a incubação, alíquotas foram retiradas para a avaliação dos parâmetros bioquímicos. Nossos resultados mostram que a 2MBG, mas não o 2MB, aumentou as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), sugerindo indução de peroxidação lipídica. A 2MBG também causou oxidação de grupamentos sulfidrilas e reduziu as concentrações de glutationa (GSH), refletindo uma diminuição das defesas antioxidantes, enquanto o 2MB não alterou esses parâmetros. Por outro lado, o 2MB e a 2MBG não alteraram a formação de carbonilas. Além disso, foi verificado que o aumento nos níveis de TBA-RS e a redução nas concentrações de GSH causados por 2MBG foram prevenidos por antioxidantes, indicando que espécies reativas estavam envolvidas nesses efeitos. Ainda foi demonstrado que a redução dos níveis de GSH provocada pela 2MBG não foi devido a uma ação oxidativa direta do metabólito, pois este não alterou o conteúdo de grupamentos tióis de uma solução comercial de GSH na ausência de tecido cerebral. Finalmente, visto que a produção de óxido nítrico não foi alterada por estes metabólitos, presume-se que espécies reativas de oxigênio estejam principalmente envolvidas nos efeitos mediados pela 2MBG. Os resultados sugerem que a 2MBG induz dano oxidativo lipídico e reduz as defesas antioxidantes não-enzimáticas em cérebro de ratos pelo aumento na geração de espécies reativas de oxigênio. Portanto, o estresse oxidativo induzido pela 2MBG pode estar envolvido, pelo menos em parte, na fisiopatologia da disfunção neurológica encontrada nos pacientes afetados pela deficiência da SBCAD. / Short/branched-chain acyl-CoA dehydrogenase (SBCAD) deficiency, also known as 2-methylbutyryl-CoA dehydrogenase deficiency, is an autosomal recessive disorder of isoleucine metabolism. This disorder is biochemically characterized by high tissue accumulation and urinary excretion of 2-methylbutyrylglycine (2MBG) and 2-methylbutyric acid (2MB), as well as 2-methylbutyrylcarnitine. Although patients present predominantly neurological symptoms, such as mental retardation, seizures and lethargy, and magnetic resonance imaging reveals cortical damage, the pathophysiology of this disorder has not been studied. Therefore, this study aimed to investigate the in vitro effects of 2MB and 2MBG on important parameters of oxidative stress in cerebral cortex of young rats. Cortical supernatants were incubated in the absence or in the presence of the metabolites at concentrations ranging from 0.1 to 5 mM for 1 h at 37° C. Our results show that 2MBG, but not 2MB, increased thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS), suggesting induction of lipid peroxidation. 2MBG also induced oxidation of sulfhydryl groups and reduced the concentrations of glutathione (GSH), reflecting a decrease of non enzymatic antioxidant defenses, whereas 2MB did not alter these parameters. In contrast, 2MB and 2MBG did not alter carbonyl formation. In addition, increased levels of TBA-RS and reduction of GSH levels induced by 2MBG were prevented by antioxidants, indicating that reactive species were involved in these effects. Furthermore, the reduction of GSH levels induced by 2MBG were not due to a direct oxidative action, since this metabolite did not alter the sulfhydryl content from a commercial solution of GSH in the absence of cerebral tissue. Finally, since nitric oxide production was not altered by these metabolites, it is presumed that reactive oxygen species possibly underlay 2MBG effects. The results suggest that 2MBG induces lipid oxidative damage and reduces non enzymatic antioxidant defenses in rat brain mediated by generation of reactive oxygen species. We can therefore assume that oxidative stress induced by 2MBG is involved, at least in part, in the pathophysiology of neurological dysfunction found in patients affected by SBCAD deficiency.

Quitossomas são lipossomas revestidos por quitosana que representam uma alternativa aos lipossomas convencionais, no sentido de apresentarem uma melhor estabilidade e bioadesividade, características interessantes para formulações destinadas à via cutânea. Este trabalho teve como objetivo preparar e caracterizar suspensões de quitossomas contendo diferentes concentrações de melatonina (MEL) e avaliar in vivo a capacidade antioxidante da MEL associada aos quitossomas a partir da incorporação destes em hidrogéis. As suspensões de lipossomas e quitossomas apresentaram diâmetros médios entre 150 nm e 254 nm, índices de polidispersão em torno de 0,4, valores de potencial zeta entre -38 mV e -28 mV, pH em torno de 4,0, teor médio de MEL próximo a 100 % e eficiência de encapsulação entre 31,4 % e 60,8 %. Os resultados obtidos por raios- X a baixo ângulo revelaram a presença de estruturas unilamelares, também observadas nas fotomicrografias de microscopia eletrônica de transmissão. O estudo de estabilidade indicou que, no período de 90 dias, as suspensões de lipossomas apresentaram redução nos valores de diâmetro médio e de polidispersão, mas os valores de potencial zeta e do teor de MEL não sofreram alterações. As suspensões de quitossomas permaneceram estáveis em relação a estes parâmetros. Os resultados obtidos por Turbiscan LAb® foram semelhantes aos resultados demonstrados no estudo de estabilidade. As suspensões de lipossomas, de quitossomas e a solução hidroalcoólica da MEL foram incorporadas em hidrogéis de Natrosol® e apresentaram comportamento reológico pseudoplástico. Os gráficos de Turbiscan LAb® mostraram que os hidrogéis não apresentaram tendência à instabilidade. Os ensaios de estresse oxidativo revelaram uma maior proteção da pele dos camundongos que receberam tratamento tópico com hidrogéis contendo MEL frente aos efeitos deletérios gerados pela radiação UVA, apresentando menores níveis de formação de radicais livres e maiores níveis de tióis totais, comparados ao grupo submetido somente à radiação UV. As peles que receberam tratamento tópico com o hidrogel contendo MEL associada aos quitossomas apresentaram uma maior atividade da superóxido desmutase em relação aos demais tratamentos, indicando uma maior proteção cutânea. / Chitosomes are chitosan coated liposomes that represent an alternative to conventional liposomes since they present a better stability and bioadhesivity, characteristics which are interesting for formulations intented to cutaneous administration. The aim of this work was to prepare and characterize different concentrations of melatonin (MEL) loaded in chitosome suspensions and to evaluate, in vivo, the antioxidant capacity of MEL associated to chitosomes and incorporated in hydrogels. The liposome and chitosome suspensions presented mean diameters between 150 nm and 254 nm, polidispersity indexes around 0.4, zeta potential values between -38 mV and -28 mV, pH values close to 4.0, MEL content close to 100 % and encapsulation efficiency between 34.4 % and 60.8 %. The small angle X-rays analysis revealed the presence of unilamelar structures, also observed by transmission electronic microscopy. The stability studies indicated that, within 90 days, the liposome suspensions had a decrease in mean diameter values and in polydispersity indexes, but no alterations were detected in zeta potentials and MEL content. The chitosome suspensions remained stable in relation to these parameters during 90 days. The Turbiscan LAb® results were similar to those found in the stability studies. The liposome and chitosome suspensions and the hydroalchoholic melatonin solution were incorporated into Natrosol® hydrogels and presented pseudoplastic rheological profiles. The Turbiscan LAb® results showed that the hydrogels did not present instability tendency. The oxidative stress assays revealed an increase in mouse skin protection of those that were treated with hydrogels containing MEL, presenting free radical lower levels and total thiols higher levels compared to the group only submitted to UVA radiation. The skin that received hydrogels containing MEL associated to chitosomes presented higher superoxide dismutase activities compared to the other treatments, indicating a better cutaneous protection.