A menopausa é marcada por um progressivo decréscimo nos níveis hormonais sexuais circulantes, sendo que esta tem sido associada a aumento dos riscos de eventos cardiovasculares. Uma vez que o estrogênio tem sido apontado como um possível antioxidante, buscou-se verificar o efeito da terapia estrogênica na função cardiovascular e sua correlação com o estresse oxidativo. Assim, este estudo foi realizado com ratas fêmeas Wistar castradas e com reposição hormonal, onde foram investigados os efeitos do estrogênio no estresse oxidativo cardíaco e sistêmico, a produção do ânion superóxido (O2 •-) em aorta, a produção do óxido nítrico (NO) avaliado pelos seus metabólitos: nitratos (NO3) e nitritos (NO2) teciduais e plasmáticos. Foram avaliados os parâmetros hemodinâmicos e o coração foi isolado e perfundido, para a realização de curvas de Starling e isquemia seguida da reperfusão. Três grupos experimentais foram estabelecidos: Controle (CO) foi realizado simulação ovariectomia + placebo; grupo Castrado (CS) foi realizada ovariectomia + placebo; Grupo Castrado+Hormônio (CH) foi realizada a ovariectomia e recebeu 17b-estradiol. O estradiol foi administrado intramuscular (IM), intraperitonealmente (IP) e implantado subcutaneamente (transdermal) (VT). A dose utilizada nas vias IM e IP foi de 40μg/Kg de peso, ou igual volume de placebo, durante sete dias; os pellets 0,25 mg/pellet durante 21 dias de liberação contínua. Os resultados da lipoperoxidação (LPO) avaliada por quimiluminescência (QL) e as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), demonstraram que o grupo CH apresentou menor LPO que o grupo CS, e estes valores foram semelhantes ao grupo CO, estes valores foram semelhantes tanto no tecido cardíaco, nas três vias de administração, quanto sistêmico. Quanto às enzimas antioxidantes foi encontrado que o grupo CH apresentou aumentadas as atividades das enzimas SOD, GPX, GST e alta concentração da GSH, bem como na avaliação sistêmica em relação ao CS. Na avaliação dos metabólitos do NO observamos os níveis de nitrato tecidual e plasmático apresentam-se elevados no grupo CH, e nitrito está aumentado também no plasma neste grupo. Isto reforça a idéia de que o estrogênio induz a formação do NO. A produção do O2 •-, pelo método da lucigenina, avaliou a atividade da enzima NADH/NADPH oxidase em aorta isolada. A atividade da enzima estava aumenta no grupo CH. Os animais castrados que receberam reposição hormonal mostraram, não somente, maior formação do O2 •-, mas também níveis maiores de NO que os CS. Assim, não foram observadas diferenças na avaliação hemodinâmica. A curva de Starling não mostrou diferenças entre os grupos estudados. No processo de isquemia e reperfusão, o grupo CH recuperou-se melhor quando comparado com os demais grupos, os quais mostraram uma contratura isquêmica importante. Estes resultados demonstram claramente um papel benéfico da terapia estrogênica no insulto isquêmico cardíaco, sem alterar variáveis hemodinâmicas, sendo que estas respostas coincidem com uma redução do dano oxidativo e aumento das defesas antioxidantes. / Menopause is characterized by a progressive decrease on hormonal level and is usually associated with an increase in cardiovascular disfunctions. Given that estrogen has been considered as a possible antioxidant, this work deals with experimental evaluation of the effects of estrogen withdrawal and replacement therapy on myocardial and systemic oxidative stress. Superoxide anion production and nitric oxide (NO) metabolites (nitrate and nitrite) in plasma and cardiac tissue of female Wistar rats were investigated. Hemodynamic evaluations were performed in the whole animal and analysis of Starling curves and ischemia and reperfusion effects were studies in the isolated and perfused heart. Three experimental groups were established: a) Control (CO): ovariectomy was simulated and received placebo pellets; b) Castrated (CS): bilateral ovarietomy was done and received placebo pellets; c) Castrated + hormone (CH): ovariectomy was done and 17 b-estradiol pellets were implanted. 17 b-estradiol was given by three different ways: intramusculary (IM), intraperitoneal (IP) and transdermal (VT). In the IM and IP way, the estradiol dose utilized was 40 μg/Kg bodyweight or the same volume of placebo during seven days. In the VT, 0.25 mg pellets were implanted and hormone was released during 21 days. Lipid peroxidation (LPO) was evaluated by chemiluminescence (CL) and thiobarbituric acid reactive substance (TBARS). The CH group has shown lower myocardial as well as systemic LPO than CSl, and the last was not different from CO. In terms of antioxidant enzyme activities, in the CH group was found higher SOD, GPx, GST activities and higher GSH concentration in cardiac tissue as compared to the CS ones. In the NO/metabolites evaluation, cast+horm group presented higher plasma and tissue levels of nitrate. This data reinforces the idea that estrogen induces NO formation. Superoxide anion production was estimated through lucigenin method, which evaluates NADH/NADPH oxidase activity in isolated aorta. The activity of this enzyme was enhanced in the CH group. Since not only did the group animals that received hormone replacement show higher superoxide anion formation but also higher levels of NO than CS group, no significant hemodynamic changes were observed. Analysis of Starling curves did not show differences among the three groups studied. In terms of ischemia and reperfusion, the CH group has shown the best recovery as compared to the others while CS group exhibited an important ischemic contracture. The achieved results clearly indicate cardiovascular benefits when using estrogen therapy with the isquemic cardiac damages. Additionally, no major variations in the hemodynamics variables could be observed. These results also indicate that an increase in the antioxidants defenses led to a reduction in the oxidative stress.

O estilo de vida baseado no sedentarismo e no consumo de dietas palatáveis com alto conteúdo de carboidratos (principalmente sacarose) e lipídeos tem sido associado com o aumento na incidência do diabetes e das suas complicações. As complicações do diabetes têm uma origem multifatorial, mas em particular, o processo bioquímico de formação dos Produtos Finais de Glicação Avançada (AGEs), acelerado no diabetes como resultado de uma hiperglicemia crônica, tem um papel importante nestas complicações. Glicação avançada envolve a geração de um grupo heterogêneo de moléculas químicas conhecidas como AGEs, esta formação é resultado da reação não enzimática da glicose com proteínas, lipídeo e ácidos nucléicos e envolve intermediários altamente reativos como o metilglioxal. AGEs são responsáveis pelas complicações do diabetes, por alterarem a estrutura e a função de moléculas nos sistemas biológicos e pelo aumento do estresse oxidativo. Exposição dos alimentos ao calor é um importante mecanismo gerador de AGEs. O consumo de alimentos termolizados aumenta a concentração de AGEs na circulação e isso é acompanhado pelo aumento no estresse oxidativo (EO). Estuda-se uma relação positiva entre estresse oxidativo e o aumento do dano ao DNA os quais podem estar associados com o diabete melitus tipo 2 e suas complicações. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da ingestão de uma dieta hiperpalatável e uma dieta hiperpalatável aquecida (com a finalidade de torná-la enriquecida em AGEs), sobre parâmetros de resistência à insulina e estresse oxidativo, bem como diminuição na defesa antiglicante e aumento no dano ao DNA. Ratos machos com 8 semanas de vida foram submetidos a uma dieta controle, uma dieta hiperpalatável, aquecida (130°C/30minutos) ou não, durante quatro meses. Parâmetros metabólicos, dano ao DNA, atividade da enzima Glioxalase I, parâmetros de estresse oxidativo e quantificação da proteína RAGE foram avaliados. Os resultados são apresentados sempre em relação ao grupo controle. O consumo das dietas hiperpalatável (HP) e hiperpalatável aquecida (HPTD) levou a um aumento no peso corporal e tecido adiposo e diminuiu a tolerância à glicose. O grupo HPTD reduziu a síntese de glicogênio no fígado e a oxidação de glicose e síntese de lipídeos no tecido adiposo. Os grupos HP e HPTD apresentam aumento significativo peroxidação lipídica e carbonilação de proteínas no fígado, rim e plasma e a diminuição dos grupos tiol não protéicos no fígado e rim, bem como mudanças na atividade das enzimas Catalase (CAT), diminuída em ambos tecidos, fígado e rim, e Superóxido dismutase (SOD), diminuída no fígado e aumentada no rim. O consumo das dietas causou um aumento na atividade da Glioxalase I no rim e a sua diminuição no fígado. Observamos ainda um aumento na quantificação da proteína RAGE no grupo HPTD no fígado. Dano ao DNA no sangue foi significantemente maior nos animais submetidos a uma dieta hiperpalatável, mas o dano provocado pela dieta aquecida foi ainda maior. A partir destes dados concluímos que a ingestão de uma dieta hiperpalatável prejudica a tolerância à glicose, altera parâmetros de estresse oxidativo e a defesa antiglicação, e aumenta o dano ao DNA. O processo de aquecimento agrava esta condição possivelmente pela elevação dos níveis de AGEs, confirmando o papel importante dos AGEs na patogênese das complicações do diabetes pelo aumento do estresse oxidativo e redução da defesa antiglicação. / In modern societies the consumption of high fat and high sugar diets as well as a sedentary life style has been associated with the increased of the incidence of diabetes and its complications. Diabetic complications appear to be multifactorial in origin, but in particular, the biochemical process of advanced glycation, which is accelerated in diabetes as a result of chronic hyperglycemia, has been postulated to play a central role in these disorders. Advanced glycation involves the generation of a heterogenous group of chemical moieties known as advanced glycated end-products (AGEs), this process occurring as a result of a non-enzymatic reaction of glucose interacting with proteins, lipids and nucleic acids, and involves key intermediates such as methylglyoxal. Advanced glycation end products (AGEs) are implicated in the complications of diabetes by alter the structure and function of molecules in biological systems and increase oxidative stress. Heat exposure of animal and human food is an important generator of variable amounts of glycoxidants, or advanced glycation end products, which are absorbed (about 10%) and partly are retained in the body or eliminated in the urine. An ingestion of an advanced glycation end products (AGEs) rich diet is accompanied by increased oxidative stress (OS) and induced inflammation. Many studies have demonstrated a positive relationship of oxidative stress and an increased in DNA damage, this may be associated with type 2 diabetes mellitus (T2DM) and its complications. The aim of this study was to investigate the acute effects of dietary AGEs on parameters of insulin resistance and redox state, as well as impairment of antiglycation defense, increased in RAGE and in DNA damage. Male rats 8 week old was submitted to a high palatable diet, heated (130ºC/30minut) or not, during 4 month. Metabolic parameters, DNA damage, Glyoxalase I activity and oxidative stress status were evaluated. The high palatable diet (HP) and high palatable thermolyzed diet (HPTD) showed increased body weight and adipose mass, and impaired glucose tolerance at the studied time-points in glucose tolerance test (GTT). We show which HPTD have the capacity to reduce glycogen synthesis in liver and reduced glucose oxidation and lipid syntesis in adipose tissue. HP and HFTD promoted lipid peroxidation and protein carbonylation in kidney, liver and plasma, and oxidation of non protein thiol groups in kidney and liver, as well as change in catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and Glyoxalase I activity in kidney and liver. HFTD promoted increased im RAGE concentration in liver. Blood DNA damage was significantly higher in animals subjected to High palatable diets, and the highest damage was observed in animals that received the high palatable termolizated diet. Ingestion of a high palatable diet impairs the glucose tolerance, altered the redox homeostase and antiglication defense and increased DNA damage. And the thermolyzation process aggravates such a condition because of the elevated levels of AGEs, in addition to playing a role in the pathogenesis of diabetic complications by the impairs of redox homeostasis and reduced antiglycation defense. This model of treatment simulate a nutritional condition that is very common in an important percentage of the population, observed concerning the consequences of its consumption must be carefully evaluated and considered.

Submitted by KAREN INGRID TASCA (karenitasca@hotmail.com) on 2016-03-18T13:58:06Z No. of bitstreams: 1 tese definitiva.pdf: 4893138 bytes, checksum: a44e3b8c5013fe984e810122fa6c3e20 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-21T19:43:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tasca_ki_dr_bot.pdf: 4893138 bytes, checksum: a44e3b8c5013fe984e810122fa6c3e20 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-21T19:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tasca_ki_dr_bot.pdf: 4893138 bytes, checksum: a44e3b8c5013fe984e810122fa6c3e20 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Ao analisar as atuais causas dos óbitos das pessoas que vivem com HIV/aids (PVHA), diferentemente da era pré-cART (terapia antirretroviral combinada), destacam-se doenças típicas do envelhecimento, tais como dislipidemias, doenças cardiovasculares, diabetes mellitus, entre outras, que aparecem de forma muito precoce nesta população. Tal fenômeno ocorre devido às persistentes ativação imune e inflamação crônica em PVHA, que são favorecidas pela interação da HMGB1 - high mobility group box protein-1 - e dos produtos finais de glicação avançada (AGEs), com seu receptor (RAGE), presente na superfície da membrana celular. Em sua forma solúvel, sRAGE é uma provável supressora da ativação imune por sequestrar os ligantes e evitar a interação deles com a forma transmembrana, anulando assim, seus efeitos. Além disso, a translocação microbiana e o estresse oxidativo têm sido estudados como potencializadores dessa cascata inflamatória e, em PVHA, níveis de sCD14 e de produtos de peroxidação lipídica, tais como o malondialdeído (MDA) e 8-isoprostano, estão elevados em relação aos indivíduos não-infectados, enquanto que o sistema antioxidante dos portadores do vírus, incluindo a capacidade antioxidante total (CAT), vitaminas e seus precursores, também é considerada deficiente. Portanto, esses marcadores estão relacionados, tanto com a própria evolução para a doença, quanto com o aparecimento e gravidade das comorbidades não-associadas a aids. Objetivos: avaliar a influência da cART e das contagens de células T CD4+ nos níveis plasmáticos de sRAGE, AGEs, HMGB1, sCD14, citocinas, MDA, 8-isoprostano, CAT, vitaminas, proteína C-reativa (PCR) e variáveis metabólicas, além da relação com os danos genotóxicos induzidos por estresse oxidativo à partir das células mononucleares do sangue periférico das PVHA. Métodos: a abordagem foi realizada em dois estudos, um longitudinal envolvendo 30 PVHA analisadas antes (M0) e cerca de seis a 12 meses após início terapêutico (M1) e, outro estudo de caráter transversal, que dividiu os 92 participantes em cinco grupos, conforme uso ou não da cART e resposta imunológica apresentada, sendo ela, adequada (T CD4+>500) ou inadequada (T CD4+<500 células/mm3). A inclusão dos participantes ocorreu no Serviço de Ambulatórios Especializados de Infectologia “Domingos Alves Meira”, Botucatu/SP. Foram realizadas as seguintes técnicas: cromatografia de alta eficiência (HPLC) para o MDA e vitaminas; total antioxidant performance para o CAT; ensaio imunoenzimático (ELISA) para o sRAGE, AGEs, HMGB1, sCD14 e 8-isoprostano; citometria de fluxo para as citocinas IL-6, IL-8 e IL-10 e ensaio do Cometa para dano no DNA. Demais dados foram coletados de prontuários médicos. Na análise estatística foram utilizados, para as variáveis não paramétricas, os testes Poisson e Distribuição Gamma e, para as paramétricas, Binomial Negativa e Tukey-Kramer. Foram calculadas, também, correlações de Pearson. A análise foi ajustada para idade, gênero, prática de exercícios físicos, uso de tabaco e de antidepressivos. A significância foi considerada para p≤0,05. Resultados: no estudo longitudinal os níveis de triglicérides e PCR aumentaram após terapia e, concentrações de vitaminas e CAT diminuíram neste período. Além disso, houve aumento no dano do DNA pós-cART nos indivíduos que iniciaram a terapia com altas contagens de T CD4+. Naqueles que a iniciaram com baixas contagens destas células, ocorreu aumento de 8-isoprostano e diminuição nos níveis de AGEs. Já no estudo transversal, os grupos sob cART há mais de cinco anos e controle da viremia apresentaram os menores níveis de IL-10, sendo que, entre eles, o grupo de indivíduos com contagens mais altas de T CD4+ mostrou os níveis mais elevados de sCD14 e sRAGE. Ademais, no grupo virgem de tratamento com baixas contagens de T CD4+ houve maior concentração de 8-isoprostano, enquanto que, naquele sem tratamento, mas com altas contagens de T CD4+ e infecção há mais de cinco anos, observou-se os menores danos genotóxicos. Conclusão: o uso da cART influenciou na melhora dos parâmetros relacionados à infecção pelo HIV, porém, não houve benefícios no status inflamatório e de ativação imune, considerando os marcadores escolhidos. A cART parece, também, ter contribuído com o aumento no estresse oxidativo dos indivíduos infectados, tanto nos meses iniciais da terapia quanto seu uso em período prolongado, conforme demonstrado nos dois estudos. Assim, há necessidade de mais investigações, com maior casuística, sobre as alterações metabólicas, imunológicas e oxidativas provocadas pela cART. Além disso, devido à sua indicação cada vez mais precoce e uso prolongado, estratégias para minimizar estes parâmetros devem ser consideradas, tais como, adoção de hábitos saudáveis e acompanhamento periódico em Serviço de Referência. / Analyzing the current causes of deaths of people living with HIV/AIDS (PLWHA), it turns out that, unlike the pre-cART era (combination antiretroviral therapy), the highlights are typical manifestations of aging, such as dyslipidemia, cardiovascular disease and diabetes mellitus, which appear early in this population. This phenomenon occurs because of persistent immune activation and chronic inflammation in PLWHA, which are favored by the interaction of HMGB1 (high mobility group box protein-1) and AGEs (advanced glycation end-products), with the receptor RAGE, present in surface of the cell membrane. In its soluble form, sRAGE competes with the transmembrane receptor sequestering its ligands and preventing the activation of proinflammatory pathways. Furthermore, microbial translocation and oxidative stress have been studied as enhancers of this inflammatory cascade. Compared to the non-infected individuals, in PVHA the sCD14 and product levels of lipid peroxidation, such as malondialdehyde (MDA) and 8-isoprostane are increased, while their antioxidant system, including the total antioxidant capacity (TAC), vitamins and their precursors are deficient. Therefore, these markers are related both to the evolution of the disease itself, as with the onset and severity of non-AIDS comorbidities. Objectives: to evaluate the influence of cART and CD4+ T cells counts on plasma levels of sRAGE, AGEs, HMGB1, sCD14, cytokines, MDA, 8-isoprostane, TAC, vitamins, C-reactive protein (CRP) and metabolic variables, beyond their relationship with genotoxic damage induced by oxidative stress from peripheral blood mononuclear cells of PVHA. Methods: the approach was made through two studies, a longitudinal design enrolled 30 PVHA, analyzed before (M0) and approximately six to twelve months after (M1) therapy initiation; another transverse study, which divided the 92 participants into five groups, as use or not of cART and the presented immune response (adequate when the CD4+ T <500, or inadequate to CD4+ T >500 cells/mm3). The participants included attending the Specialized Ambulatory Service of Infectious Diseases "Domingos Alves Meira", Botucatu/SP. The following techniques were performed: high performance liquid chromatography (HPLC) for the MDA and vitamins; total antioxidant performance for CAT; enzyme immunoassay (ELISA) to sRAGE, AGEs, HMGB1, sCD14 and 8-isoprostane; flow cytometry for IL-6, IL-8 and IL-10 and comet assay for DNA damage. Other data were collected from medical records. We used Poisson test or Gamma distribution for non-parametric variables and Negative Binomial or One-way ANOVA with subsequent Tukey-Kramer post-hoc test for those parametric data. We also performed Pearson correlations. All calculations were adjusted for age, sex and tobacco use, practice of intense physical activity and use of anxiolytics and/or antidepressants (p≤0.05). Results: In the longitudinal study, after cART initiation triglyceride and CRP levels increased, and vitamin concentrations and CAT decreased. In addition, there was an increase in DNA damage of individuals who initiated therapy with high CD4+ T counts. Those started with low CD4+ T counts, occurred an increase in 8-isoprostane levels and a decrease in AGEs. In cross-sectional study, the groups under cART for more than five years and controlled viremia had lower IL-10 levels, and those with higher CD4+ T cell counts showed higher levels of sCD14 and sRAGE. Moreover, the naïve group with low CD4+ T counts presented the highest concentration of 8-isoprostane, while naïve patients but with a high CD4+ T count and infection for more than five years, it was observed the smallest genotoxic damage. Conclusion: the use of cART improved the parameters related to HIV infection, however, failed to improve the inflammatory and immune activation status, considering the variables analyzed here. The therapy also showed to increase the oxidative stress of infected individuals, both in the initial months as long-term use of cART, as shown in our both studies. Thus, there is need for further research with a larger cohort, about the disturbance in metabolic, immunological and oxidative status, potentiated by cART. In addition, because of the current ever-earlier recommendations to start cART and its prolonged use, strategies to minimize these parameters should be considered, such as adoption of healthy habits and regular monitoring in Reference Service.

Resumo: Nanopartículas são potencialmente atrativas em tecnologias industriais e medicinais, pois apresentam singularidades físico-químicas. Além disso, há necessidade de estudos de associação entre nanopartículas e compostos já existentes com mecanismos de toxicidade conhecidos. Avaliou-se o potencial tóxico de nanopartículas de dióxido de titânio e chumbo inorgânico em tecido hepático e eritrócitos da espécie de peixe Rhamdia quelen, após uma única injeção intraperitoneal, em ensaio agudo de 96 horas. As nanopartículas de dióxido de titânio (NPTiO2) foram aplicadas nas doses de 5ng/g, 50ng/g e 500ng/g, o chumbo inorgânico (PbII) na dose 21?g/g e foram aplicadas essas doses em associação. Demonstramos que NPTiO2 em baixas doses apresentam a capacidade de alterar a atividade enzimática, causar danos ao DNA, promover o mecanismo de apoptose e alterar a acumulação de chumbo em tecido hepático de Rhamdia quelen, além de causar alterações morfológicas nucleares, danos ao DNA e apoptose em eritrócitos. A dose de 5ng/g de NPTiO2 causou efeitos citotóxicos e genotóxicos no sangue. A dose de 50ng/g de NPTiO2 aumento na concentração de metalotioneína, indicando absorção no fígado, além de aumento na atividade de SOD e inibição de CAT, demonstrando possível estresse oxidativo excessivo, causando danos ao DNA e induzindo ao mecanismo de apoptose. No tratamento que recebeu injeção intraperitoneal somente com PbII, foi detectado danos ao DNA em eritrócitos e no tecido hepático, além de elevada absorção no fígado, porém não induziu o mecanismo de apoptose. Foi observado que a mistura PbII+5ng/g de NPTiO2 induziu à apoptose de eritrócitos, e menor absorção de chumbo no fígado quando comparada com o grupo tratado somente com PbII. A mistura PbII+50ng/g de NPTiO2, apresentou maiores danos ao DNA de eritrócitos quando comparada à NPTiO2 sozinha na mesma dose, além de grande absorção de chumbo no fígado. Apresentou maior concentração de metalotioneína, indução da atividade da SOD, mas sem alteração na atividade da CAT e da GST, demonstrando um possível estresse oxidativo, induzindo o mecanismo de apoptose. A mistura de PbII+500ng/g de NPTiO2 não causou efeitos citotóxicos e genotóxicos no sangue, houve menor absorção de chumbo no fígado, porém aumentou a concentração de metalotioneína, demonstrando uma possível interação PbII e NPTiO2, que consequentemente pode ter facilitado a eliminação dos contaminantes. A sensibilidade da espécie Rhamdia quelen frente às baixas doses de contaminantes, demonstrou que é um bom bioindicador. Este trabalho é o primeiro relato da utilização de contaminação via injeção intraperitoneal em Rhamdia quelen.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2118.pdf: 2821272 bytes, checksum: 3064964db7ce4796f6f67a637623ae54 (MD5) Previous issue date: 2008-01-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / Pollution is nowadays a problem that affects all environments, including the freshwater and the species living in there. Among them, under the ecotoxicological point of view, fish are a relevant group and the biggest among vertebrates. Phenol is an exogenous chemical usually present in concentrations higher than those allowed by law. Phenol is an organic lipophilic xenobiotic that cause toxic effects even at low concentrations and its presence in freshwater results from discharge of industrial efffluents. The aim of the present study was to determine the phenol effects 1) in the liver and red blood cells antioxidant metabolism, 2) in the liver biotransformation (phase I and II), 3) in the brain acetylcholinesterase plus recovery of 1 and 2 weeks and 4) in gills, liver and kidney, under the histopathological point of view, in matrinxã, Brycon amazonicus, a freshwater teleost from Amazon basin, which is being widely cultivated in Sao Paulo state. For such, three assays were done. Firstly, the phenol LC50 was determined for 96 hours. Second, the exposition to phenol was carried out for 96 h to determine its effects on gills, liver and kidney. At last, an experiment of exposure for 96 h, followed by recovery for one and two weeks, was carried out to determine its antioxidant effects on the liver and on the red blood cell metabolism (vitamin C, SOD, CAT, GPx, GSH and G6PDH); on two liver biotransformation phase I (EROD and ECOD) and phase II activities (UDPGT and GST) and brain acetylcholinesterase activity. The LC50 to phenol was 17, 40 mg/L, showing that matrinxã is a very sensitive species to phenol. From this, the phenol concentration used in all experiments was 2 mg/L. Histopathology observations showed that phenol affected harder the gills than liver and kidney, causing apical and total fusion of the secondary lamella plus blood congestion and sub epithelial edema. In the liver diameter increase of the sinusoidal capillaries and blood stasis was observed. In the kidney, phenol caused an increase of the space between glomerulus and capsule. A hematocrit increase was observed in fish exposed and recovery for one week. These results, associated to gill lesions, suggested that matrinxã endured a reduction in oxygen absorption. Erythrocyte antioxidant metabolism did not suggest that matrinxã exposed to phenol was under oxidative stress. Only G6PDH activity was increased during exposure, while CAT activity was decreased in matrinxã s erythrocytes. Also, oxidative stress was not observed after recovery. The antioxidant metabolism in liver was not affected after exposure, but after recovery, as it is suggested by the increase of GPx activity after first week of recovery followed by its decrease after second week. Hepatic G6PDH also decreases after the second week. These results corroborated the hepatic biotransformation data, which was increasing in the EROD and ECOD activities. The occurrence of oxidative stress only after the recovery may be ascribed to the increase in the hepatic biotransformation enzymes of the phase I, wherein the ERO production occurs. Moreover, phenol might have an inhibitory effect on phase II enzymes after phenol exposure, as suggested by UDPGT and GST activities decreases. Phenol was capable of inhibiting UDPGT activity in vitro, an effect not observed with GST activity. An inhibition of EROD and ECOD activities should be happened after exposition. The brain AChE activity was also inhibited after phenol exposure, regaining the control values after recovery. However, the vitamin C concentration increased after exposure and recovery, while a persistent decrease was observed in the liver after exposure and recovery. These results demonstrated phenol toxicity to matrinxa and the need of limit matrinxã exposure to this xenobiotic. / A poluição é hoje um problema que afeta todos os ambientes inclusive o de água doce, e conseqüentemente, os organismos que vivem nele. Entre estes, os peixes formam um grupo de grande importância sob a perspectiva ecotoxicológica, pois é o maior dentre os vertebrados. O fenol é uma substância química exógena que está usualmente em concentrações acima da permitida por lei. Este xenobiótico é um composto orgânico e lipofílico e sua presença nos corpos de água se deve principalmente aos despejos de origem industrial, podendo causar ações tóxicas mesmo em baixas concentrações. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do fenol, 1) no metabolismo antioxidante eritrocitário e hepático, 2) na biotransformação hepática (fase I e fase II), 3) na atividade da acetilcolinesterase cerebral e na recuperação de 1 e 2 semanas, e 4) nas brânquias, fígado e rim, do ponto de vista histopatológico, em matrinxã, Brycon amazonicus, um teleósteo de água doce originário da bacia Amazônica que vem sendo amplamente cultivado no Estado de São Paulo. Foram realizados 3 ensaios; primeiro, a determinação da CL50 de 96 horas. A partir deste dado, todos os outros experimentos foram feitos utilizando-se 10% da CL50/96h, ou seja, um teste subletal. O segundo ensaio foi a exposição ao fenol por 96 horas para determinar seu efeito nas brânquias, fígado e rim. Por fim, foi feita uma exposição por 96 horas seguida da recuperação por 1 e 2 semanas para se determinar os efeitos do fenol sobre o metabolismo antioxidante (Vit C, SOD, CAT, GPX, GSH, G6PDH) eritrocitário e hepático, e a possível recuperação; a biotransformação hepática (fase I, EROD e ECOD e II, UDPGT e GST), e os efeitos sobre a atividade da acetilcolinesterase cerebral. Os resultados obtidos mostraram que o fenol apresenta uma CL50 de 17,40 mg/L, e que o matrinxã é um organismo bem sensível ao fenol. Com este dado utilizamos uma concentração de fenol de 2 mg/L durante os experimentos de exposição subletal. Os dados observados na avaliação histológica mostraram que o fenol ocasionou alterações mais intensas nas brânquias que no fígado e no rim, causando principalmente fusão apical e total da lamela secundária, com congestão sanguínea e edema subepitelial. No fígado foi possível observar um aumento no diâmetro dos capilares sinusóides e estase sanguínea, e no rim o fenol causou um aumento do espaço entre o glomérulo e a cápsula renal. No experimento de exposição ao fenol em concentração subletal posterior recuperação, verificamos um aumento nos valores de hematócrito no grupo exposto e no grupo recuperado por 1 semana. Estes dados, associados às lesões branquiais, sugerem que o matrinxã sofreu uma diminuição na absorção de oxigênio. O metabolismo antioxidante eritrocitário não sugere estresse oxidativo durante a exposição ao fenol, aumentando somente a atividade da G6PDH, durante a exposição, e queda da atividade da CAT. Também não se observou estresse oxidativo durante a recuperação. Os resultados da análise do metabolismo antioxidante no fígado mostraram que não ocorreu estresse oxidativo após a exposição ao fenol. Todavia, após a recuperação, o aumento da atividade da GPx na primeira semana de recuperação e a redução na segunda semana sugerem estresse oxidativo . Observouse também uma redução na atividade da G6PDH após a segunda semana de recuperação. Estes dados corroboram os de biotransformação hepática que mostraram um aumento da atividade de EROD e ECOD na recuperação. A ocorrência de estresse oxidativo somente na recuperação pode ter sido ocasionada pelo aumento da atividade das enzimas da biotransformação de fase I, onde pode ocorre produção de ERO. Além do mais, o fenol parece exercer um efeito inibidor de algumas enzimas após a exposição, levando à diminuição de UDPGT e GST, as quais aumentaram sua atividade na ausência de fenol. O fenol também mostrou ser um inibidor da atividade da UDPGT in vitro , o que não ocorreu para a GST. Pode ter ocorrido também a inibição de EROD e ECOD durante a exposição. No cérebro a atividade da AChE também apresentou inibição após a exposição ao fenol, retornando aos valores normais após a recuperação. Entretanto, a concentração de vitamina C aumentou durante a exposição e a recuperação no cérebro, enquanto que no fígado observou-se redução. Estes dados mostram o grau de toxicidade do fenol para o matrinxã, mesmo em dose subletal, e a necessidade de redução de seu lançamento nos corpos de água para proteção desta espécie.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6401.pdf: 2400183 bytes, checksum: f8f38d926205e1c1f6dbaba3918ee3b0 (MD5) Previous issue date: 2014-02-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / Reactive oxygen species (ROS) are produced by the organism under various circumstances, such as the incomplete reduction of oxygen during cell respiration and also by exogenous factors. Have certain roles in the body, however, when in excess are harmful causing lipid peroxidation, DNA damage, cell organelles and even death. So, cells have developed antioxidant systems to maintained ROS at an appropriate level. Participating in this system the antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase and peroxiredoxins (PRDX). The latter stands out for its great abundance and reactivity with substrates, in humans six PRDX were described and are located in different cellular compartments, developing important roles in cell signaling and protecting cells from oxidative damage. In erythrocytes, this protein is so abundant that only lost in concentration for the globins, indicating a probable key role in this cell type as the erythrocytes are true targets of damage caused by ROS. However, little attention has been given to the antioxidant role of peroxiredoxins in erythrocytes and there are few studies in the literature relating to some of these proteins with erythrocyte various diseases, especially in relation to haemolytic anemia, which are part dehydrogenase deficiency Glucose-6-phosphate (G6PD) deficiency whose production of NADPH appears to interfere with the catalytic cycle of peroxiredoxins, however the relationship of these proteins in G6PD deficiency and SC hemoglobinopathy has not been explored. Literature data show that the erythrocytes in patients with sickle cell disease are under constant stress, in the case of individuals with SC hemoglobinopathy seems to be a greater rate of autoxidation of hemoglobin due to instability of the hemoglobin in this disease, leading to increased ROS. Then, this study evaluated the role of PRDXs in reticulocyte of patients with diseases described above, compared with reticulocytes of healthy individuals, using real-time PCR and Western blot. The results showed that no significantly statistical difference between the gene expression of PRDX in control and in patients in the two diseases studied. As for protein expression apparently there was also no significant difference. However, when assessing the redox profile at the major PRDX found in erythrocytes, PRDX 2, along with PRDX 1, we found that these patients were more oxidized state in patients than in controls. This suggests that there is a deficiency in the recycling of these proteins due to low activity of thioredoxin reductase, also due to increased ROS in these patients. And as patients do not present a severe hemolytic anemia there may be an increased expression and/or activity of other antioxidant proteins such as glutathione peroxidase and catalase. / As espécies reativas de oxigênio (EROs) são produzidas pelo organismo sob diversas circunstâncias, como por exemplo, pela redução incompleta do oxigênio durante a respiração celular e ainda por fatores exógenos. Apresentam algumas funções no organismo, porém, quando em excesso são prejudiciais causando peroxidação de lipídios, danos ao DNA, organelas e até morte celular. Então, para que as EROs sejam mantidas em um nível adequado as células desenvolveram sistemas antioxidantes. Participam desse sistema as enzimas antioxidantes, como superóxido dismutase (Sod), catalase (Cat), glutationa peroxidase e as peroxirredoxinas (Prdx). Esta última se destaca pela abundância e grande reatividade com os substratos, nos seres humanos, seis Prdx foram descritas e estão localizadas em diferentes compartimentos celulares, desenvolvendo funções importantes na sinalização célular e protegendo as células dos danos oxidativos. Nos eritrócitos, esta proteína é tão abundante que só perde em concentração para as globinas, evidenciando um provável papel fundamental neste tipo celular já que os eritrócitos são verdadeiros alvos de danos causados pelas EROs. Porém, pouca atenção tem sido dada ao papel antioxidante das peroxirredoxinas nos eritrócitos e existem poucos trabalhos na literatura relacionando algumas destas proteínas com as diversas doenças eritrocitárias, principalmente em relação às anemias hemolíticas, as quais fazem parte a deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) cuja deficiência de produção de NADPH parece interferir no ciclo catalítico das peroxirredoxinas, entretanto a relação destas proteínas na deficiência de G6PD e na hemoglobinopatia SC ainda não foi explorada. Dados de literatura mostram que os eritrócitos de pacientes com anemia falciforme estão sob constante estresse, no caso dos indivíduos com hemoglobinopatia SC parece haver maior taxa de autooxidação da hemoglobina devido a instabilidade da hemoglobina nesta doença, levando a um aumento de EROs. Este estudo avaliou o papel das PRDXs em reticulócitos de pacientes com as doenças descritas acima, comparando com reticulócitos de indivíduos sadios, utilizando PCR em tempo real e Western blot. Os resultados mostraram que não há diferença significamente estatística entre a expressão gênica das PRDX em controle e nos pacientes nas duas doenças estudadas. Quanto a expressão protéica aparentemente também não houve uma diferença considerável. No entanto, ao avaliarmos o perfil redox da principal PRDX encontrada no eritrócito, PRDX 2, juntamente com a PRDX 1, verificamos que estas apresentavam-se em um estado de oxidação maior nos pacientes do que nos controles. Isso sugere que há uma deficiência na reciclagem dessas proteínas devido a baixa atividade da tiorredoxina redutase também devido ao aumento de EROs nesses pacientes. E como os pacientes não apresentam quadro grave de anemia hemolítica, pode estar havendo um aumento da expressão e / ou a atividade de outras proteínas anti-oxidantes, tais como a glutationa peroxidase e catalase.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia, Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Ciências e Tecnologias e Saúde, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-05-02T14:53:07Z No. of bitstreams: 1 2017_MarianneLucenadaSilva.pdf: 1714331 bytes, checksum: 8a865e92c49abbc800564484d586a57d (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-05-03T10:35:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MarianneLucenadaSilva.pdf: 1714331 bytes, checksum: 8a865e92c49abbc800564484d586a57d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T10:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MarianneLucenadaSilva.pdf: 1714331 bytes, checksum: 8a865e92c49abbc800564484d586a57d (MD5) / Introdução: A estimulação elétrica de baixa frequência (EEBF) tem sido utilizada como recurso terapêutico adjuvante no processo de reabilitação de pacientes com insuficiência cardíaca (IC). Estudos recentes têm demonstrado resultados positivos na capacidade cardiorrespiratória e força muscular nesta população. Entretanto, ainda são escassos os estudos sobre os mecanismos de atuação da EEBF por meio das respostas inflamatória e oxidativas e do remodelamento da matriz extracelular. Objetivos: Avaliar o efeito da EEBF nos biomarcadores de remodelamento muscular, inflamação e estresse oxidativo, na capacidade cardiorrespiratória e o no desempenho muscular de pacientes com IC. Métodos: Vinte e seis pacientes (52,5 ± 9,12 anos e índice de massa corpórea médio de 27,09 ± 4,16) receberam aleatoriamente a EEBF (frequência: 25 Hz, largura de pulso: 400ms, tempo de estimulação e repouso: 10s e intensidade: corrente máxima tolerada) ou EEBF sham (intensidade: 0mA) nos músculos quadríceps e gastrocnêmicos uma vez ao dia, durante 1 hora, 5 vezes na semana por 10 semanas. Resultados: Foram observadas mudanças no grupo EEBF em comparação ao sham, aumento no biomarcador de remodelamento muscular por meio da MMP-2 (∆ 8,10 vs ∆ 0,31) (p < 0,024), redução na MMP-9 (∆ - 0,34 vs ∆ + 0,11) (p < 0,042), e redução da resposta pró-inflamatória TNF-α (- 41 % vs -2%) (p < 0,049). A EEBF não produziu modificação no estresse oxidativo, na capacidade cardiorrespiratória e desempenho muscular. Conclusão: A EEBF influenciou positivamente na resposta dos biomarcadores de remodelamento muscular e redução da atividade inflamatória, entretanto as respostas observadas não foram traduzidas em ganhos na capacidade cardiorrespiratória e desempenho muscular. Estes achados sugerem que a EEBF pode ser utilizada como uma alternativa de preparação ou tratamento de pacientes com IC. / Introduction: Low-frequency electrical stimulation (LFES) was included in clinical practice as a rehabilitation method in patients with heart failure (HF); Recently, several investigations have shown that training with LFES produced positive physiological adaptations in these patients, but it is still uncertain as to its effects of inflammatory reduction and muscle remodeling. Purpose: To determine the effect of a home rehabilitation program with EEBF non-remodeling and muscle performance and the oxidative and inflammatory responses in patients with HF. Methods: Twenty-six patients with stable HF were randomly assigned into two groups. Patients in (i) group sham underwent 10 weeks of small device with 5mA intensity; and (ii) group LFES performed 10 weeks of LFES of quadriceps and calf muscle (frequency 25Hz, mode “10s-on 10s-off, maximal intensity tolerance), 1 x 60min, 5 times per week and during 10 weeks. RESULTS: Changes in the LFES group were observed when compared to the sham group. There was an increase in the muscle remodeling biomarker through the MMP-2 (∆ 8,10 vs ∆ 0,31) (p < 0,049), a decrease in the MMP-9 (∆ - 0,34 vs ∆ + 0,11) (p < 0,042), and also a decrease in the TNF-α proinflammatory responde(- 41 % vs -2%) (p < 0,0642). The markers of oxidative stress, cardiorespiratory capacity, muscle strength and muscle activation unchanged. Conclusion: LFES has been shown to improve significantly remodeling muscle and reduced inflammatory variables. These results suggest that the use of LFES is an adjuvant method for rehabilitation and may prevent damage muscle in patients with HF.

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 hiperprolinemia tipo II é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência severa na atividade da enzima D1-pirrolino-5-carboxilato desidrogenase, o que resulta em acúmulo tecidual de prolina. Muitos pacientes afetados por essa doença apresentam epilepsia e retardo mental. Embora as manifestações neurológicas sejam encontradas em um considerável número de pacientes hiperprolinêmicos, os mecanismos pelos quais essas ocorrem são pouco compreendidos. Considerando que pouco se sabe a respeito dos altos níveis de prolina no cérebro, os objetivos do nosso estudo foram investigar os efeitos in vivo (agudo e crônico) e in vitro da prolina sobre alguns parâmetros bioquímicos (atividades da acetilcolinesterase e butirilcolinesterase em córtex cerebral e soro de ratos, respectivamente, citocromo c oxidase e Na+,K+-ATPase em córtex cerebral de ratos; captação do glutamato em fatias de córtex cerebral e hipocampo de ratos e hidrólise de nucleotídeos em sinaptossomas obtido de córtex cerebral e em soro de ratos).Também investigamos o efeito do pré-tratamento com as vitaminas E e C ou da administração concomitante desses antioxidantes durante a administração crônica de prolina sobre as alterações causadas pela prolina nos parâmetros de estresse oxidativo, nas atividades da acetilcolinesterase, citocromo c oxidase e Na+,K+- ATPase, na captação do glutamato e no déficit de memória espacial. Em adição, também investigamos o efeito da administração aguda de vitamina E, vitamina C, LNAME e melatonina sobre a alteração causada pela prolina na atividade daacetilcolinesterase, a fim de verificar se esses antioxidantes e o L-NAME seriam capazes de prevenir tal efeito. Os resultados mostraram que a administração aguda de prolina reduziu a atividade da acetilcolinesterase e aumentou a atividade da butirilcolinesterase em homogeneizado e soro de ratos, respectivamente. Verificamos também que a administração aguda e crônica de prolina reduziu a atividade da citocromo c oxidase em córtex cerebral de ratos e que a administração aguda de prolina reduziu a atividade da Na+,K+-ATPase em córtex cerebral de ratos. Além disso, também observamos que a prolina in vitro reduziu a captação do glutamato em córtex cerebral e hipocampo e que a prolina in vivo reduziu a captação do glutamato somente em córtex cerebral. Os efeitos relatados possivelmente ocorreram pela geração de radicais livres, visto que antioxidantes importantes como as vitaminas E e C preveniram esses efeitos, exceto a redução da captação do glutamato. Tais antioxidantes também preveniram o déficit de memória e as alterações de vários parâmetros de estresse oxidativo causados pela prolina, como o aumento da quimiluminescência, a redução do potencial antioxidante total não-enzimático (TRAP) e as alterações nas atividades das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GSH-Px). Cabe ressaltar que a administração aguda de vitamina E, vitamina C, L-NAME e melatonina também preveniu a ação da prolina causada sobre a acetilcolinesterase. Verificamos também que a administração aguda e crônica de prolina alterou a hidrólise de nucleotídeos adenínicos em sinaptossomas de córtex cerebral e em soro de ratos. Nossos resultados, em conjunto, mostram que a hiperprolinemia tipo II causa uma série de alterações neuroquímicas, as quais podemcontribuir para as disfunções neurológicas características da doença. Além disso, se esses resultados também ocorrerem em humanos, nossos dados referentes à utilização de antioxidantes (vitaminas E e C) poderão ser usados como uma estratégia para o tratamento de alguns sintomas associados com a hiperprolinemia tipo II. / Hyperprolinemia type II is an autosomal recessive disorder caused by the severe deficiency of D1-pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase activity, resulting mainly in tissue accumulation of proline. Most patients detected so far show epilepsy and mental retardation. Although neurological dysfunction is commonly found in a considerable number of hyperprolinemic patients, the mechanisms by which this occurs are poorly understood. Considering that very little is known about the role of high sustained levels of proline in brain, the geral objective of the present study was to investigate the in vivo (acute and chronic) and in vitro effects of proline on some biochemicals parameters (activities of acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase in cerebral cortex and serum of rats, respectively, cytochrome c oxidase and Na+,K+-ATPase in cerebral cortex of rats; glutamate uptake in cerebral cortex and hippocampus slices of rats and nucleotide hydrolysis in synaptosomes from cerebral cortex of rats and in serum of rats). We also investigated the effect of pretreatment with antioxidants (vitamins E and C) or concomitant administration of these antioxidants during chronic proline treatment on the effects elicited by proline on some parameters of oxidative stress, on the activities of acetylcholinesterase, cytochrome c oxidase and Na+,K+-ATPase, on glutamate uptake and on the deficit of spatial memory. In addition, we also evaluated the influence of acute administration of vitamin E, vitamin C, L-NAME and melatonin on the effects elicited by proline on acetylcholinesterase activity, with the propose to verify if these antioxidants and L-NAME will be able to prevent such effect. The results showed that acute administration of proline reduced acetylcholinesterase activity and increased butyrylcolinesterase activity in homogenate of cerebral cortex and serum of rats, respectively. We also verified that acute and chronic administration of proline reduced the activity of cytochrome c oxidase in cerebral cortex of rats and that acute administration of proline reduced the activity of Na+,K+-ATPase in cerebral cortex of rats. In addition, proline in vitro reduced glutamate uptake in cerebral cortex and hippocampus slices of rats and proline in vivo reduced glutamate uptake just in cerebral cortex. The effects related here possibly occured by the generation of free radicals, since important antioxidants such as vitamins E and C prevented these effects, except the reduction on glutamate uptake. The memory deficit and the alterations on various parameters of oxidative stress caused by proline [increase of chemiluminescence, reduction of total radical-trapping parameter (TRAP) and alterations on the activities of antioxidants enzymes catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GSH-Px)] were also prevented by these antioxidants. Acute administration of vitamin E, vitamin C, L-NAME and melatonin also prevented the reduction caused by proline on acetylcholinesterase activity. Besides, we also showed that acute and chronic administration of proline altered the adenine nucleotide hydrolysis in synaptosomes from cerebral cortex of rats and in serum of rats. Our group´s results show that hyperprolinemia type II causes various neurochemical alterations, which may contribute to the neurological dysfunction characteristic of this disease. Furthermore, if these findings also occur in humans, we can suggest that the supplementation with antioxidants should be used as a strategy to the treatment of hyperprolinemia typo II.

A cisteamina (CSH) é um aminotiol redutor formado a partir da via catabólica da coenzima A e é precursora da taurina, um aminoácido abundante no encéfalo e que possui propriedades antioxidantes. A CSH é uma droga depletora de cistina e, quando utilizada precocemente no tratamento da cistinose, retarda a evolução da doença. A cistinose é uma doença metabólica causada pela deficiência do transportador lisossomal de cistina levando à formação de cristais de cistina em diversos órgãos e tecidos, incluindo o sistema nervoso central. Estudos realizados com fibroblastos de pacientes cistinóticos e com células tubulares renais sobrecarregadas com cistina dimetil éster (CDME), um análogo da cistina utilizado para estudar a patogênese da cistinose, sugerem que a apoptose está aumentada nesta doença. Considerando que o estresse oxidativo é um conhecido indutor de apoptose, o objetivo inicial deste estudo foi investigar um possível efeito antioxidante da CSH sobre vários parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos jovens. Para os experimentos in vitro, foram utilizados ratos Wistar de 22 dias não tratados e a CSH foi testada nas concentrações finais de 0,25 a 1,0 mM. Os resultados mostraram que a CSH reduziu a lipoperoxidação (LPO), a oxidação do 2′,7′-dihidrodiclorofluoresceina (DCFH), a carbonilação protéica e a atividade da catalase (CAT); e aumentou a atividade da glutationa peroxidase (GSH-Px). No tratamento agudo, ratos de 22 dias de vida receberam três injeções subcutâneas de CSH (0,26 μmol/g de peso corporal), com intervalo de 3 h entre elas e foram mortos 1 h após a última injeção. Os ratos do grupo controle receberam o mesmo volume de solução salina. A CSH reduziu a LPO e a atividade da GSH-Px; e aumentou a carbonilação protéica e a atividade da CAT. A próxima etapa da investigação foi verificar os efeitos da co-administração de CSH sobre os mesmos parâmetros de estresse oxidativo estudados anteriormente em córtex cerebral de ratos submetidos a um modelo experimental de cistinose por administração crônica de CDME. Os animais receberam duas injeções diárias intraperitoneais de CDME (1,6 μmol/g de peso corporal) e/ou subcutâneas de CSH (0,26 μmol/g de peso corporal) do 16º ao 20º dia de vida. Os ratos foram mortos no 21º dia de vida, metade 1 h depois da última injeção e os outros 12 h após a última injeção. O CDME induziu a LPO, a carbonilação protéica e estimulou a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), GSH-Px e CAT. O CDME diminuiu a relação tióis/dissulfetos. Por sua vez, a co-administração de CSH restabeleceu o equilíbrio redox e preveniu o estresse oxidativo induzido pela administração de CDME. Quando analisados em conjunto, os resultados sugerem que a CSH, além de ser uma droga depletora de cistina intralisossomal, pode ser um seqüestrador de radicais livres, reduzindo a lesão celular por apoptose. Se estes efeitos também ocorrerem nos pacientes cistinóticos, a CSH também pode retardar a evolução da cistinose pelo seu efeito antioxidante. / Cysteamine (CSH) is a reducing aminothiol generated from the coenzyme A catabolic pathway and is the main source of taurine, an abundant amino acid in the brain with antioxidant properties. CSH is a cystine-depleting drug and when used earlier in the treatment of cystinosis, extends life of affected patients. Cystinosis is a metabolic disease caused by deficiency of the lysosomal cystine carrier leading to the formation of cystine cristals in many organs and tissues, including central nervous system. Studies performed in fibroblasts of cystinotic patients and in kidney cells loaded with cystine dimethyl ester, a cystine analog used for studying the pathogenesis of cystinosis, suggest that apoptosis is enhanced in this disease. Considering that oxidative stress is a known apoptosis inducer, the first objective of this study was to investigate a possible antioxidant effect of CSH on several parameters of oxidative stress in the brain of young rats. For the in vitro experiments, non-treated 22-dayold rats were used and CSH was added to the assay at 0.25 to 1.0 mM final concentrations. Results showed that CSH reduced lipoperoxidation (LPO), 2′,7′-dihydrodichlorofluorescein oxidation (DCFH), carbonyl content of proteins and catalase (CAT) activity, and increased glutathione peroxidase activity (GSH-Px). In the acute treatment, 22-day-old rats received three subcutaneous injections of CSH (0.26 μmol/g body weight) at 3 h intervals and were sacrificed 1 h after the last injection. In the control group, rats received the same volumes of 0.85% NaCl. Cysteamine decreased LPO and GSH-Px activity, and increased the carbonyl content of proteins and CAT activity. The next step of this investigation was to verify the effects of CSH co-administration in the same oxidative stress parameters studied before, in cerebral cortex of rats submitted to an experimental model of cystinosis. The animals were injected intraperitoneously twice a day with 1.6 mol/g body weight cystine dimethylester and/or subcutaneously 0.26 mol/g body weight cysteamine from the 16th to the 20th postpartum day. Rats were sacrificed in the 21st day, half 1 h after the last injections, and the others 12 h after the last injection. CDME induced LPO, protein carbonylation, and stimulated superoxide dismutase (SOD), GSH-Px and CAT activities. CDME significantly decreased thiol/disulfide ratio. CSH co-administration restored the redox status and prevented the oxidative stress induced by CDME administration. Taken together, the results suggest that CSH act not only as an intralysosomal cystine-depleting drug but also as a scavenger of free radicals, reducing cell damage by apoptosis. If these effects also occur on cystinotic patients, the antioxidant effect of CSH may contribute to retard the evolution of the disease.