A vitamina A e seus derivados, os retinóides, participam de processos celulares tais como desenvolvimento, proliferação, diferenciação e apoptose. Os efeitos da vitamina A, em sua maior parte, são atribuídos à ativação de receptores nucleares da família dos receptores esteróides, conhecidos como RAR e RXR. No entanto, o excesso de vitamina A ou de retinóides na dieta ou em uso terapêutico, pode ser teratogênico. Diversos trabalhos tem demonstrado in vitro e in vivo que a vitamina A e seus metabólitos são moléculas redox ativas, isto é, podem agir como pró-oxidantes ou antioxidantes , dependendo da concentração e do ambiente em que se encontram. Os objetivos deste trabalho foram investigar possíveis alterações no ambiente redox do pulmão de ratos Wistar tratados com vitamina A. Neste trabalho, foram utilizados ratos Wistar machos adultos – 90 dias (no início do tratamento), que foram tratados por 3, 7 ou 28 dias com vitamina A na forma de palmitato de retinol (Arovit®) nas doses de 1000, 2500, 4500 ou 9000 UI/kg/dia via intra-gástrica (gavagem). Verificamos um aumento significativo nos níveis de marcadores de estresse oxidativo (carbonilação de proteínas, peroxidação lipídica e diminuição no conteúdo de tióis reduzidos) além de modulação da atividade de enzimas antioxidantes em todos os períodos analisados, tanto nas doses consideradas terapêuticas que são as doses de 1000 e 2500 UI/kg/dia quanto nas doses excessivas 4500 e 9000 UI/kg/dia. Então, a partir destes resultados e de outros dados já reportados na literatura, acreditamos que seja necessária uma maior cautela no uso de vitamina A tanto a nível de suplementação quanto a nível terapêutico, visto que ela na forma que foi utilizada nesse trabalho pode ser adquirida livremente em farmácias sem a necessidade de receita médica. / Vitamin A and its derivatives, the retinoids, participate in cellular processes such as growth, cell division and apoptosis. The effects of vitamin A , in part, is ascribed to gene transcription mediated by nuclear receptors from the family of the steroid receptors, known as RAR and RXR. However, excessive vitamin A, or its retinoids, in the diet, or by therapeutic use, may be theratogenic. Diverse works have demonstrated in vitro and in vivo that vitamin A and its metabolites may be pro-oxidant or antioxidant. In this work, we aimed to investigate alterations in the redox environment of the lung of the rats Wistar treated with vitamin A. Here, we have utilized adult male Wistar rats (90/days old) that were treated for 3, 7 or 28 days with vitamin A as retinol palmitate at 1000, 2500, 4500 or 9000 IU/kg/day intra-gastrically (gavage). We have verified an increased level of oxidative stress markers (protein carbonylation, lipid peroxidation, and decreased protein and non-protein thiol content) and antioxidant enzymes activities modulation after any period of treatment, in all periods analyzed, both doses that are considered therapeutic doses of 1000 and 2500 IU / kg / day and in excessive doses 4500 and 9000 IU / kg / day. Then, regarding the results obtained in this work and from other reported data, we recommend caution in the use of vitamim A for supplementation or for therapeutic use.

O resveratrol (3,5,4’-trihydroxy-trans-stilbene) é um polifenol encontrado nas uvas e no vinho tinto, que possui propriedades antioxidantes, antiinflamatórias, bem como cardioprotetoras. Recentemente, cada vez mais estudos sugerem que o resveratrol possa exercer um papel significativo; regulando funções importantes no SNC, especialmente sob condições patológicas. Assim, neste estudo nós investigamos o papel neuroprotetor do resveratrol através de um efeito modulatório sobre parâmetros gliais em cultura primária de astrócitos corticais e em um modelo de fatias hipocampais. Os astrócitos são as células mais abundantes constituintes do SNC e uma de suas funções consiste em exercer um papel protetor contra o estresse oxidativo. Nós observamos que o tratamento com resveratrol por 24 h foi capaz de aumentar a captação de glutamato, o conteúdo de glutationa e secreção de S100B em cultura de astrócitos corticais. Além disso, a pré-incubação com resveratrol confirmou seu potencial não só como antioxidante, mas também modulando as funções gliais mesmo após um insulto oxidativo com 0,1 mM de H2O2. Observamos que o resveratrol impediu o aumento das espécies reativas de oxigênio após uma injúria com H2O2 e evitou a diminuição da captação de glutamato e do conteúdo de glutationa. Enquanto que a secreção de S100B, 1 h após o dano com H2O2, apresentou um aumento transitório que foi revertido pela presença de resveratrol. O oposto ocorreu 24 h após o insulto, quando o H2O2 levou a uma diminuição na secreção de S100B, enquanto que na presença do resveratrol foi observado um aumento da proteína no meio extracelular. Um perfil semelhante foi encontrado em fatias hipocampais tratadas com resveratrol após um insulto com 0,1 e 1 mM de H2O2. Apesar do resveratrol não ter revertido a diminuição dos níveis extracelulares de lactato e a redução da viabilidade celular induzidos por 1 mM de H2O2, o polifenol preveniu o aumento da permeabilidade da membrana observada. O resveratrol também impediu a diminuição do conteúdo de glutationa após a exposição ao H2O2. Ainda, a ativação da ERK1/2 provocada por 1 mM de H2O2 foi completamente prevenida pelo resveratrol. Entretanto, o resveratrol evitou a diminuição na captação de glutamato apenas após o insulto com 0,1 mM de H2O2. Embora os mecanismos através dos quais o resveratrol exerce seus efeitos ainda não estejam completamente esclarecidos, podemos propor que o polifenol apresenta um papel protetor contra injúrias no SNC por modular funções gliais. / Resveratrol (3,5,4’-trihydroxy-trans-stilbene) is a polyphenol present in grapes and red wine, which has antioxidant, anti-inflammatory and cardioprotective properties. Recently, a great number of reports suggest that resveratrol might be involved in important functions of SNC, especially under pathological conditions. Therefore, in this study, we investigate the neuroprotective role of resveratrol through modulatory effect on glial parameters in primary cortical astrocytes and hippocampal slice preparations. Astrocytes are the most abundant cell type CNS and are involved in a protective role against oxidative stress. We observed that 24 h treatment with resveratrol lead to an increase in glutamate uptake, glutathione content and S100B secretion in astrocyte cultures. Moreover, pre-incubation with resveratrol has confirmed its potential not just as an antioxidant, but also by modulating glial functions even after an oxidative insult with 0,1 mM H2O2. Resveratrol avoided the increase of reactive species of oxygen after an insult with H2O2 and prevented the decrease in glutamate uptake and glutathione content. Moreover, 1 h after H2O2 injury, S100B secretion demonstrated a transitory increase that was reverted by resveratrol. In contrast, 24 h after the oxidative damage exposure it was observed a decrease in S100B caused by H2O2 while in the presence of resveratrol there was an increase of S100B in the extracellular. A similar profile was found in hippocampal slices treated with resveratrol after oxidative damage with 0,1 and 1 mM H2O2. Even though resveratrol did not changed the decrease in lactate levels and the reduction in cell viability induced by 1 mM H2O2, it was able to prevent the increase in cell permeability. Resveratrol also prevented the decrease of glutathione content after H2O2. There was also an activation of ERK1/2 by 1 mM H2O2 that resveratrol fully prevented. However, resveratrol only reverted the decrease in glutamate uptake induced by 0,1 mM H2O2. Although the mechanisms underlying resveratrol effects are not completely clear, we may propose that resveratrol could represent a protective strategy to avoid brain injury by modulating glial functions.

O ozônio (O3) troposférico pode ser considerado um dos poluentes atmosféricos mais tóxicos da atualidade. Nas espécies vegetais o O3 penetra através dos estômatos, interferindo nos processos fisiológicos, metabólicos e celulares das plantas. Os efeitos negativos do O3 são desencadeados devido ao fato deste ser um potente agente oxidante capaz de gerar espécies ativas de oxigênio (EAO) no meio intracelular. No entanto, as investigações sobre os impactos da exposição ao O3 na fisiologia e produtividade das principais culturas agrícolas da América do Sul ainda são escassos. Para a maioria das espécies vegetais cultivadas no Brasil, uma análise integrada dos aspectos fisiológicos e bioquímicos relacionados à toxicidade deste ainda é limitada. O objetivo deste trabalho de doutorado foi avaliar as modificações nos parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo e do balanço redox celular em resposta à exposição controlada a elevadas concentrações de O3 no tecido foliar de diferentes cultivares subtropicais de feijão (Phaseolus vulgaris L.). As alterações desencadeadas pelo O3 no sistema antioxidante enzimático e não-enzimático foram determinadas através de diferentes abordagens, como a avaliação da extensão do dano oxidativo a lipídios; a quantificação da atividade e dos níveis proteicos da enzima antioxidante catalase; a avaliação dos níveis teciduais dos antioxidantes ácido ascórbico e grupamentos tióis totais; e a produção de espécies ativas de oxigênio. Os resultados indicam que níveis constitutivos mais elevados de espécies ativas de oxigênio (EAO) e de antioxidantes não-enzimáticos (ascorbato), acompanhados da modulação do sistema antioxidante enzimático (aumento na quantidade e atividade da catalase), conferem proteção ao tecido foliar contra insultos oxidativos, como a oxidação de lipídios de membrana e a diminuição dos níveis de pigmentos fotossintetizantes, desencadeados pelo O3. Ao contrário, quando a exposição ao O3 aumenta a geração de EAO, e este aumento está aliado à falta da modulação eficaz tanto do sistema antioxidante enzimático como do não enzimático, a indução de alterações oxidativas severas (aumento de lipoperoxidação e diminuição nos níveis de clorofila a e b) ocasiona perda no conteúdo proteico das folhas, o que compromete a estrutura celular e o processo fotossintético. Sendo assim, pode-se concluir que, nas cultivares estudadas, a capacidade de resistir aos efeitos negativos do O3 está relacionada com as diferenças bioquímicas constitutivas capazes de manter homeostase do estado redox celular no tecido foliar. / Tropospheric ozone (O3) can be considered one of the most toxic air pollutants today. In plant species O3 penetrates through leaf stomata, interfering with physiological, metabolic and cellular processes in plants. The negative effects of O3 are triggered due to the fact that this is a potent oxidizing agent capable of generating reactive oxygen species (ROS) in the intracellular environment. However, research on the impacts of exposure to O3 in physiology and productivity of major crops in South America are still scarce. For most plant species grown in Brazil an integrated analysis of the physiological and biochemical aspects related to toxicity of this contaminant is still limited. The aim of this study was to evaluate the changes in oxidative stress parameters and cellular redox balance in response to controlled exposure to high O3 concentrations in the leaf tissue of different subtropical cultivars of common bean (Phaseolus vulgaris L.). Changes triggered by O3 in enzymatic and non-enzymatic antioxidant system were determined by different approaches, such as the extent of oxidative damage to lipids, the quantification of protein levels and activity of the antioxidant enzyme catalase; evaluation of tissue levels of the antioxidants ascorbic acid and total thiol groups, and the production of reactive oxygen species. The results indicate that constitutive higher levels of ROS and non-enzymatic antioxidants (ascorbate) accompanied by modulation of enzymatic antioxidant system (enhanced catalase activity and content) confer protection against oxidative insults triggered by O3 in leaf tissue, such as the oxidation of membrane lipids and decreased levels of photosynthetic pigments. In contrast, when the O3 exposure increases ROS generation, and this increase is coupled with the lack of an effective modulation of the antioxidant (both enzymatic and non-enzymatic), the induction of severe oxidative changes (increase in lipoperoxidation levels and decrease in the levels of chlorophyll a and b) leads to protein content loss on leaves, which compromises the cellular structure and the photosynthetic process. Thus, it can be concluded that in the studied cultivars the ability to resist the negative effects of O3 relies on the constitutive biochemical differences that are capable of maintaining the cellular redox homeostasis of leaf tissue.

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2018-10-01T14:08:03Z No. of bitstreams: 2 Roberto_Kirmayr_Jaquetti.pdf: 2373202 bytes, checksum: 3a1ad4df9f2ad48e77083a56b65f55e6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T14:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Roberto_Kirmayr_Jaquetti.pdf: 2373202 bytes, checksum: 3a1ad4df9f2ad48e77083a56b65f55e6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Plants can adjust functional traits according to the variations in the availability of resources. Under low soil water and nutrient availability, as found in degraded areas, the growth of tree species can be drastically reduced. Tree legumes evolved different strategies to efficiently uptake and use nutrients, securing high survival and growth rates, thus facilitating the restoration of important biogeochemical cycles during forest restoration. Early successional species may increase fast (aquisitive) traits under high resources, while slow (conservative) traits can be enhanced under limited resources and for late successional species. Variations in functional traits such as growth, gas exchange, water potential, nutrients, non-structural carbohydrates (soluble sugars and starch) (NSC), photosynthetic pigments and chlorophyll fluorescence of six tree legumes species were studied according with low vs. high water and nutrient availabilities during a forest restoration plantation in Hydroelectric dam Balbina. The species selected were five native species from Amazonia Cenostigma tocantinum, Senna reticulata, Dipteryx odorata, Clitoria fairchildiana and Inga edulis, and one alien species from Australia Acacia sp.. The individuals were either fertilized or remain unfertilized throughout the 24 month experiment. Three main hypotheses were tested: a) economics spectrum; b) functional equilibrium; and c) NSC dynamics and source-sink allocations. Economics spectrum was mostly confirmed under high water and nutrient availabilities increasing transpiration (E), photosynthesis (Pn), relative growth rates in diameter and performance index of chlorophyll fluorescence (PIABS). Traits from the slow spectrum such as dissipation energy flux (DI0/RC), intrinsic water use efficiency (IWUE) and root mass fraction (RMF) were enhanced under limited conditions. Functional equilibrium hypothesis was also confirmed as unfertilized plants increased twice the RMF as compared with high nutrient plants. Further RMF was positively correlated with starch and soluble sugars in root tissues indicating an active process of increased root fraction involving energy costs. Acacia sp. which respond differently than economics spectrum had significant growth under severe nutrient limitations, increasing nutrient and energy use efficiency, and the pool of NSC in leaf biomass. S. reticulata also diverge from economics assumptions being unable to adjust traits such as gas exchange and showing responses to drought stress which were related with increased leaf calcium and starch content. The fast acquisition of resources according (increased E and Pn) was considered the main strategy of species in a degraded and fertilized environment, as adjustments in energy use efficiency and NSC pools were essential for plants acclimation. Tree legumes especially N2-fixing species are proven to be well succeeded in forest restoration plantations producing eight times more biomass than non N2-fixing. Photosynthesis was the most responsive variable to evaluate species responses to resource variations in our study, nonetheless chlorophyll fluorescence appears to be an alternative efficient technique to evaluate the performance and responses to abiotic stress factors. This study makes a significant contribution to the understanting of the ecophysiology of tropical tree legumes and also to provide data to enhance Dynamic Global Vegetation Models. Additionally, from the conceptual view this thesis provide data to enhance climate change predictions models on the interface of soil-plant-atmosphere (during 2015/16 El Niño event) in Amazon forest. In conclusion, the mixing of different successional ecological groups and including biological N2 fixation process appears to be an efficient way to achieve ecological forest restoration goals in nutrient limited soils such as in Amazon basin. / Diferentes espécies são capazes de ajustar suas características funcionais de acordo com as variações na disponibilidade de recursos do ambiente. Sob baixa disponibilidade de água e nutrientes no solo como em áreas degradadas, o crescimento das plantas pode ser drasticamente reduzido. Por outro lado, espécies leguminosas arbóreas desenvolveram evolutivamente diferentes estratégias para adquirir e utilizar nutrientes de maneira eficiente, garantindo altas taxas de sobrevivência e crescimento, facilitando a restauração de importantes ciclos biogeoquímicos em plantios de restauração florestal. De acordo com a hipótese do espectro econômico espécies iniciais podem aumentar respostas relacionadas as características do rápido espectro sob alta disponibilidade de recursos, enquanto respostas de crescimento lento (conservacionistas) são encontradas em condições limitantes e em espécies tardias. As variações das características funcionais como crescimento, trocas gasosas, nutrientes foliares, potencial hídrico, carboidratos não estruturais (açucares solúveis e amido), pigmentos fotossintetizantes e fluorescência da clorofila de seis espécies leguminosas arbóreas foram estudados de acordo com a alta X baixa disponibilidade de agua e nutrientes em um plantio de restauração florestal na UHE Balbina. Foram selecionadas cinco espécies nativas da região Cenostigma tocantinum, Senna reticulata, Dipteryx odorata, Clitoria fairchildiana e Inga edulis, e uma espécie nativa da Austrália Acacia sp. as quais foram fertilizadas ou permaneceram sem adubação durante os 24 meses de experimento. Três principais hipóteses foram avaliadas: a) espectro econômico; b) equilíbrio funcional; e c) dinâmica de carboidratos e relações fonte-dreno. A hipótese do espectro econômico foi confirmada em condições de alta disponibilidade de água e nutrientes com o aumento da transpiração (E), fotossíntese (Pn), taxa de crescimento relativo em diâmetro e índice de desempenho da fluorescência da clorofila (PIABS). Características do espectro lento como dissipação do fluxo de energia (DI0/RC), eficiência intrínseca no uso de água (IWUE) e fração de biomassa de raízes (RMF) foram incrementadas em condições limitantes. A hipótese do equilíbrio funcional também foi confirmada com um aumento de 100% dos valores de RMF em plantas não adubadas. Além disso, o aumento da RMF foi correlacionado com os teores de amido e açúcares solúveis nas raízes indicando um carregamento ativo com gastos de energia durante o processo. Acacia sp. contrariando o espectro atingiu um crescimento significativo mesmo não fertilizada, através do ajuste de suas características funcionais com eficiência nouso de energia (PIABS) e nutrientes, além do alto conteúdo de carboidratos e produção de biomassa de folhas. S. reticulata também divergiu das respostas do espectro, apresentando sinais de estresse fisiológico como o aumento dos teores de cálcio e amido nas folhas. A rápida aquisição de recursos como o aumento da Pn e da E foi a principal estratégia das espécies nos ambientes degradados e fertilizados, por outro lado o ajuste na eficiência do uso de energia e na dinâmica de carboidratos tem papel fundamental na aclimatação das espécies. Espécies leguminosas arbóreas principalmente fixadoras de N2 são comprovadamente bem sucedias em plantios de restauração produzindo oito vezes mais biomassa do que espécies não fixadoras. A fotossíntese foi a variável mais responsiva para avaliar as respostas das espécies em relação às variações ambientais, no entanto a fluorescência da clorofila parece ser uma técnica alternativa robusta e eficaz para avaliar a desempenho e as respostas aos fatores abióticos de estresse. Concluindo, a inclusão de espécies de diferentes grupos sucessionais e do processo de fixação biológica de nitrogênio parece ser uma técnica eficiente de restauração ecológica em áreas com fortes limitações nutricionais como em solos da bacia Amazônica.

O glicerol é um agente osmótico utilizado para o tratamento da hipertensão intracraniana, edema cerebral e glaucoma. O glicerol também é usado experimentalmente para induzir insuficiência renal aguda através da rabdomiólise. Neste modelo, a administração intramuscular de glicerol provoca injúria nos túbulos renais devido a uma combinação de fatores que incluem vasoconstrição renal, obstrução dos túbulos contorcidos distais por cilindros de mioglobina e estresse oxidativo mediado pelos grupos heme da mioglobina. No entanto, segundo a literatura, o mesmo dano renal também é causado após a administração intraperitoneal de glicerol, sugerindo que este composto possa provocar insuficiência renal aguda através de mecanismos que não envolvam a rabdomiólise. Portanto, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da administração intraperitoneal de glicerol durante 14 dias sobre parâmetros histológicos e bioquímicos no rim de ratos jovens. Foram utilizados ratos Wistar de 23 dias de idade e administrado intraperitonealmente uma solução hipertônica de glicerol (50% vol/vol) na dose de 10 mL/Kg de peso corporal durante 14 dias e os ratos controle receberam igual volume de solução salina (NaCl 0,85 g%). O dano renal foi avaliado através dos níveis plasmáticos de creatinina, atividades da creatina cinase e da lactato desidrogenase, e no rim foi realizada histologia, e mensurados a taxa de consumo de glicose, atividades das enzimas creatina cinase, piruvato cinase e lactato desidrogenase e alguns parâmetros de estresse oxidativo. O glicerol não alterou a atividade da creatina cinase plasmática e aumentou os níveis de creatinina no plasma, sugerindo insuficiência renal aguda e ausência de rabdomiólise. Houve redução na taxa de oxidação da glicose pelo rim, e das atividades da creatina cinase citoplasmática e mitocondrial, sugerindo redução da homeostasia energética no rim. Houve aumento na formação de radicais livres, lipoperoxidação e carbonilação de proteínas, sugerindo estresse oxidativo. As alterações histológicas e a redução do peso do rim foram compatíveis com necrose tubular. Os resultados são similares e mais severos que os descritos após uma única administração intramuscular, de glicerol. Portanto, pode ser importante avaliar a função renal em pessoas que fazem uso a longo prazo de glicerol. / Glycerol is osmotic agent used for the treatment of intracranial hypertension, cerebral oedema and glaucoma. Glycerol is also used experimentally to induce acute renal failure by rhabdomyolysis. In this model, intramuscular injection of glycerol causes renal tubular damage due to a combination of factors that include renal vasoconstriction, obstruction of distal convoluted tubules by myoglobin casts and oxidative stress mediated by heme groups of myoglobin. However, according to the literature, the same kidney damage occur after intraperitoneal administration of glycerol, suggesting that this compound may cause acute renal failure through mechanisms that do not involve rhabdomyolysis. The aim of this study was to investigate the effects of intraperitoneal glycerol for 14 days on histological and biochemical parameters in the kidney of young rats. Were used twenty-three-day-old Wistar rats its received an intraperitoneal injection of hypertonic glycerol (50% v/v) at a dose of 10 mL/kg body weight for 14 days and the control group received an equal volume of saline solution (NaCl 0.85g%). Renal damage was evaluated by plasma levels of creatinine, creatine kinase activity and lactate dehydrogenase, and kidney histology was performed, and measured the rate of glucose consumption, enzyme activities of creatine kinase, pyruvate kinase and lactate dehydrogenase and some oxidative stress parameters. Glycerol did not alter creatine kinase activity and increased plasma levels of creatinine, suggesting acute renal failure and absence of rhabdomyolysis. There was a reduction in the rate of oxidation of glucose by the kidney and the activities of cytoplasmic and mitochondrial creatine kinase, suggesting reduction of energy homeostasis in the kidney. Increase in the formation of free radicals, lipid peroxidation and protein carbonylation, suggesting oxidative stress. Histological changes and reduction in kidney weight were consistent with tubular necrosis. The results are similar and more severe than those reported after a single intramuscular administration of glycerol. So it seems that it would be important to evaluate renal function in people on long-term use of glycerol.

No ambiente estuarino, hábitat do caranguejo Neohelice granulata, a salinidade pode variar de 0,22‰ a 34‰, implicando em mudanças comportamentais e fisiológicas neste animal. Este estudo teve como objetivo verificar os efeitos do estresse hiper e hiposmótico sobre a via lipogênica a partir de glicina em diferentes tecidos de N. granulata, bem como a atividade da enzima fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK). No presente trabalho, aumentos na incorporação de 14C-glicina em 14Clipídios totais foram constatados nas brânquias anteriores (estresse hiposmótico) e posteriores (hiperosmótico). Este aumento provavelmente ocorreria via gliceroneogênese, já que também foi constatado o incremento na atividade da enzima PEPCK. Nestes órgãos a atividade desta enzima ocorre tanto na fração citosólica como na mitocondrial, o que permitiria a conversão da glicina em glicerol, mantendo, assim, o ciclo triacilglicerol/ácido graxo nesses tecidos. Nas brânquias posteriores (no estresse hiposmótico), no músculo e no hepatopâncreas a síntese de lipídios através da formação de ácidos graxos a partir de 14C-glicina seria uma via de ajuste de concentração de aminoácidos livres intracelulares em resposta ao estresse osmótico. O presente estudo demonstra que a lipogênese a partir de 14C-glicina seria uma via metabólica que estaria envolvida no processo de aclimatação ao estresse osmótico em N. granulata.

A pré-eclâmpsia (PE) é uma doença multifatorial de etiologia ainda não completamente esclarecida. A hipertensão arterial sistêmica e proteinúria maciça que surgem após a 20ª semana de gestação são as características marcantes desta enfermidade. Fatores genéticos, endoteliais e imunológicos, além de taxa de apoptose alterada, falha na invasão trofoblástica e estresse psicossocial também estão envolvidos com o desenvolvimento de PE. Mulheres grávidas apresentam uma maior vulnerabilidade ao estresse, devido às constantes alterações hormonais durante a gestação. O hormônio cortisol, também chamado de hormônio do estresse, é produzido pela supra-renal e atua em várias células e tecidos, a partir da sua ligação com receptores específicos (receptores de glicocorticóide – GR). Níveis elevados de cortisol podem desencadear apoptose celular devido ao aumento do estresse oxidativo. O gene NR3C1 codifica o GR, essencial para a interação entre o cortisol e os diversos mecanismos fisiológicos. A presença de polimorfismos como o BclI (rs41423247) e ER22/23EK (rs6189/6190) já foi relacionada com uma maior ou menor sensibilidade ao cortisol, respectivamente. Dessa maneira, objetivamos investigar a frequência destes polimorfismos em gestantes saudáveis e com PE. Além disso, avaliamos também a presença de polimorfismos em genes que codificam proteínas chave na cascata de apoptose (rs1042522, rs2279744, rs929271 nos genes TP53, MDM2 e LIF respectivamente) e sua relação com a PE. O alelo A do polimorfismo ER22/23EK esteve mais presente no grupo controle, enquanto que o alelo G do polimorfismo BclI apresentou maior frequência em grávidas que desenvolveram a forma leve de PE. Nenhuma diferença entre mulheres com PE e o grupo controle foi observada em relação aos polimorfismos em genes de cascata apoptótica. Concluímos que alterações genéticas no gene codificador dos receptores de cortisol podem afetar a resposta frente ao estresse, aumentando a probabilidade para o desenvolvimento de PE. Porém, os genes envolvidos na via apoptótica aqui avaliados não parecem estar relacionados com esta desordem. Mais pesquisas devem ser realizadas buscando elucidar a complexa fisiopatologia da pré-eclampsia. / Preeclampsia (PE) is a multifactorial disease which etiology is not fully elucidated. Systemic hypertension and massive proteinuria that arise after the 20th week of pregnancy are the hallmarks of this disorder. Genetic, endothelial and immune factors, modified rate of apoptosis, trophoblast invasion failure and psychosocial stress are also involved with PE development. Pregnant women have an increased vulnerability to stress due to constant hormonal changes during pregnancy. The cortisol hormone, also called the stress hormone, is produced by the adrenal and acts on several cells and tissues trough its binding to specific receptors (glucocorticoid receptor – GR). High cortisol levels may trigger apoptosis due to increased oxidative stress. The gene NR3C1 encodes the GR, essential for the interaction between cortisol and the various physiological mechanisms. The presence of polymorphisms as BclI (rs41423247) and ER22/23EK (rs6189/6190) has been associated with a higher and lower sensitivity to cortisol, respectively. Thus, we aimed to investigate the frequency of these polymorphisms in healthy and PE pregnant. Moreover, we also assessed the presence of polymorphisms in genes that encode key proteins in the apoptosis pathway (rs1042522, rs2279744, rs929271 in TP53, MDM2 and LIF genes) and its relationship with PE. The A allele of the ER22/23EK polymorphism was more frequent in the control group, while the G allele of the BclI polymorphism had a higher frequency in pregnant women who developed mild PE. No differences between women with PE and the control group were observed for polymorphisms in genes of apoptotic pathway. We conclude that genetic alterations of cortisol receptors may affect the response to stress, modulating the development of PE. However genes of apoptotic pathway evaluated here do not seem to be related to this disorder. More research should be done seeking to elucidate the complex pathophysiology of preeclampsia.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A exposição a diferentes tipos de estresse influencia a produção de espécies reativas de oxigênio com risco potencial à integridade dos tecidos. O estresse psicossocial ou biológico é responsável por alterações na imunidade, nos marcadores de estresse oxidativo e no sistema de defesa antioxidante. Estudos prévios mostraram que os níveis de glutationa (GSH) são aumentados no cerebelo de camundongos sujeitos ao estresse de restrição física. Contudo, camundongos expostos à interação agonística recorrente (IAR) não apresentaram alterações nos níveis de GSH. A proposta deste estudo foi analisar os efeitos do estresse de interação social sobre a ativação da reposta imune humoral e sobre os parâmetros pró-oxidantes (peroxidação lipídica -TBARS) e antioxidantes (glutationa redutase - GR, glutationa peroxidase - GPX, glutationa S-transferase - GST, gama-glutamil transpeptidase - GGT) no córtex cerebral de camundongos. Para tanto, camundongos Suíços, machos foram submetidos ao estresse de interação social e/ou foram injetados com 109 hemácias de carneiro (HC)/ml/ip, 4 horas, 3 dias, 5 dias, 7 dias, 9 dias, 11 dias, 13 dias, antes da coleta de tecidos. Como controles, animais não submetidos ao estresse de interação social e/ou injetados com solução veículo (V) foram usados. A resposta imune humoral analisada ao longo do tempo nos grupos de animais estressados socialmente (E) e não estressados (C), mostrou alterações significantes (KW= 80,65; p<0,001), contudo não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos. Os ensaios de lipoperoxidação não revelaram alterações estatisticamente significantes quando se avaliou o efeito do inóculo ou do estresse social na média dos níveis de TBARS ao longo do tempo. Contudo, verificou-se que a média da produção de TBARS alterou-se ao longo dos 13 dias de experimento. Embora a análise ao longo do tempo não tenha demonstrado diferenças estatisticamente significantes entre os inóculos empregados, os níveis de TBARS foram afetados pelo estresse social [(6,215)= 5,81; p< 0,001]. Adicionalmente, uma interferência do estresse social foi observada na média dos níveis de GR ao longo do experimento [F (1,216)= 13,73; p<0,001]. A média dos níveis de GPX no parênquima cortical mostrou uma interação significante do inóculo e estresse social [F(1,215)= 33,90; p< 0,001]. A média dos níveis de GST no parênquima cortical revelou um efeito significante do estresse social [F(1,214)= 6,34; p<0,0126] nesta enzima, representado por um significativo aumento da mesma (p<0,0115). A análise da média dos níveis de GGT mostrou um efeito significante do estresse social [F(1,218)= 53,26; p<0,001], que por sua vez foi responsável por um decréscimo desta enzima (p<0,001). Em conjunto, estes dados nos permitem sugerir uma associação entre os mecanismos de adaptação ao estresse e a atividade imunológica, que pode ser importante para a manutenção da homeostase e essencial para o bem-estar dos organismos.

A elevação do metabolismo basal e do consumo de oxigênio produzido pelos hormônios da tireóide podem predispor a célula a produzir espécies ativas de oxigênio (EAO). Dentre as alterações morfométricas causadas pela disfunção da tireóide, destaca-se a hipertrofia cardíaca. Este crescimento da massa do coração pode ser creditado à ação genômica dos hormônios tireoidianos. Entretanto, o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca pode estar correlacionado com as EAO. Por isso, objetivou-se estudar não somente a relação das EAO com desenvolvimento da hipertrofia e a insuficiência cardíaca no hipertireoidismo, mas também os mecanismos moleculares deste processo, utilizando tratamento com um antioxidante clássico, a vitamina E. Foram usados ratos Wistar divididos em quatro grupos (n=10): controle, vitamina E, hipertireoideo, hipertireoideo+vitamina E. O hipertireoidismo foi desenvolvido através da administração de L–tiroxina (12mg/L na água de beber, durante 28 dias). A vitamina E foi administrada (20mg/kg/dia i.p.) por 28 dias. A medida da massa cardíaca foi avaliada pela razão do peso do coração pelo peso corporal. A análise da hemodinâmica consistiu da pressão ventricular sistólica esquerda (LVSP) e a pressão do final da diástole ventricular esquerda (LVEDP), assim como suas derivadas temporais (± dP/dt). A avaliação do estresse oxidativo foi realizada através da lipoperoxidação (medidas de quimiluminescência -QL- e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico – TBARS) e oxidação das proteínas (carbonilas). O metabolismo da glutationa também foi avaliado (GSH/GSSG), juntamente com a capacidade antioxidante total (TRAP). A atividade das enzimas antioxidantes (superóxido dismutase - SOD, catalase -CAT, glutationa peroxidase - GPx, glutationa redutase – GR, e glutationa –S- transferase – GST) também foram medidas. O metabolismo do óxido nítrico (NO), avaliado através da medida dos nitritos e nitratos, e a concentração tecidual de peróxido de hidrogênio (H2O2) também foram quantificadas. As medidas de expressão de proteínas foi realizada pelo método de Western blot, tendo como alvo as seguintes proteínas: Cu/Zn SOD, catalase, GST, receptor do fator de crescimento “insulin like”-I (IGF-IR), Akt e fosfo-Akt, GSK-3β e fosfo-GSK-3β, c-Jun e c-Fos. O tramento com a L–tiroxina foi efetivo no desenvolvimento do hipertireoidismo. O grupo tratado com a L–tiroxina demonstrou maiores valores de massa cardíaca, LVSP e LVEDP, com regressão destes parâmetros no grupo hipertireoideo+vitamina E. A lipoperoxidação, a oxidação das proteínas, a depleção de GSH e o consumo dos antioxidantes totais (TRAP) aumentaram no grupo hipertireoideo. O tratamento com a vitamina E preveniu estas alterações. A atividade e a expressão das enzimas antioxidantes se elevaram com o hipertireoidismo, exceto a catalase. No entanto, a administração da vitamina E reduziu a atividade destas enzimas, exceto da GST que apresentou atividade e expressão mais elevadas. Os nitritos e nitratos e as concentrações de H2O2 foram maiores no grupo hipertireoideo em relação ao grupo controle. Estes valores regrediram no grupo hipertireoideo+vitamina E. As expressões de proteínas do IGF-IR, fosfo-Akt, fosfo-GSK-3β, c-Jun e c-Fos foram maiores no grupo hipertireoideo, porém diminuídos pela ação da vitamina E. Estes dados sugerem não apenas a relação do hipertireoidismo com o estresse oxidativo, mas também uma ação dos radicais livres na ativação de vias intracelulares de sinalização, mediando processos de crescimento celular, como a hipertrofia cardíaca induzida pela tiroxina.

A exposição ao estresse está envolvida na gênese e prognóstico de inúmeros transtornos neuropsiquiátricos. Em modelos animais, o estresse crônico variado é um paradigma que modela sintomas de depressão e ansiedade. Há também evidência de que determinadas formas de estresse sejam neurotóxicas. Sais de lítio são usados há mais de meio século no manejo de transtornos de humor e, recentemente, tem se demonstrado propriedades neuroprotetoras deste íon. Hormônios estrógenos também estão envolvidos na regulação de uma série de funções fisiológicas, de programações comportamentais, e acredita-se que exibam propriedades neuroprotetoras. Com o objetivo de avaliar os efeitos comportamentais e a possível interação entre as três intervenções, delineamos o seguinte experimento: ratas Wistar entre 90 e 120 dias de vida, ooforectomizadas, pesando entre 160 e 220g, foram divididas em grupos de estressadas e controles; cada grupo subdividiu-se em ratas recebendo ração normal ou com lítio; finalmente cada subgrupo foi novamente dividido em ratas recebendo ou não reposição hormonal (17-β-estradiol na forma de implante subcutâneo de liberação lenta). Por um período de 40 dias submeteram-se os animais, diariamente, em horários e com duração variados, a um dentre sete estressores: imobilização, imobilização a baixa temperatura, nado forçado, luz piscante, barulho, isolamento e inclinação das caixas-moradia. Após esse período os animais foram testados nas seguintes tarefas comportamentais: campo aberto, labirinto em cruz elevado, tarefa de comportamento alimentar (desenhada por nosso laboratório em que se quantifica consumo de alimento palatável), teste de latência para retirada da cauda e labirinto aquático de Morris. Observou-se a evolução do peso dos animais nesse período e, após o sacrifício, aferiu-se o peso das glândulas adrenais e as concentrações plasmática e eritrocitária de lítio. Nossa hipótese era a de que a administração de lítio e/ou estrógeno preveniria os efeitos do estresse sobre os parâmetros comportamentais citados e de que se observariam interações entre estrógeno, lítio e estresse quanto aos mesmos parâmetros. Houve um efeito do estresse em reduzir o tempo nos quadrados centrais do campo aberto e o tempo de permanência nos braços abertos do labirinto em cruz, em relação ao tempo total, o que foi interpretado como efeito ansiogênico. A reposição com estrógeno aumentou: [1] o tempo de permanência (relativo e absoluto) no braço aberto do labirinto em cruz, interpretado como efeito ansiolítico e [2] o número de cruzamentos na tarefa do campo aberto e o consumo de alimento palatável, o que sugere um possível efeito antidepressivo. Os sais de lítio aumentaram a ingestão de alimento doce – sugerindo efeito antidepressivo – e reduziram o número de reações de orientação no campo aberto, o número de entradas total e nos braços fechados do labirinto em cruz – efeito inibitório sobre a atividade exploratória. Houve interações entre estresse, lítio e estrógeno bem como entre estresse e estrógeno e estrógeno e lítio isoladamente em relação a diversas medidas comportamentais. As três intervenções reduziram o peso dos animais ao término do período. Conclui-se que na tarefa do labirinto em cruz a administração de estrógeno protegeu contra os efeitos do estresse e que as intervenções lítio, estrógeno e estresse possivelmente compartilham, ao menos em parte, alvos bioquímicos comuns. Este fato é de relevância clínica na medida que o sexo do paciente poderá influenciar na resposta à farmacoterapia e na vulnerabilidade ao estresse. / Stress exposure is involved in the genesis and prognosis of various neuropsychiatric disorders. In animal models, chronic mild stress models symptoms of depressive and anxiety disorders. There is also evidence that stress may be neurotoxic. Lithium salts have been used for more than half a century in the treatment of affective disorders and, recently, neuroprotetive properties of this ion have been demonstrated. Estrogens are involved in regulation of physiologic functions and behavioral programs and it is believed that they may also have neuroprotective properties. With the aim of evaluating the behavioral effects of the three interventions and a possible interaction among them the following experiments were designed. Female Wistar rats, 90-120 days-old, 160-220g of weight, were ooforectomized and allocated in groups of stressed and controls; each group was subdivided in rats receiving normal or a lithium-containing chow; finally, each group was subdivided in rats receiving or not hormonal replacement (17-β-estradiol). For a 40 days period animals were exposed daily, in a unpredictable way, to one of seven stressors: restraint, restraint at 4oC, forced swimming, flashing light, noise, isolation and inclination of home cage. After this time animals were tested in the following behavioral tasks: open field, elevated plus maze, measurement of palatable food intake, tail-flick and Morris’ water maze. Weight of animals was observed during this period; weight of adrenals, serum and erythrocyte lithium concentrations were measured after decapitation. Our hypothesis was that lithium and/or estrogen administration will be preventive against stress effects on the behavior and that interactions among estrogen, lithium and stress will be observed. Stress reduced the time in the central squares of the open field and the relative time spent in the open arms of plus maze and this was interpreted as an anxyogenic effect. Estrogen replacement increased: [1] time (absolute and relative) spent in the plus maze open arm, interpreted as anxyolitic effect and [2] number of crossings in the open field and palatable food consumption, which suggests a possible antidepressive effect. Lithium salts increased palatable food intake – antidepressive effect –, reduced the number of rearings in the open field, reduced the number of entries (total and in the closed arm) of plus maze – inhibitory effect on the exploratory activity. There were interactions among stress, lithium and estrogen, among stress and estrogen, and among estrogen and lithium in relation to various behavioral measures. All interventions reduced the animal weight at the end of this period. In conclusion, estrogen administration was protective against stress effects in the plus maze task, and the three interventions may share some biochemical targets, which is important in the clinical context, since the patient sex may influence its response to drugs and its vulnerability to stress.