Este trabalho consistiu no desenvolvimento de um sistema para medir a magnetização de amostras paramagnéticas e diamagnéticas em grandes volumes. Sua principal aplicação tem sido a medida susceptométrica do tecido hepático para a quantificação da sobrecarga de ferro no fígado. Esse excesso de ferro no corpo é comum em pacientes talassêmicos e falcêmicos, que são regularmente submetidos a transfusões de sangue e, em pacientes com hemocromatose. Em pessoas normais, esse depósito de ferro pode conter entre 0,1 e 0,5 mg de ferritina (ftn) por grama de tecido úmido (mg ftn/gtecido úmido). Quando com sobrecarga, pode alcançar até 30 mg ftn/gtecido úmido. A contribuição diamagnética devido à presença dos tecidos biológicos (água, pele, gordura, músculo, nervo, osso, etc) é equivalente à contribuição paramagnética devido à presença de, aproximadamente, 6 mg ftn/gtecido úmido distribuídos no tecido hepático. Essa intensa contribuição diamagnética foi sensivelmente reduzida com o uso de uma bolsa de água acoplada ao torso. Medidas in vitro foram realizadas num phantom, composto de um tubo cilíndrico de acrílico preenchido com água e uma esfera de plástico, acoplada internamente ao cilindro, preenchida com solução de Fe3+. O volume cilíndrico representa os tecidos e o esférico representa o fígado. Medidas in vivo foram realizadas com duas modalidades: com e sem o uso da bolsa de água sobre o torso. Essas medidas foram efetuadas em voluntários assintomáticos e pacientes talassêmicos sob tratamento no Hemocentro de Ribeirão Preto (HRP). A medida da magnetização foi realizada com um gradiômetro axial de segunda ordem, acoplado a um SQUID-RF. A amostra foi magnetizada com um campo magnético AC e homogêneo. Os resultados confirmaram a sensibilidade da técnica para quantificar níveis de ferro hepático em pacientes com sobrecarga, com eficiência de diferenciar níveis equivalentes àqueles encontrado(s) em pessoas normais. A automatização da instrumentação e a aquisição dos dados foram feitas em ambiente LabView e as simulações dos modelos, apresentadas juntamente com os processamentos dos sinais, foram realizadas em ambiente MatLab. / This work consisted in the development of a system to measure the magnetization of large paramagnetic and diamagnetic samples. The main application was susceptometric measurements of the hepatic tissue for quantification of the iron overload. Iron excess is commonly observed in thalassemic and sickle cell anemia patients who have repeatedly received red blood cell transfusions for prevention or treatment of chronic complications and in patients with hemocromatosis. In normal subjects, iron concentration is usually between 0.1 and 0.5 mg of ferritin by gram of wet tissue (mg ftn/gwet tissue). However, in individuals with the above diseases, it can reach up to 30 mg ftn/gwet tissue. The diamagnetic contribution due to the presence of biological tissues (water, skin, fat, muscle, nerve, bone, etc) is equivalent to the paramagnetic contribution due to the presence of approximately 6 mg ftn/gwet tissue distributed in the hepatic tissue. This intense diamagnetic contribution was makedly reduced by using a water bag coupled to the subject’s torso. Measurements in vitro were performed in a phantom composed of a cylindrical acrylic tube, filled with pure water containing a plastic sphere placed off axis to simulate the liver position. The sphere was filled with a Fe3+ solution to simulate different iron concentration present in the liver. Measurements in vivo were performed in thalassemic patients undergoing treatment at the Hemocentro de Ribeirão Preto (HRP) and in normal subjects using two different modalities: with and without the use of the water bag on the torso. The measurements of the magnetization were made using a second order axial gradiometer coupled to a RF SQUID. The sample was magnetized using a homogeneous AC magnetic field. The results confirmed the sensitivity of the technique to quantify levels of hepatic iron in patients with overload, with efficiency of differentiating iron levels equivalent to that found in normal subjects. Automation of instrumentation and data acquisition were done in LabView (National Instruments) and susceptometric models simulations and the signal processing were done in MatLab environment.

Este trabalho consistiu no desenvolvimento de um sistema para medir a magnetização de amostras paramagnéticas e diamagnéticas em grandes volumes. Sua principal aplicação tem sido a medida susceptométrica do tecido hepático para a quantificação da sobrecarga de ferro no fígado. Esse excesso de ferro no corpo é comum em pacientes talassêmicos e falcêmicos, que são regularmente submetidos a transfusões de sangue e, em pacientes com hemocromatose. Em pessoas normais, esse depósito de ferro pode conter entre 0,1 e 0,5 mg de ferritina (ftn) por grama de tecido úmido (mg ftn/gtecido úmido). Quando com sobrecarga, pode alcançar até 30 mg ftn/gtecido úmido. A contribuição diamagnética devido à presença dos tecidos biológicos (água, pele, gordura, músculo, nervo, osso, etc) é equivalente à contribuição paramagnética devido à presença de, aproximadamente, 6 mg ftn/gtecido úmido distribuídos no tecido hepático. Essa intensa contribuição diamagnética foi sensivelmente reduzida com o uso de uma bolsa de água acoplada ao torso. Medidas in vitro foram realizadas num phantom, composto de um tubo cilíndrico de acrílico preenchido com água e uma esfera de plástico, acoplada internamente ao cilindro, preenchida com solução de Fe3+. O volume cilíndrico representa os tecidos e o esférico representa o fígado. Medidas in vivo foram realizadas com duas modalidades: com e sem o uso da bolsa de água sobre o torso. Essas medidas foram efetuadas em voluntários assintomáticos e pacientes talassêmicos sob tratamento no Hemocentro de Ribeirão Preto (HRP). A medida da magnetização foi realizada com um gradiômetro axial de segunda ordem, acoplado a um SQUID-RF. A amostra foi magnetizada com um campo magnético AC e homogêneo. Os resultados confirmaram a sensibilidade da técnica para quantificar níveis de ferro hepático em pacientes com sobrecarga, com eficiência de diferenciar níveis equivalentes àqueles encontrado(s) em pessoas normais. A automatização da instrumentação e a aquisição dos dados foram feitas em ambiente LabView e as simulações dos modelos, apresentadas juntamente com os processamentos dos sinais, foram realizadas em ambiente MatLab. / This work consisted in the development of a system to measure the magnetization of large paramagnetic and diamagnetic samples. The main application was susceptometric measurements of the hepatic tissue for quantification of the iron overload. Iron excess is commonly observed in thalassemic and sickle cell anemia patients who have repeatedly received red blood cell transfusions for prevention or treatment of chronic complications and in patients with hemocromatosis. In normal subjects, iron concentration is usually between 0.1 and 0.5 mg of ferritin by gram of wet tissue (mg ftn/gwet tissue). However, in individuals with the above diseases, it can reach up to 30 mg ftn/gwet tissue. The diamagnetic contribution due to the presence of biological tissues (water, skin, fat, muscle, nerve, bone, etc) is equivalent to the paramagnetic contribution due to the presence of approximately 6 mg ftn/gwet tissue distributed in the hepatic tissue. This intense diamagnetic contribution was makedly reduced by using a water bag coupled to the subject’s torso. Measurements in vitro were performed in a phantom composed of a cylindrical acrylic tube, filled with pure water containing a plastic sphere placed off axis to simulate the liver position. The sphere was filled with a Fe3+ solution to simulate different iron concentration present in the liver. Measurements in vivo were performed in thalassemic patients undergoing treatment at the Hemocentro de Ribeirão Preto (HRP) and in normal subjects using two different modalities: with and without the use of the water bag on the torso. The measurements of the magnetization were made using a second order axial gradiometer coupled to a RF SQUID. The sample was magnetized using a homogeneous AC magnetic field. The results confirmed the sensitivity of the technique to quantify levels of hepatic iron in patients with overload, with efficiency of differentiating iron levels equivalent to that found in normal subjects. Automation of instrumentation and data acquisition were done in LabView (National Instruments) and susceptometric models simulations and the signal processing were done in MatLab environment.

Submitted by Rosana Moreira (rosanapsm@outlook.com) on 2018-11-19T12:36:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EfeitoProtetorAcido.pdf: 1538591 bytes, checksum: 0459c1afecb586ebd60a0e1a758c0e83 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2019-01-30T15:45:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EfeitoProtetorAcido.pdf: 1538591 bytes, checksum: 0459c1afecb586ebd60a0e1a758c0e83 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-30T15:45:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EfeitoProtetorAcido.pdf: 1538591 bytes, checksum: 0459c1afecb586ebd60a0e1a758c0e83 (MD5) Previous issue date: 2018-07-06 / O fígado é o principal órgão envolvido na biotransformação dos xenobióticos, com capacidade de converter compostos hidrofóbicos em hidrossolúveis, mais facilmente eliminados pelo organismo. A dapsona (DDS) faz parte da poliquimioterapia (PQT) do tratamento da hanseníase, seu metabólito está relacionado com a formação de radicais livres em células hematológicas e neurais, estando assim, diretamente envolvido nas principais reações adversas ocasionadas pela sua utilização. Devido ao seu ciclo de conversão, que envolve a reação com o ferro presente no fígado, a DDS também se acumula no fígado, permanecendo por mais tempo nesse órgão, favorecendo, assim, o dano tecidual, como a hepatite medicamentosa. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito protetor do Ácido Alfa Lipóico (ALA) sobre os danos hepáticos provocados pela DDS em camundongos, em pós-tratamento. Neste estudo, o tratamento com a dapsona induziu dano hepático, com aumento do Aspartato aminotransferase e da Fosfatase alcalina, assim como o estresse oxidativo, mediante o aumento de peroxidação lipídica e diminuição tanto dos níveis da glutationa como dos antioxidantes totais. Estes processos podem estar associados com o acúmulo de ferro hepático no organismo. Já o pós-tratamento com o antioxidante Ácido alfa lipóico, este foi capaz de diminuir os níveis do Aspartato aminotransferase e da Fosfatase alcalina, reverter a peroxidação lipídica e elevar os níveis de GSH e antioxidantes totais. Além disso, o ALA também inibiu o acúmulo de ferro hepático, induzida pela dapsona em camundongos. Nossos resultados indicam que o antioxidante testado apresenta um potencial terapêutico contra o dano hepático, ocasionado pela dapsona em uso dos pacientes com hanseníase. / The liver is the main organ involved in the biotransformation of xenobiotics, with the ability to convert hydrophobic compounds into water soluble, more easily eliminated by the body. Dapsone (DDS) is part of the multidrug therapy (MDT) of leprosy treatment, its metabolite is related to the generation of free radicals in hematological and neural cells, being thus directly involved in the main adverse reactions caused by its use. Due to its conversion cycle, which involves the reaction with iron present in the liver, DDS also accumulates in the liver, remaining longer in this organ, thus favoring tissue damage, such as drug hepatitis. In this context, the objective of the present study was to evaluate the protective effect of Alpha Lipoic Acid (ALA) on the liver damage caused by DDS in mice, after treatment. In this study, treatment with dapsone induced hepatic damage, with increase of Aspartate aminotransferase and alkaline phosphatase, as well as oxidative stress, by increasing lipid peroxidation and decreasing both glutathione levels and total antioxidants. These processes may be associated with accumulation of hepatic iron in the body. Already post-treatment with the antioxidant Alpha Lipoic Acid, this was able to decrease the levels of Aspartate aminotransferase and Alkaline Phosphatase, reverse lipid peroxidation and raise levels of GSH and total antioxidants. In addition, ALA also inhibited the accumulation of hepatic iron induced by dapsone in mice. Our results indicate that the antioxidant tested has a therapeutic potential against hepatic damage caused by dapsone in patients with leprosy.