Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11451_LEONARDO BELICHI VIEIRA.pdf: 3099921 bytes, checksum: 62dfc10b00baf239179bbfea18ad51b1 (MD5) Previous issue date: 2017-07-14 / A aplicação de ligas de cobalto, como a Co-30Cr-19Fe, em componentes usados na produção de etanol de 2ª geração vem sendo estudada. Neste processo, cerca de 8% da carga trabalhada no reator é composta por partículas duras, principalmente sílica. Dessa forma, existe a necessidade de promover o aumento da resistência ao desgaste abrasivo dos componentes do reator. Em meio a este contexto, amostras da superliga de cobalto fundida Co-30Cr19Fe foram submetidas a um tratamento de solubilização e na sequência nitretadas a plasma em baixas temperaturas, objetivando a formação de uma camada dura, resistente ao desgaste e livre de precipitados, conhecida na literatura como fase-S ou austenita expandida. A liga apresentou microestrutura predominantemente homogênea e estrutura cristalina mista, com fases de cobalto α (CFC) e ε (HC). A solubilização foi feita à temperatura de 1200 °C e tempo de tratamento de 8 horas. Três condições de nitretação a plasma foram escolhidas, as temperaturas utilizadas foram de 325, 350 e 400 °C, em todos os casos a mistura gasosa foi de 75% de H2 e 25% de N2, tempo de tratamento de 20 horas e pressão de trabalho de 2,5 Torr. As amostras foram caracterizadas antes e após cada tratamento, utilizando microscopia ótica, medidas de microdureza e difração de raios X. Os ensaios de microabrasão foram realizados no microabrasômetro da marca PLINT modelo TE66, os abrasivos SiO2, Al2O3 e SiC, em suspensão em água destilada e com concentração de 0,1 g/cm3, foram utilizados. O Universal Micro Tester modelo APEX da CETR/Bruker foi empregado nos ensaios de esclerometria retilínea uniforme. O tratamento de solubilização resultou em uma microestrutura mais homogênea, com redução do tamanho médio dos precipitados e dissolução apenas parcial destes, a estrutura do material permaneceu mista. A solubilização não promoveu mudanças importantes na dureza e na resistência ao desgaste do material. A fase-S foi obtida em todas as condições, porém, à temperatura de 400 °C, houve precipitação de nitretos de cromo. A espessura e a dureza das camadas aumentaram de acordo com o acréscimo da temperatura de nitretação. De forma geral, a resistência ao desgaste aumentou após a formação das camadas. As amostras solubilizadas e nitretadas a 350 °C apresentaram, mesmo que ligeiramente, menores coeficientes de desgaste. O abrasivo que proporcionou maior coeficiente de desgaste foi a Al2O3, seguido por SiC e SiO2. O micromecanismo de desgaste dominante em todos os ensaios foi o de abrasão a dois corpos, riscamento. Quando aplicadas pequenas cargas, a fase-S promoveu aumento da dureza ao risco da superliga Co-30Cr-19Fe.

El checkpoint de la fase S constitueix una barrera anti-càncer. Quan aquest mecanisme de vigilància detecta situacions que posen en perill la integritat genòmica, tals com dany al DNA o estrès replicatiu, genera una resposta que engloba la protecció de la replicació, l'aturada del cicle cel·lular i l'activació i coordinació dels sistemes de reparació del DNA. En última instància, si la crisi no es superada el checkpoint promou l'entrada en apoptosis via p53. Per aquest motiu, la mutació d'elements d'aquest mecanisme de control ha estat àmpliament implicada en tumors primaris humans, ja que afavoreixen l'aparició d'inestabilitat genòmica, un dels motors de la transformació cel·lular maligna. A pesar de la importància d'aquest mecanisme de vigilància en el seu paper antitumoral, la gran majoria de les seves dianes romanen desconegudes. Per tal d'identificar noves seqüències implicades en la resposta, es van realitzar 2 aproximacions a gran escala, obtenció de proteomes 2D-DIGE checkpoint dependents utilitzant com a model S. cerevisiae i l'obtenció de microxips d'expressió en resposta a estrès replicatiu en cèl·lules HeLa. Finalment, van permetre identificar la ciclina E2 com a nova diana del checkpoint de fase S. La ciclina E2 és imprescindible perquè les cèl·lules pugin superar la transició G1/S, comprometent-se a una ronda de cicle cel·lular. En resposta a estrés genotòxic és acumulada de forma dependent de l'activació del checkpoint de la fase S. Aquesta estabilització implica alts nivells del seu mRNA i requereix síntesi de novo continuada. Els nostres resultats indiquen que l'acumulació de ciclina E2 podria actuar alentint la progressió de la fase S, evitant d'aquesta manera que cromosomes danyats siguin segregats en mitosis aberrants. Per altra banda, la ciclina E2 es troba sobreexpressada en un elevat número de tumors primaris. Donada la seva implicació en la resposta del checkpoint, vam avaluar si presenta modulació a la resposta a agents quimioteràpics que afecten l'estructura del DNA. Els assaigs de viabilitat in vitro enfront a inhibidors de la topoisomerasa I, mostren que la ciclina E2 confereix resistència enfront la teràpia. Per tant, de confirmar-se aquests resultats in situ, podria ser utilitzada com a biomarcador de resposta. / The S-phase checkpoint acts as an anti-cancer barrier. When the surveillance mechanism detects dangerous situations for the genome integrity such as DNA damage or replication stress, the S-phase checkpoint generates its own response, including replication protection, cell cycle arrest and activation and coordination of DNA repair systems. Finally, if stress situation is not by-passed, the S-phase checkpoint induces cell death through apoptosis via p53. For these reasons, mutations in the mechanism elements are widely related with tumorogenesis processes, because they arise the emergence of genome instability, a driving force of malignant cell transformation. Despite the importance of this mechanism in its anti-cancer role, most of its targets are still unknown. To identify new sequences involved in the response, we used two high-throughput approaches: checkpoint-dependent 2D-DIGE proteomes in S. cerevisiae under replication stress conditions and expression microarrays in replication stress conditions using human HeLa cells. Finally we identified cyclin E2 as a novel S-phase checkpoint target. Cyclin E2 is essential to cells to by-pass G1/S boundary, entering in cell cycle. Cyclin E2 levels are stabilized in a S-phase checkpoint dependent manner. This stabilization involves the cyclin E2 mRNA increase and the continuous de novo synthesis of the protein. Our results indicate that cyclin E2 accumulation could delay the S-phase progression, avoiding the segregation of partially replicated chromosomes in aberrant mitosis. On the other hand, as cyclin E2 has been found over-expressed in a high number of human primary tumours, we next tested if the over-expression of cyclin E2 could modulate the response to DNA-based chemotherapy agents. Viability in vitro assays confirmed that cyclin E2 confers resistance to toisomerase I inhibitors. This result postulates cyclin E2 tumour levels as a prediction biomarker for chemotherapy response.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5191.pdf: 20369925 bytes, checksum: 0749af81c511635ef963712b018be602 (MD5) Previous issue date: 2013-04-03 / Financiadora de Estudos e Projetos / The plasma nitriding treatment improves mechanical, tribological and corrosion resistance, due to the formation of a nitrided layer consisting of an iron and chromium nitrides and a phase, with an undefined structure, known as expanded austenite (γN). The layer properties are influenced by the nitriding parameters, and the aim of this thesis is to study the influence of gas nitriding pressure in AISI 316L stainless steel. For this purpose, samples of this material were nitrided during 4 hour at 400 ºC in 80% H2 and 20% N2 atmosphere under variable pressures (3 and 7 Torr). Optical and Scanning Electron Microscopy, Vickers microhardness, cytotoxicity, roughness and wear tests, Mössbauer spectroscopy (MS) and X-ray diffraction (XRD) were used to analyze the mechanical, tribological, structural and potential application as a biomaterial in the nitrided samples. The results showed that the halo´s width, formed due to edge effect in the edge sample region, decreases with pressure increase, while their mechanical and tribological properties are not influenced. In the others samples regions, the layer thickness, surface roughness and mass loss reduction in wear test increased with pressure increase until 6 Torr sample and the surface hardness increased with pressure. MS techniques and the grazing angle XRD showed the same phases formed: γN, ε, α-FeNi and ε-Fe2+XN in all samples and also α"-Fe16N2, δ-Fe2N phase in 5-7 Torr samples. These phases indicated that the iron nitrides are responsible for the increase in surface hardness and coefficient of friction increased, where the reduction of ε phase concentration increases the coefficient value. The XRD fits shows that the most appropriate γN structure is FCC with stacking faults with nitrogen concentration depth distribution. This distribution and structure, explain the anomalous large expansion and position in the (200) plane, respectively. The cytotoxicity test showed that the nitrided did not present any toxic effect. The sample nitrided at 6 Torr showed the best combined nitriding properties. / O processo de nitretação a plasma melhora a resistência mecânica, tribológica e de corrosão dos materiais, devido à formação de uma camada nitretada composta por nitretos de ferro e crômio, além de uma fase com estrutura ainda indefinida, conhecida como austenita expandida (γN). As propriedades dessa camada são influenciadas pelos parâmetros da nitretação, sendo que o propósito desta tese é estudar a influência do parâmetro referente à pressão do gás nitretante em amostras de aço inoxidável AISI 316L. Para tal, amostras desse material foram nitretadas em atmosfera de 80% de H2 e 20% de N2, sob pressões variáveis (3 a 7 Torr), durante 4 horas a 400 ºC. Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura, Microdureza Vickers, Ensaios de Rugosidade e Desgaste, Espectroscopia Mössbauer (EM), Difração de Raios X (DRX) e Citotoxicidade foram utilizadas para analisar as propriedades mecânicas, tribológicas, estrutural e da potencial aplicação como biomaterial das amostras nitretadas. Os resultados mostraram que a largura do halo formado nas bordas, devido ao efeito de borda no processo, diminui com a pressão, enquanto suas propriedades mecânicas e tribológicas não são influenciadas. Nas demais regiões das amostras, o aumento da pressão resulta no aumento da dureza, e até a pressão de 6 Torr houve o aumento da espessura da camada e rugosidade, e diminuição da massa perdida no desgaste. As técnicas de EM e DRX a ângulo rasante apresentaram as mesmas fases formadas: γN, α-FeNi e ε-Fe2+XN em todas as amostras; α"- Fe16N2 e δ-Fe2N a partir de 5 Torr. Essas fases indicaram que os nitretos de ferro são os responsáveis pelo aumento da dureza superficial e do coeficiente de atrito, onde a redução da concentração da fase ε, aumenta o valor desse coeficiente. Os ajustes dos difratogramas da fase γN indicaram que a estrutura mais apropriada foi a CFC com falha de empilhamento, juntamente com uma distribuição da concentração de nitrogênio ao longo da camada. Essa distribuição e estrutura, explicam a largura e o deslocamento do plano (200) em relação aos outros, respectivamente. Os ensaios de citotoxicidade mostraram que as amostras nitretadas não apresentam caráter tóxico. A amostra nitretada a 6 Torr foi a que apresentou as melhores propriedades combinadas.

A terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade de tratamento que utiliza um fotossensibilizador, luz e oxigênio para gerar espécies reativas de oxigênio capazes de induzir a morte de células indesejadas, como tumores e micro-organismos infecciosos. Nosso foco está na morte induzida por 1,9-dimetil azul de metileno fotoativado (TFD-DMMB). Este fotossensibilizador foi previamente estudado por nosso grupo. Foi mostrado que o DMMB se acumula em lisossomos e mitocôndrias, e danifica essas organelas após fotoativado. O DMMB em concentração nanomolar promove uma morte celular eficiente, que parece ser resultante do bloqueio da conclusão do processo autofágico, enquanto outros fotossensibilizadores geralmente são empregados na faixa de micromolar. Nosso objetivo neste trabalho foi investigar o mecanismo molecular da TFD-DMMB através do estudo do papel da proteína p53 nas respostas celulares à TFD-DMMB. Sendo uma proteína supressora tumoral, p53 participa de vários processos celulares em resposta a diferentes estresses. Para atingir nosso objetivo, utilizamos linhagens celulares HEK293T que expressam diferentes quantidades de p53, sendo uma linhagem knockdown para p53 (HEK293T-p53KD) e outra com expressão normal de p53 (HEK293T-SC, scramble). Após o tratamento com DMMB fotoativado, avaliamos a fototoxicidade, apoptose, dano no DNA, ciclo celular e autofagia. Nossos resultados mostram que, apesar de não observarmos a estabilização de p53, a TFDDMMB parece induzir a localização citoplasmática de p53, sugerindo que p53 citoplasmática participa da resposta celular à TFD-DMMB. A linhagem HEK293T-p53KD mostrou-se menos sensível à TFD-DMMB. Essa diferença foi explicada pelo acúmulo de células em sub- G1, indicativo de morte por apoptose, apenas na linhagem HEK293T-SC, que foi mais sensível ao tratamento. É possível que a atividade citoplasmática de p53 esteja relacionada com a indução de apoptose no nosso modelo. Em contraste aos efeitos de p53 na morte celular, encontramos respostas à TFD-DMMB independentes de p53 na parada do ciclo celular e autofagia. Observamos acúmulo de células na fase S do ciclo celular associado à fosforilação de CHK1 e H2AX, indicativo da ocorrência de estresse replicativo. A relação com a autofagia foi confirmada pelo acúmulo de vesículas ácidas e aumento dos níveis proteicos de LC3-II. Esses resultados indicam a indução ou o bloqueio da autofagia, entretanto não observamos um aumento simultâneo nos níveis de BECLIN-1, proteína importante para a iniciação da autofagia. Além disso, DMMB fotoativado resultou em dano seletivo no DNA mitocondrial (mtDNA), que não foi reparado em 24 horas. Desse modo, e baseado nos resultados preliminares do nosso grupo, propomos que a morte celular induzida por DMMB fotoativado é decorrente principalmente do bloqueio da resolução da via autofágica, comprometendo a eliminação de mitocôndrias danificadas e levando a alterações na dinâmica do ciclo celular. Nossos resultados sugerem que há respostas celulares à TFDDMMB dependentes e independentes de p53. Resultados similares foram obtidos para a linhagem HEK293, que é a linhagem parental de HEK293T. Do nosso conhecimento, a relocalização de p53 para o citoplasma, a habilidade em induzir dano seletivo no mtDNA e o bloqueio da progressão do ciclo celular na fase S são resultados inéditos decorrentes da TFDDMMB. O dano seletivo ao mtDNA torna o DMMB um modelo útil para estudos de mecanismos de resposta a dano no DNA específicos para a mitocôndria. / Photodynamic Therapy (PDT) is a treatment modality that uses a photosensitizer, light and oxygen to generate reactive oxygen species capable of inducing death of unwanted cells, such as cancer cells and infectious microorganisms. In this work, we are interested in studying death induced by 1,9-dimethylmethylene blue as a photosensitizer by PDT (DMMB-PDT). This photosensitizer has been previously studied by our group. It has been shown that DMMB accumulates within lysosomes and mitochondria, and damages these organelles after photoactivation. In this case, cell death is believed to be a result from the impairment of autophagy. DMMB at nanomolar concentration promotes efficient cell death, while other photosensitizers are usually employed in the micromolar range. The aim of this work is to investigate the molecular mechanism of DMMB-PDT action through the study of p53 protein role over the cell response to DMMB-PDT. Being a tumor suppressor protein, p53 participates in several cellular processes in response to different stresses. To achieve our goal, we used HEK293T cell lines that express different amounts of p53: a p53 knockout cell line (HEK293T-p53KD) and a normal cell line (HEK293T-SC, scramble). After treatment with photoactivated DMMB, we evaluated phototoxicity, apoptosis, DNA damage, cell cycle, and autophagy. Our results showed that, although we did not observe p53 stabilization, DMMBPDT seems to induce the cytoplasmic localization of p53, suggesting that cytoplasmic p53 participates in the cell response to DMMB-PDT. The HEK293T-p53KD cell line was less sensitive to DMMB-PDT. This difference could be explained by the level of sub-G1 accumulation suggestive of apoptosis that was only observed for HEK293T-SC cell line, which was more sensitive to the treatment. It is possible that the cytoplasmic activity of p53 was related to apoptosis induction according our model. In contrast to p53 effects on cell death, we found that there are p53-independent responses to DMMB-PDT on cell cycle arrest and autophagy. We observed a significant increase in the fraction of cells in the S phase of the cell cycle associated with phosphorylation of the CHK1 and H2AX proteins, indicating induction of replicative stress. The relationship of DMMB-PDT and autophagy was confirmed by the accumulation of acidic vesicles and the increased LC3 conversion (LC3-I to LC3-II). These results indicated that DMMB-PDT induces and/or impairs autophagy. However, we did not observe a simultaneous increase in BECLIN-1 levels, which is an important protein to autophagy initiation. Photoactivated DMMB resulted in selective damage in mitochondrial DNA (mtDNA) that was not repaired in 24 hours. According to these results, we propose that cell death induced by photoactivated DMMB is mainly related to blockade of a late stage of the autophagy pathway. It could compromise the elimination of damaged mitochondria and might lead to cell cycle dynamics alterations. Our results suggested that there are p53-dependent and p53-independent cell responses to DMMB-PDT. Similar results were obtained from HEK293 cell line, which is the parental cell line of HEK293T. To the best of our knowledge, the p53 relocalization to the cytoplasm, the ability to induce selective mtDNA damage, and the S arrest represent new insights in the DMMB-PDT field. The selective mtDNA damage makes DMMB a useful model for studies on mechanisms of DNA damage responses in mitochondria.

Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2014-12-18T17:01:07Z No. of bitstreams: 2 carlos_felipe_reis_costa_guimaraes.pdf: 3938293 bytes, checksum: e0cdf597f1d9513ef2531c8a0cd6278f (MD5) license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2014-12-18T17:56:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 carlos_felipe_reis_costa_guimaraes.pdf: 3938293 bytes, checksum: e0cdf597f1d9513ef2531c8a0cd6278f (MD5) license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2014-12-18T18:01:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 carlos_felipe_reis_costa_guimaraes.pdf: 3938293 bytes, checksum: e0cdf597f1d9513ef2531c8a0cd6278f (MD5) license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-18T18:01:44Z (GMT). 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Foram realizados estudos das prefer?ncias conformacionais da Htr-M por dicro?smo circular (CD) em diferentes meios e condi??es, como na presen?a de tamp?o Tris-HCl aquoso, em diferentes misturas de TFE-H2O e na presen?a de micelas de SDS. Realizou-se ent?o a rea??o de dimeriza??o do mon?mero em tr?s meios: (i) solu??o tamp?o Tris-HCl 100 mmol?L-1 pH 8,5, (ii) solu??o micelar de SDS 350 mmol?L-1 em tamp?o Tris-HCl 100 mmol?L-1 pH 8,5 e (iii) solu??o TFE:H2O 40:60 (v/v) em Tris-HCl 100 mmol?L-1 pH 8,5. O acompanhamento cin?tico das rea??es de dimeriza??o foi realizado por CLAE-FR. Como resultado, foi observado que em solu??o micelar de SDS a rea??o se completa em aproximadamente 6h (rendimento de 62%), enquanto que em solu??o tamp?o e em solu??o de TFE:H2O s?o necess?rias 24h e 48h (rendimentos de 66% e 85%), respectivamente. Os resultados de CD obtidos para a Htr-M em condi??es similares ?s empregadas nas rea??es de dimeriza??o mostraram que a Htr-M apresenta predominantemente conforma??o rand?mica em tamp?o Tris-HCl aquoso, enquanto adota predominantemente estrutura de h?lice ? em solu??o de TFE:H2O (40:60) ou na presen?a de micelas de SDS. Assim, os resultados do acompanhamento cin?tico da rea??o de dimeriza??o indicam que a conforma??o predominantemente rand?mica da Htr-M em tamp?o Tris-HCl aquoso, bem como a diminui??o de sua mobilidade e maior intera??o com a superf?cie das micelas de SDS e os efeitos de agrega??o que ocorrem em solu??o de TFE:H2O influenciam diretamente na forma de aproxima??o das cadeias monom?ricas, atuando de maneiras diferentes na forma??o da liga??o dissulfeto. Por fim, foram realizados ensaios de toxicidade em c?lulas humanas, os quais mostraram que Htr-M e Htr n?o apresentam toxicidade a leuc?citos mononucleares, al?m do que tamb?m n?o apresentam atividade hemol?tica. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2013. / ABSTRACT This dissertation is mainly related to studies concerning the role of the structural effects on the dimerization reaction that leads to the antimicrobial peptide homotarsinin (Htr). Besides, hemolytic assays as well as the toxicity of this peptide against human cells have also been investigated. Firstly, the monomeric chain (Htr-M) was obtained by Fmoc solid-phase synthesis. The product was purified by reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) and then sequenced and characterized by mass spectrometry (MALDI-ToF). Circular dichroism (CD) studies regarding the Htr-M conformational preferences were performed for the peptide in different media and conditions, such as Tris-HCl aqueous buffer, TFE:H2O mixtures, as well as in the presence of SDS micelles. The dimerization reaction was then performed in three distinct media, namely: (i) Tris-HCl aqueous buffer 100 mmol?L-1 pH 8.5, (ii) SDS micellar solution of 350 mmol?L-1 in Tris-HCl 100 mmol?L-1 pH 8.5 and (iii) TFE:H2O 40:60 in Tris-HCl 100 mmol?L-1 pH 8.5. CD studies performed in similar conditions indicated that Htr-M presents predominantly random conformations in aqueous Tris-HCl buffer, whereas it adopts ?-helical arrangements in either TFE:H2O (40:60) solution or in the presence of SDS micelles. The kinetic monitoring of the dimerization reactions was carried out by RP-HPLC. The results indicated that the reaction is completed in about 6 h (yield 62%) in the presence of SDS micelles, whereas 24 h and 48 h (yields 66% and 85%) are necessary for the dimerizations performed in the aqueous Tris-HCl and in the TFE:H2O solutions, respectively. Therefore, the kinetic studies indicated that the predominantly random conformation of Htr-M in Tris-HCl aqueous buffer, as well as the mobility decrease alongside with the peptide-micelle interactions in the presence of SDS, as well as the aggregation effects in the TFE:H2O solution directly affect the inter-chain approach process, which leads to different pathways of the disulfide bond formation. Finally, toxicity assays were performed in human cells and the results showed that both Htr-M and Htr are not toxic against mononuclear leukocytes and also do not show hemolytic activity.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-09T23:41:38Z No. of bitstreams: 1 FranciscoFrancimarDaFonsecaSilva_DISSERT.pdf: 3949069 bytes, checksum: ef5faf7977215a513bc7ccfea51becf9 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-14T19:35:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FranciscoFrancimarDaFonsecaSilva_DISSERT.pdf: 3949069 bytes, checksum: ef5faf7977215a513bc7ccfea51becf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T19:35:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoFrancimarDaFonsecaSilva_DISSERT.pdf: 3949069 bytes, checksum: ef5faf7977215a513bc7ccfea51becf9 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / A detec??o de microcontaminantes de interesse emergente em amostras ambientais de ?guas superficiais, ?guas subterr?neas, ?gua pot?vel, ?guas residu?rias e efluentes de esta??es de tratamento de ?gua e esgoto (ETAs e ETEs), em v?rios pa?ses, indica que esses poluentes encontram-se disseminados pelo meio ambiente, principalmente em regi?es urbanizadas. Isto ? motivo de grande preocupa??o, pois muitos desses compostos s?o potencialmente prejudiciais aos seres humanos e a outros seres vivos e n?o s?o removidos eficientemente na maioria das ETAs e ETEs, o que ? agravado pela precariedade dos servi?os de abastecimento de ?gua e esgotamento sanit?rio. Em Natal/RN, a exemplo de outras cidades brasileiras, o sistema de esgotamento sanit?rio atende apenas uma parte da ?rea urbana (cerca de 30%), de modo que o restante do esgoto ? infiltrado no solo arenoso da regi?o, em sistema de fossa s?ptica e sumidouro. Isto tem resultado na contamina??o das ?guas subterr?neas da regi?o (aqu?fero Dunas-Barreiras, que abastece mais de 50% da popula??o da cidade), o que tem sido observado pela eleva??o da concentra??o de nitrato nos po?os de abastecimento. A vulnerabilidade do aqu?fero DunasBarreiras, aliada aos relatos da presen?a de microcontaminantes de interesse emergente no Brasil e no mundo, motivaram a realiza??o desta pesquisa, que investigou a ocorr?ncia de quinze microcontaminantes nas ?guas subterr?neas e nos esgotos de Natal/RN. Foram coletadas amostras em cinco po?os usados para abastecimento, no esgoto bruto e nos efluentes dos reatores biol?gicos de uma ETE (UASB seguido de sistema de lodo ativado). Foram realizadas duas coletas de cada amostra, com uma semana de intervalo entre as coletas. Para a determina??o dos contaminantes, foi realizada a extra??o das amostras de ?gua do aqu?fero, e do esgoto bruto e tratado atrav?s da t?cnica SPE utilizando cartuchos Strata X (Phenomenex?), para a ?gua do aqu?fero, e Strata SAX e Strata X (Phenomenex?), para as amostras de esgotos bruto e tratado. Posteriormente os extratos foram analisados utilizando a t?cnica de CG-MS. Grande parte dos microcontaminantes analisados foram detectados nas ?guas subterr?neas e nos esgotos, sendo as concentra??es nas ?guas subterr?neas geralmente inferiores ?s dos esgotos. Alguns dos microcontaminantes (estrona, estradiol, bisfenol A, cafe?na, diclofenaco, naproxeno, paracetamol e ibuprofeno) s?o parcialmente removidos na ETE. / The detection of emerging interest microcontaminants in environmental samples of surface water, groundwater, drinking water, wastewater and effluents from water and sewage treatment plants (WTP and STP), in many countries, suggests these pollutants are widespread in the environment, mainly in urban areas. This is a reason for great concern, since many of these compounds are potentially harmful for humans other living beings, and they are not efficiently removed in the majority of WTP and STP, which is exacerbated by precariousness of water supply and sanitation services. In Natal, like other Brazilian cities, the sewage system serves only part of the urban area (about 30%), so that the rest of the wastewater is infiltrated in the sandy soil of the region in cesspool-dry well systems. This has resulted in contamination of groundwater in the area (sand-dune barrier aquifer, which supplies more than 50% of the city population), which has been observed by the increase in nitrate concentration in supply wells. The vulnerability of the sanddune barrier aquifer, combined with reports of the presence of emerging interest microcontaminants in Brazil and worldwide, led to this research, which investigated the occurrence of fifteen microcontaminants in Natal groundwater and sewage. Samples were collected at five wells used for water supply, the raw sewage and the effluents from biological reactors from STP (UASB and activated sludge reactors). Two samples of each sample were taken, with one week apart between the samples. To determine the contaminants, extraction of aquifer water, and raw and treated sewage samples were performed, through the technique of using SPE Strata X cartridge (Phenomenex?) to the aquifer water, and Strata SAX and Strata X (Phenomenex? ) for samples of raw and treated sewage. Subsequently the extracts were analyzed using GC-MS technique. Much of the analyzed microcontaminants were detected in groundwater and sewage. The concentrations in groundwater are generally lower than those found in the sewers. Some of the compounds (estrone, estradiol, bisphenol A, caffeine, diclofenac, naproxen, paracetamol and ibuprofen) are partially removed at STP.

A terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade de tratamento que utiliza um fotossensibilizador, luz e oxigênio para gerar espécies reativas de oxigênio capazes de induzir a morte de células indesejadas, como tumores e micro-organismos infecciosos. Nosso foco está na morte induzida por 1,9-dimetil azul de metileno fotoativado (TFD-DMMB). Este fotossensibilizador foi previamente estudado por nosso grupo. Foi mostrado que o DMMB se acumula em lisossomos e mitocôndrias, e danifica essas organelas após fotoativado. O DMMB em concentração nanomolar promove uma morte celular eficiente, que parece ser resultante do bloqueio da conclusão do processo autofágico, enquanto outros fotossensibilizadores geralmente são empregados na faixa de micromolar. Nosso objetivo neste trabalho foi investigar o mecanismo molecular da TFD-DMMB através do estudo do papel da proteína p53 nas respostas celulares à TFD-DMMB. Sendo uma proteína supressora tumoral, p53 participa de vários processos celulares em resposta a diferentes estresses. Para atingir nosso objetivo, utilizamos linhagens celulares HEK293T que expressam diferentes quantidades de p53, sendo uma linhagem knockdown para p53 (HEK293T-p53KD) e outra com expressão normal de p53 (HEK293T-SC, scramble). Após o tratamento com DMMB fotoativado, avaliamos a fototoxicidade, apoptose, dano no DNA, ciclo celular e autofagia. Nossos resultados mostram que, apesar de não observarmos a estabilização de p53, a TFDDMMB parece induzir a localização citoplasmática de p53, sugerindo que p53 citoplasmática participa da resposta celular à TFD-DMMB. A linhagem HEK293T-p53KD mostrou-se menos sensível à TFD-DMMB. Essa diferença foi explicada pelo acúmulo de células em sub- G1, indicativo de morte por apoptose, apenas na linhagem HEK293T-SC, que foi mais sensível ao tratamento. É possível que a atividade citoplasmática de p53 esteja relacionada com a indução de apoptose no nosso modelo. Em contraste aos efeitos de p53 na morte celular, encontramos respostas à TFD-DMMB independentes de p53 na parada do ciclo celular e autofagia. Observamos acúmulo de células na fase S do ciclo celular associado à fosforilação de CHK1 e H2AX, indicativo da ocorrência de estresse replicativo. A relação com a autofagia foi confirmada pelo acúmulo de vesículas ácidas e aumento dos níveis proteicos de LC3-II. Esses resultados indicam a indução ou o bloqueio da autofagia, entretanto não observamos um aumento simultâneo nos níveis de BECLIN-1, proteína importante para a iniciação da autofagia. Além disso, DMMB fotoativado resultou em dano seletivo no DNA mitocondrial (mtDNA), que não foi reparado em 24 horas. Desse modo, e baseado nos resultados preliminares do nosso grupo, propomos que a morte celular induzida por DMMB fotoativado é decorrente principalmente do bloqueio da resolução da via autofágica, comprometendo a eliminação de mitocôndrias danificadas e levando a alterações na dinâmica do ciclo celular. Nossos resultados sugerem que há respostas celulares à TFDDMMB dependentes e independentes de p53. Resultados similares foram obtidos para a linhagem HEK293, que é a linhagem parental de HEK293T. Do nosso conhecimento, a relocalização de p53 para o citoplasma, a habilidade em induzir dano seletivo no mtDNA e o bloqueio da progressão do ciclo celular na fase S são resultados inéditos decorrentes da TFDDMMB. O dano seletivo ao mtDNA torna o DMMB um modelo útil para estudos de mecanismos de resposta a dano no DNA específicos para a mitocôndria. / Photodynamic Therapy (PDT) is a treatment modality that uses a photosensitizer, light and oxygen to generate reactive oxygen species capable of inducing death of unwanted cells, such as cancer cells and infectious microorganisms. In this work, we are interested in studying death induced by 1,9-dimethylmethylene blue as a photosensitizer by PDT (DMMB-PDT). This photosensitizer has been previously studied by our group. It has been shown that DMMB accumulates within lysosomes and mitochondria, and damages these organelles after photoactivation. In this case, cell death is believed to be a result from the impairment of autophagy. DMMB at nanomolar concentration promotes efficient cell death, while other photosensitizers are usually employed in the micromolar range. The aim of this work is to investigate the molecular mechanism of DMMB-PDT action through the study of p53 protein role over the cell response to DMMB-PDT. Being a tumor suppressor protein, p53 participates in several cellular processes in response to different stresses. To achieve our goal, we used HEK293T cell lines that express different amounts of p53: a p53 knockout cell line (HEK293T-p53KD) and a normal cell line (HEK293T-SC, scramble). After treatment with photoactivated DMMB, we evaluated phototoxicity, apoptosis, DNA damage, cell cycle, and autophagy. Our results showed that, although we did not observe p53 stabilization, DMMBPDT seems to induce the cytoplasmic localization of p53, suggesting that cytoplasmic p53 participates in the cell response to DMMB-PDT. The HEK293T-p53KD cell line was less sensitive to DMMB-PDT. This difference could be explained by the level of sub-G1 accumulation suggestive of apoptosis that was only observed for HEK293T-SC cell line, which was more sensitive to the treatment. It is possible that the cytoplasmic activity of p53 was related to apoptosis induction according our model. In contrast to p53 effects on cell death, we found that there are p53-independent responses to DMMB-PDT on cell cycle arrest and autophagy. We observed a significant increase in the fraction of cells in the S phase of the cell cycle associated with phosphorylation of the CHK1 and H2AX proteins, indicating induction of replicative stress. The relationship of DMMB-PDT and autophagy was confirmed by the accumulation of acidic vesicles and the increased LC3 conversion (LC3-I to LC3-II). These results indicated that DMMB-PDT induces and/or impairs autophagy. However, we did not observe a simultaneous increase in BECLIN-1 levels, which is an important protein to autophagy initiation. Photoactivated DMMB resulted in selective damage in mitochondrial DNA (mtDNA) that was not repaired in 24 hours. According to these results, we propose that cell death induced by photoactivated DMMB is mainly related to blockade of a late stage of the autophagy pathway. It could compromise the elimination of damaged mitochondria and might lead to cell cycle dynamics alterations. Our results suggested that there are p53-dependent and p53-independent cell responses to DMMB-PDT. Similar results were obtained from HEK293 cell line, which is the parental cell line of HEK293T. To the best of our knowledge, the p53 relocalization to the cytoplasm, the ability to induce selective mtDNA damage, and the S arrest represent new insights in the DMMB-PDT field. The selective mtDNA damage makes DMMB a useful model for studies on mechanisms of DNA damage responses in mitochondria.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-09-06T12:10:14Z No. of bitstreams: 1 2017 - Paulo Pitasse Santos.pdf: 13320307 bytes, checksum: b714828ac2a5d9a1d2ab188470e04e9a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T12:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Paulo Pitasse Santos.pdf: 13320307 bytes, checksum: b714828ac2a5d9a1d2ab188470e04e9a (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Chagas disease was studied and described by the Brazilian sanitarist and physician Carlos Chagas in 1909. It is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi and presents complex clinical manifestations. However, since its discovery, little progress has been made in the chemotherapeutic treatment of Chagas' disease. The only available drug for its treatment (benzonidazole) is not completely efficient and is associated with the development of several side effects. From the knowledge of the antiparasitic activity of the natural amidic alkaloid piperine, this work focused on the proposition of new structurally-similar molecules with trypanocidal potential. From the principles of bioisosterism, a series of new 1,2,4-oxadiazoles were proposed. Its synthesis was designed from the corresponding 3-arylacrylic acids to give the respective acyl chlorides by reaction with oxalyl chloride. The subsequent step involves O-acylation of the properly substituted benzamidoxime following the cyclization reaction of the oxadiazolic ring, which occurs in solid support (silica gel) using microwave irradiation. The characterization of the products was done by determination of melting points, 1H and 13C NMR, infrared espectrometry and high and low resolution mass spectrometry. The present work also presents information about the biological activity profile of the molecules synthesized against epimastigote forms of the T. cruzi protozoan and against primary mammalian cells, allowing the calculation of their selectivity indexes. Investigations about the possible mechanisms of action of the derivatives on T. cruzi indicate that there are no influences on the enzymatic action of the protease cruazain, on the cell cycle of the parasite or on the biosynthesis of membrane sterols catalyzed by the enzyme CYP51. The developed sinthetic methodology can be applied in the expansion of the series of analogues derivatives. The perspectives of this work also include the biological evaluation against amastigote and trypomastigote forms of the parasite. / A doen?a de Chagas foi estudada e descrita pelo m?dico sanitarista e cientista brasileiro Carlos Chagas, em 1909. ? causada pelo protozo?rio Trypanossoma cruzi, apresentando manifesta??es cl?nicas complexas. No entanto, desde sua descoberta, pouco se avan?ou no tratamento quimioter?pico da doen?a de Chagas, sendo o f?rmaco dispon?vel (benzonidazol) pouco eficiente e associado ? manifesta??o de diversos efeitos colaterais. A partir do conhecimento da atividade antiparasit?ria da amida natural piperina, este trabalho focou-se na proposi??o de novas mol?culas estruturalmente semelhantes com potencial tripanocida. A partir dos princ?pios do bioisosterismo, foi proposta uma s?rie de novos 1,2,4-oxadiaz?is diferentemente substitu?dos. Sua s?ntese foi concebida partir dos ?cidos 3-arilacr?licos correspondentes, obtendo-se os respectivos cloretos de acila, atrav?s da rea??o com cloreto de oxalila. A etapa posterior envolve a O-acila??o da benzamidoxima adequadamente substitu?da, seguida do fechamento do anel oxadiaz?lico, que se d? em em suporte s?lido (s?lica-gel) empregando-se irradia??o de micro-ondas. A caracteriza??o dos produtos foi feita atrav?s de ponto de fus?o, RMN 1H e 13C, espectrometria no infravermelho e espectrometria de massas de alta e baixa resolu??o. O presente trabalho ainda traz informa??es quanto ao perfil de atividade biol?gica das mol?culas sintetizadas frente a formas epimastigotas do protozo?rio Trypanosoma cruzi e frente a c?lulas prim?rias de mam?feros, permitindo que se calculasse o seu ?ndice de seletividade. Investiga??es quanto a poss?veis mecanismos de a??o dos derivados sobre o T. cruzi indicam n?o haver influ?ncias sobre a a??o enzim?tica da protease cruza?na, sobre o ciclo celular do parasito, nem sobre a bioss?ntese de ester?is de membrana, catalisada pela enzima CYP51. A metodologia qu?mica desenvolvida poder? ser aplicada na s?ntese de outros an?logos. As perspectivas deste trabalho incluem ainda a avalia??o biol?gica frente a formas amastigota e tripomastigota do parasito