O estudo hidrogeoquímico dos aquíferos Tubarão (sedimentar, granular) e Cristalino (granítico, fissural) na Região de Salto (SP), tem como proposta avaliar os processos da interação água-solo-rocha que influem na composição química das águas e discutir a origem de anomalias de fluoreto e salinidade. Para averiguar a relação dessas anomalias com fontes naturais ou antropogênicas, foram estudados processos geoquímicos envolvidos nos níveis rasos e profundos de duas microbacias hidrográficas, onde se têm instaladas várias industriais. As águas dos aquíferos apresentam concentrações iônicas, pH e condutividade elétrica mais elevados em relação às águas subterrâneas rasas, sendo predominantemente bicarbonatadas cálcicas e sódicas no Aquífero Cristalino e bicarbonatadas e sulfatadas sódicas no Tubarão. A salinidade, pH e concentração de sódio destas águas tende a aumentar com a profundidade e no sentido do fluxo subterâneo das áreas de recarga para as de descarga nos principais rios da região. As anomalias geoquímicas ocorrem somente nas águas profundas. A origem do fluoreto é atribuída a alteração de biotita nos granitos e de micas e argilominerais nas rochas sedimentares. O F- está associado a águas bicarbonatadas e sulfatadas sódicas e a valores alcalinos de pH. Os focos de maior salinidade ocorrem em localidades próximas ao Rio Tietê e ao Rio Jundiaí. Ela pode estar associada a lineamentos estruturais de direção NE e NW, mas não se descarta a hipótese de águas residuais aprisionadas durante a deposição marinha dos sedimentos ou à circulação restrita da água subterrânea no Aquífero Tubarão. O sistema profundo encontra-se relativamente isolado em relação aos níveis subsuperficias rasos/superficiais, constatado pelos distintos fluxos subterrâneos e características físico-químicas e químicas. Os solos, sedimentos e águas superficiais e de poços cacimba apresentam evidências de degradação ocasionada por lançamento de esgotos e de um antigo lixão. / The hydrogeochemical study of Tubarão (sedimantary, granular) and Cristallyne (Granitic, fissural) aquifers in Salto Region, evaluates water-soil-rock interaction processes that have influence on water chemical composition and discuss the origin of fluoride and salinity anomalies in ground waters. To investigate the correlation between these anomalies with natural or antropogenic sources, geochemical process studies considering shallow and deep portions were conducted in two small watersheds, where several industries are installed. Deep ground waters present higher ionic concentrations, pH and electrical conductivity when compared to shallow ground waters; they are mainly bicarbonated calcic and sodic in the Crystalline Aquifer and bicarbonated or sulfated sodic in Tubarao Aquifer. The salinity, pH and sodium concentration of these water rise with deepness and from recharge to discharge areas in the main regional rivers. Geochemical anomalies only occur in deep waters. The origin of fluoride is attributed to biotite alteration in granites and to micas and clayminerals in sedimentary rocks. The fluoride is associated to bicarbonated and sulfated sodic waters and alcaline pH values. Focal points of high salinity occur in places near Tietê River and Jundiaí River. It can be associated to structural lineaments with NE and NW directions, but the hypothesis of residual waters that remained in the pore spaces of rocks during marine deposition of sediments cannot be rejected, as well as restrict portions of ground water circulation in the Tubarão Aquifer. The deep system is relatively isolated to the superficial and shallow subterraneous levels, verified by their distinct water flow and physicochemical and chemical properties. Soils, sediments and superficial waters and shallow groun dwater present evidences of degradation, caused by sewerage and an old waste dump.

Enquanto alguns trabalhos relatam que a administração crônica de F causa resistência à insulina, estudo recente do nosso grupo revelou que em animais com diabetes previamente induzido por estreptozotocina, a administração crônica de baixas doses de F aumenta a sensibilidade à insulina, por interferir em vias metabólicas musculares e hepáticas. Entretanto, o diabetes induzido por estreptozotocina causa alterações metabólicas diferentes do diabetes tipo 1. Desta forma, seria interessante verificar se o aumento da sensibilidade à insulina induzido por baixas doses de F também ocorreria utilizando um modelo de diabetes que mimetiza melhor o diabetes tipo 1 (camundongos NOD non-obese diabetic). Com base no exposto, o presente estudo investigou, em camundongos NOD recémdesmamados e expostos cronicamente a doses de F na água de beber que simulam a ingestão de F pela água artificial ou naturalmente fluoretada, se ocorrem alterações relacionadas à resistência à insulina, bem como na expressão de proteínas hepáticas e musculares. Para tanto, 24 camundongos NOD (não obesos diabéticos), obtidos imediatamente após o desmame, foram divididos em 3 grupos, de acordo com a concentração de F presente na água de beber (0, 10 ou 50 ppm), que foi administrada por um período de 21 dias. Decorrido o período experimental, os animais foram eutanasiados, sendo coletado o sangue para análise de F (eletrodo íon específico), glicose (método da glicose-oxidase) e insulina (ELISA), bem como o fígado e músculo gastrocnêmio, para análise proteômica quantitativa livre de marcadores (software Protein Linx Global Service). Os dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey, ou teste de Kruskal-Wallis e teste de Dunn (p<0,05). Apenas o grupo tratado com 50 ppm F apresentou concentração plasmática de F significativamente maior que o controle. Os animais tratados com 10 ppm F tiveram glicemia significativamente menor que o grupo controle, mas não houve diferença significativa entre os grupos em relação à insulinemia. A % de função das células pancreáticas foi significativamente maior no grupo tratado com 10 ppm F, quando comparado aos demais. A análise proteômica revelou alterações no perfil proteômico tanto do tecido muscular quanto do hepático. No tecido muscular, o grupo de 10 ppmF apresentou, em relação ao controle, expressão aumentada de proteínas envolvidas no metabolismo energético. Já o grupo de 50 ppm F, em relação ao controle, apresentou expressão aumentada de proteínas relacionadas à contração muscular, diferenciação do tecido adiposo marrom e apoptose. Para o tecido hepático, também foi observada expressão aumentada no grupo submetido a 10 ppm F em relação ao controle de proteínas envolvidas no metabolismo energético e síntese proteica, com destaque ainda para o aumento de isoformas de Glutathione S transferase, bem como de Heat shock-related 70 kDa protein 2. No grupo submetido a 50 ppmF foi observada alteração de proteínas envolvidas no metabolismo de espécies reativas de oxigênio e metabolismo energético. O aumento na expressão de proteínas antioxidantes, mediante tratamento com a baixa concentração de F, pode ajudar a explicar a proteção contra o desenvolvimento do diabetes, o que deve ser comprovado em estudos mecanísticos futuros. / While some studies report that chronic administration of fluoride (F) causes insulin resistance, a recent study in our group found that in animals with diabetes previously induced by streptozotocin diabetes, chronic low-dose F administration increases insulin sensitivity by interfering with metabolic pathways in muscle and liver. However, streptozotocin-induced diabetes causes different metabolic changes from type 1 diabetes. Thus, it would be interesting to see whether increased insulin sensitivity induced by low doses of F would also occur using a diabetes model that better mimics type1 diabetes (NOD mice - non-obese diabetic). Based on the foregoing, the present study investigated in NOD mice chronically exposed to doses of F in drinking water that simulate the ingestion of F by artificial or naturally fluoridated water, if there are changes related to insulin resistance as well as in the expression of liver and muscle proteins. Twenty-four NOD mice, obtained immediately after weaning, were divided into three groups, according to the concentration of F present in the drinking water (0, 10 or 50 ppm), which was administered by a period of 21 days. After the experimental period, the animals were euthanized and the blood was collected for analysis of F (ionspecific electrode), glucose (glucose oxidase method) and insulin (ELISA), as well as the liver and gastrocnemius muscle, for quantitative proteomic analysis (Protein Linx Global Service software). Data were analyzed by ANOVA and Tukey\'s test, or Kruskal- Wallis and Dunn\'s test (p <0.05). Only the group treated with 50 ppm F had plasma F concentration significantly higher than the control group. Animals treated with 10 ppm F had significantly lower glycemia than the control group, but there was no significant difference between the groups in relation to insulinemia. The % of pancreatic -cell function was significantly higher in the group treated with 10 ppm F compared to the others. Proteomic analysis revealed changes in the proteomic profile of both muscle and hepatic tissue. In the muscle tissue, the group of 10 ppm presented, in relation to the control, increased expression of proteins involved in energy metabolism. The group of 50 ppm F, in relation to 7control, presented increased expression of proteins related to muscle contraction, differentiation of brown adipose tissue and apoptosis. For hepatic tissue, increased expression was also observed in the group of 10 ppm F in relation to the control of proteins involved in energetic metabolism and protein synthesis, with emphasis also on the increase of Glutahione S transferase isoforms as well as Heat shock-related 70 kDa protein 2. In the group treated with 50 ppm F proteins related to ROS metabolism and energetic metabolism were altered. Increased expression of antioxidant proteins by treatment with low F concentration may help explain protection against the development of diabetes, which should be demonstrated in future mechanistic studies.

A fluorose dentária é uma patologia que ocorre durante a formação dos dentes na presença de doses excessivas de fluoreto (F-). Os mecanismos pelos quais o F provoca a fluorose ainda são poucos conhecidos. A influência de fatores genéticos tem sido considerada na suscetibilidade/resistência do indivíduo em desenvolver a fluorose. Duas linhagens de camundongos (A/J e 129P3/J) com diferença na resistência ou suscetibilidade à fluorose dentária foram utilizadas para determinar se a suscetibilidade à fluorose pode ser explicada pela diferença no metabolismo e se há diferença no perfil protéico dos rins e urina destes animais. Para isso, um estudo metabólico foi conduzido com 18 camundongos A/J (suscetível) e 18 129P3 / J (resistente) após o desmame. Cada amostra foi dividida em 3 grupos, com diferentes concentrações de F- na água de beber (0, 10 e 50 ppm F). Uma vez que um estudo piloto revelou que os camundongos A/J ingeriam um maior volume de água quando comparado com o 129P3/J, a concentração de F- na água dada aos camundongos A/J foi ajustada semanalmente a fim de fornecer doses semelhantes de F- para ambas linhagens. Os animais foram mantidos em gaiolas metabólicas (n = 2/gaiola) por 7 semanas, com livre acesso à água e dieta de baixa ingestão de F- (0,95 ppm). A ingestão e excreção de F- foram calculadas, bem como os níveis de F- no plasma, no fêmur e no rim. O grau de fluorose dentária foi avaliado usando análise de fluorescência quantitativa (QLF) e exame clínico. Os perfis proteômicos renal e urinário foram examinados utilizando 2D-PAGE e coloração com azul de Coomassie.. Os dados do estudo metabólico foram testados para diferenças significativas pela ANOVA a 2 critérios (p <0,05). As imagens dos géis e as diferenças estatísticas (ANOVA, p<0,05) foram analisadas pelo programa Image Master Platinum 7.0. Os camundongos da linhagem A/J submetidos à alta concentração de fluoreto apresentaram um grau de fluorose significativamente maior quando comparado com a linhagem 129P3/J. A ingestão total de F- não diferiu significativamente entre as linhagens. A excreção total de F- foi significativamente maior para os camundongos A/J, devido à maior excreção urinária de F-. As duas linhagens não diferiram em relação à absorção F-, mas os animais 129P3/J retiveram significativamente maiores quantidades de F-, que foi consistente com níveis mais elevados de F- no fêmur, no entanto, os níveis de F- no plasma não diferiram significativamente entre as linhagens. Para os rins, a análise quantitativa de intensidade detectou, entre as linhagens A/J e 129P3/J, 122, 126 e 134 spots diferencialmente expressos nos grupos controle, e que receberam baixa e alta concentração de F-, respectivamente. Para a urina, 84 spots diferencialmente expressos foram observados para o grupo controle, 68 para o grupo que recebeu baixa concentração de F- e 66 para o grupo que recebeu alta concentração de F-. Os dados mostraram que há diferenças metabólicas e no perfil de expressão protéica renal e urinária intrínsecas a estas linhagens e que a exposição ao F- é capaz de alterar estes padrões. / Dental fluorosis occurs during tooth formation when excessive doses of fluoride (F) are ingested. The mechanisms that underlie the pathogenesis of dental fluorosis are not known so far. The influence of genetic factors has been considered in individual susceptibility/resistance to develop fluorosis. Two inbred mice strains (A/J and 129P3/J) have been reported to have different susceptibilities to dental fluorosis. They were used in the present study to determine if the susceptibility to dental fluorosis can be explained by alterations in F metabolism and to evaluate if there is difference in the profile of protein expression in kidney and urine of these animals. For this, a metabolic study was conducted with 18 A/J (susceptible) and 18 129P3/J (resistant) weanling mice. Each strain was divided into 3 groups, with differed according to the F concentration given in the drinking water (0, 10 and 50 ppm F). Since a pilot study showed that the A/J mice drank a higher volume of water when compared with the 129P3/J, the F concentration in the water given to the A/J mice was weekly adjusted in order to provide similar F intakes for both strains. The mice were housed in metabolic cages (n=2/cage) for 7 weeks, with free access to water and low-F diet (0.95 ppm). F intake and excretion were calculated, as well as plasma, femur and kidney F levels. The degree of dental fluorosis was assessed using QLF and clinical examination. Renal and urinary proteome profiles were examined using 2D-PAGE and coomassie brilliant blue staining. Data were tested for significant differences by 2-way repeated-measures ANOVA (p<0.05). The gels images and statistical differences (ANOVA, p <0.05) were analyzed by the Image Master Platinum 7.0 software. Significantly higher QLF scores were observed for the A/J mice submitted to 50 ppm F. The total F intake did not significantly differ between the strains. The total F excretion was significantly higher for the A/J mice, due to the higher urinary F excretion. The two strains did not differ in respect to F absorption, but the 129P3/J mice retained significantly higher amounts of F, which was consistent with their higher femur F levels. Plasma F levels, however, did not significantly differ between the strains. For kidney, quantitative intensity analysis detected, between strains A/J and 129P3/J, 122, 126 e 134 spots differentially expressed in the control group, in the group receiving low and high F concentrations, respectively. For urine, 84 spots differentially expressed were detected for control group, 68 for the group receiving low F concentration and 66 for the group receiving high F concentration. Data showed that intrinsic differences occur in the metabolism of F and profile of protein expression between these strains and that these profiles can be altered in the presence of F.

O objetivo deste estudo foi avaliar os níveis de F e Pb circulantes, excretados e incorporados no tecido ósseo em ratos expostos simultaneamente ao F e Pb através da água de beber desde a gestação, levando-se em consideração diferentes doses de Pb e F e dois tipos de sais fluoretados. Para tal, 280 ratos Wistar machos foram divididos em 28 grupos contendo 10 animais cada. As diferenças entre os grupos foram as concentrações, na água de beber, de Pb (0, 1, 10 ou 30 mg/L) e de F (0, 5, 50 ou 100 mg/L), em dois tipos de sais (NaF ou H2SiF6). Os animais foram expostos ao tratamento desde a gestação até completarem 80 dias de vida, quando foram eutanasiados e o sangue foi removido para análise de Pb e F (no sangue total e plasma, respectivamente). Também foi coletado o fêmur direito, para análises de F e Pb. Ainda foram coletadas amostras de urina e fezes (24 horas) dos animais alojados em gaiolas metabólicas (n=6 por grupo) a cada 14 dias, desde o desmame até a eutanásia, para análises de F e Pb. As análises de Pb foram feitas por ICP-MS e as análises de F foram feitas com o eletrodo, após difusão facilitada por hemametildisiloxano (plasma, fêmur e fezes) ou pelo método direto (urina). Os dados foram analisados por ANOVA a 3 critérios, seguida pela teste de Tukey (p<0,05). Observou-se que o composto fluoretado, a concentração de F na água e a concentração de Pb na água interferiram na retenção de F e de Pb no organismo, indicando que a administração concomitante de F e Pb através da água de beber é capaz de aumentar a incorporação de F e de Pb no tecido ósseo e que a excreção urinária e fecal destes elementos não é suficiente para explicar a maior retenção dos mesmos no organismo. Quando o F foi adicionado à água na forma de H2SiF6, concentrações significativamente mais altas de F foram observadas no plasma e osso, e quantidades significativamente menores de F foram excretadas através da urina, aumentando a biodisponibilidade do F no organismo. Maior biodisponibilidade do Pb também foi observada quando o H2SiF6 foi utilizado em comparação ao NaF, com concentrações significativamente maiores de Pb no osso, a despeito de uma maior excreção urinária e fecal de Pb. Estes resultados confirmam achados de estudos epidemiológicos e de prova-de-conceito prévios de que a exposição concomitante a sílicofluoretos e Pb é capaz de aumentar a biodisponibilidade do Pb, assim como também do F no organismo. Estudos adicionais devem ser conduzidos para investigar os mecanismos que levam a estes efeitos / The aim of this study was to evaluate the circulating levels of F and Pb, as well as the levels of F and Pb excreted and uptaken by bone, in rats co-exposed to F and Pb from the drinking water, taking into account different doses of Pb and F and two types of fluoridated salts. For this purpose, 280 male Wistar rats were divided into 28 groups (n=10). The differences among the groups were the concentrations of Pb (0, 1 , 10 or 30 mg/L ) and F [0, 5, 50 or 100 mg/L in two types of salts (NaF or H2SiF6)] added in the drinking water to which the females and their offspring were exposed, 1 week before mating until the pups completed 80 days of life. At 80 days of age, the animals were euthanized. Blood was collected for Pb and F analysis (whole blood and plasma, respectively). The right femur was also collected for Pb and F analyses. In addition, throughout the experimental period, urine and feces were collected from the animals housed in metabolic cages (n=6/group) every 14 days, for F and Pb analyses. Pb was analyzed by ICP-MS and F was measured with the electrode, after hexamethyldisiloxane-facilitated diffuson (plasma, femur and feces) or by the direct method (urine). Data were analyzed by 3-way ANOVA and Tukey´s test (p<0.05). It was observed that the F compound, the F concentration and the Pb concentration in the drinking water interfered in the retention of Pb and F in the organism. These data indicate that co-exposure to F and Pb from the drinking water increases the F and Pb uptake by bone. This cannot be completely explained by the urinary and fecal excretion of F and Pb. When F was added to the water as H2SiF6, significantly higher F concentrations were observed in plasma and bone, while significantly lower amounts of F were excreted through urine, increasing the bioavailability of F in the organism. Also higher bioavailability of Pb was observed upon administration of H2SiF6 when compared to NaF (significantly higher concentrations of Pb were observed in bone, despite the excretion of Pb from feces and urine was higher). These results reinforce the findings of previous epidemiological and proof-of-concept studies that report increased bioavailability of Pb and F in the organism upon coexposure to silicofluorides and Pb. Additional studies should be conducted to investigate the mechanisms that lead to these effects.

O presente trabalho trata da síntese de sondas fluorescentes visando a detecção e quantificação de íons metálicos e ânions de toxicidade relevante para humanos e meio ambiente. Utilizamos os núcleos fluorescentes da fluoresceína, cumarina e pireno nos processos de síntese, aos quais foram estrategicamente acopladas estruturas capazes de interagir seletivamente com os analitos em questão. Devido às características distintas das sondas, dividimos o trabalho em três capítulos onde cada um abordará uma classe de núcleo fluorescente. No primeiro deles, trataremos de dois derivados de cumarina, onde um deles é capaz de identificar e quantificar o ânion fluoreto, e o outro o íon cobre (II). No segundo capítulo trataremos de dois derivados de fluoresceína homologados à estrutura de aminoácidos, que se mostraram úteis na detecção de íons trivalentes (Al3+, Ga3+, Fe3+ e Cr3+) e também Hg2+. No terceiro capítulo apresentaremos um derivado de pireno seletivo ao Hg2+ tanto em meio aquoso quanto orgânico. Nos três capítulos utilizamos da técnica de espectrofluorimetria como principal ferramenta de estudo e aplicação dos sistemas. Durante as caracterizações e investigações dos mecanismos de detecção, utilizamos de maneira integrada as técnicas de espectrofluorimetria resolvida no tempo, espectroscopia de absorção no UV-vis, RMN de 1H e 13C e espectrometria de massas. A união de técnicas espectroscópicas complementares nos permitiu a completa caracterização estrutural dos compostos sintetizados e também um maior aprofundamento das propostas dos mecanismo de detecção dos analitos. De modo geral, o trabalho aborda áreas distintas dentro da química e da física, resultando em um conjunto de interfaces científicas com bom entrelace. Serão discutidas estratégias de síntese orgânica, caracterizações fotofísicas, estudos de mecanismo de detecção e aplicação analítica para cada uma das moléculas apresentadas nesta tese. / The present work deals with the synthesis of fluorescent probes towards the detection and quantification of metal ions and anions of relevant toxicity for humans and the environment. We used as building blocks the fluorescent cores of fluorescein, coumarin and pyrene, to which were coupled structures capable to interact selectively with analytes. Due to the distinct characteristics of the probes, we split the work into three chapters where each will address a core class. In the first one, we will deal with two coumarin derivatives, where one is able to identify and quantify the fluoride anion, and other the copper (II) ion. At the second chapter, we will describe two fluorescein derivatives attached to amino acids, which proved useful in the detection of trivalent ions (Al3+, Ga3+, Fe3+ e Cr3+) and Hg2+. In the last chapter, we will introduce a derivative of pyrene selective to Hg2+ detection in both aqueous and organic solvents. In all the three chapters, the spectrofluorimetry technique was the primary tool of study and application of the systems. During the structural characterizations and mechanism investigations, we used also time resolved spectrofluorimetry, UV-Vis absorption spectroscopy, 1H and 13C NMR, and mass spectrometry. The integration of spectroscopic techniques allowed us to a complete structural characterization of the synthesized compounds and the discussion of detection mechanism proposals. In general, the work deals with different areas within the chemistry and physics, resulting in a set of interfaces with good scientific interlace. Strategies in organic synthesis, structural and photo-physics characterizations, detection mechanisms and analytical application were the objective and the achievement of the present thesis.

Este trabalho avaliou o efeito do tipo de lesão cariosa artificial em esmalte produzido por quatros protocolos in vitro em relação ao potencial remineralizante in situ, utilizando como variáveis de resposta a microdureza superficial (SH) e longitudinal (CSH) e a microradiografia transversal (TMR). Para tal, 288 espécimes de esmalte bovino polidos (4x4mm) foram divididos de acordo com os valores de SH inicial em 4 tipos de protocolos desmineralizantes: Gel MC (gel de metilcelulose a 8%, ácido lático 0,1 M, pH 4,6, 14 dias); Gel PA (ácido poliacrílico 20g/L, ácido lático 0,1 M com hidroxiapatita a 500 mg/L, pH 4,8, 16h); Solução MHDP (ácido lático 50 mM, cálcio, fosfato e tetraetil metilenodifosfanato, pH 5,0, 6 dias) e Solução Tampão (ácido acético 50 mM, cálcio, fosfato e fluoreto, pH 5,0, 16h). Os espécimes desmineralizados foram tratados com agentes remineralizantes em um modelo in situ cruzado e duplo cego, com a participação de 12 voluntários que utilizaram aparelhos palatinos contendo 2 amostras de cada tipo de lesão de esmalte em cada fase, durante 3 fases experimentais com duração de 3 dias cada. Na fase da saliva humana, os voluntários realizaram o tratamento dos espécimes com dentifrício placebo (sem fluoreto, solução 1:3) ex vivo, 2x1min/dia. Na fase dentifrício fluoretado, o mesmo procedimento foi repetido em relação ao tratamento dos espécimes, porém utilizando o Dentifrício Crest (1.100 ppm F). Na fase verniz fluoretado, os mesmos procedimentos da fase dentifrício fluoretado foram repetidos, porém os espécimes foram tratados com verniz Duraphat (22.600 ppm F, 6h in vitro) anteriormente à fase in situ. Os dados foram submetidos à análise estatística (ANOVA ou similar não paramétrico e ANOVA a 2 critérios, p<0,05). Os diferentes protocolos desmineralizantes produziram lesões cariosas com perfis diferentes (resultados similares entre SH, CSH e TMR. Grau de desmineralização: Solução MHDP > Gel MC > solução Tampão = Gel PA) sendo nítida a diferença no grau de remineralização entre as diferentes lesões cariosas artificiais (resultados incoerentes entre SH, CSH e TMR). Na análise de SH, o Gel PA foi capaz de mostrar diferenças significativas entre os 3 protocolos remineralizantes, enquanto o Gel MC e Solução Tampão mostraram diferenças significativas entre as fases com fluoreto e controle. Para a solução MHDP não foi encontrada diferença significativa entre os tratamentos remineralizantes. Em relação à CSH, o padrão de remineralização foi inversamente relacionado ao grau de desmineralização inicial. Na análise da porcentagem de recuperação de CSH, apenas o gel PA foi capaz de mostrar diferenças significativas entre as fases com fluoreto e controle até os 30 &#x3BC;m de profundidade. Na análise pela TMR (parâmetro &#x394;&#x394;Z), houve diferença significativa entre as lesões cariosas artificiais em relação à remineralização (Solução Tampão < Solução MHDP = gel PA < Gel MC), com exceção da fase verniz fluoretado. Não foram encontradas diferenças significativas entre os tratamentos remineralizantes pela TMR, mostrando uma modesta remineralização, independentemente do tratamento. Pode-se concluir que o tipo de lesão cariosa artificial tem influência sobre o grau de remineralização do esmalte e isto deve ser considerado no delineamento experimental. / This study evaluated the effect of type of artificial enamel carious lesion produced by four in vitro protocols in respect to the remineralizing potential in situ, using as response variables: surface microhardness (SH), cross-sectional microhardness (CSH) and transverse microradiography (TMR). Thus, 288 polished enamel specimens (4x4mm) were divided according to the baseline SH values in 4 demineralizing protocols: MC gel (8% methylcellulose gel, 0.1 M lactic acid, pH 4.6, 14 days); PA gel (20g/L polyacrylic acid, 0.1 M lactic acid with 500 mg/L hydroxyapatite, pH 4.8, 16h); MHDP solution (50 mM lactic acid, calcium, phosphate and tetraethyl methylene diphosphanate, pH 5.0, 6 days) and Buffer Solution (50 mM acetic acid, calcium, phosphate and fluoride, pH 5.0, 16h). The demineralized specimens were treated with the remineralizing agents in an in situ model, with crossover and double-blind design. Twelve volunteers wore intra-oral appliances containing two specimens of each type of enamel lesion in each phase, during 3 experimental phases with duration of 3 days each. In the phase \"human saliva\", the volunteers performed the treatment of specimens with placebo toothpaste (no fluoride, solution 1:3) ex vivo, 2x1min/day. In phase \"fluoride toothpaste\", the same procedure was repeated, but using the toothpaste Crest (1100 ppm F). In the phase \"fluoride varnish\", the same procedures of the phase \"fluoride toothpaste\" were repeated, but the specimens were treated with Duraphat varnish (22600 ppm F, 6h in vitro) prior to the in situ phase. The data were submitted to statistical analysis (ANOVA or similar nonparametric test and 2-way ANOVA, p<0.05). The different demineralizing protocols produced artificial carious lesions with different profiles (similar results among SH, CSH and TMR. Degree of demineralization: MHDP solution> MC Gel > Buffer solution = PA Gel). There was a clear difference in the degree of remineralization between the different artificial carious lesions (contradictories results among SH, CSH and TMR). In SH analysis, PA Gel was able to show significant differences among the 3 remineralizing protocols, while MC Gel and Buffer Solution showed significant differences between the fluoride phases and control. MHDP solution did not show any significant difference among the remineralizing treatments. In respect to the CSH, remineralization was inversely related to the degree of initial demineralization. In the analysis of the percentage of CSH recovery, only PA gel was able to show significant differences between the fluoride and control phases up to 30 &#x3BC;m depth. For TMR (&#x394;&#x394;Z parameter), there was significant difference between the artificial carious lesions in respect to the remineralization (buffer solution < MHDP Solution = PA gel < MC Gel), except during fluoride varnish phase. No significant differences were found among the remineralizing treatments by TMR, showing a modest remineralization, regardless of the treatment. It can be concluded that the type of artificial carious lesion has influence on the degree of enamel remineralization and this should be considered in experimental design.

A erosão em dentina radicular tem se intensificado e novas terapias foram introduzidas para possibilitar a diminuição da sintomatologia dolorosa. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da associação do verniz fluoretado aos lasers de Er:YAG ou Nd:YAG na permeabilidade da dentina radicular erodida. Sessenta fragmentos de dentina radicular bovina (2 x 2 x 2 mm) foram submetidos a um desafio erosivo inicial, por meio da imersão em ácido cítrico a 0,3% (pH= 3,2) por duas horas. A seguir, os espécimes foram divididos aleatoriamente em seis grupos (n=10) de acordo com o tratamento: verniz fluoretado, verniz fluoretado + laser de Er:YAG, verniz fluoretado + laser de Nd:YAG, verniz placebo (sem flúor, controle), verniz placebo + laser de Er:YAG, verniz placebo + laser de Nd:YAG. Após 24 horas do emprego do verniz, foram aplicados os lasers de Er:YAG (100 mJ e 3 Hz) ou de Nd:YAG (70 mJ e 15 Hz). Novos desafios erosivos utilizando o mesmo ácido, durante cinco dias, quatro vezes ao dia, por um minuto foram realizados após o tratamento da dentina. Para análise da permeabilidade os espécimes foram submetidos à coloração histoquímica. Os espécimes foram seccionados e analisados por microscopia óptica. A permeabilidade relativa foi quantificada pela relação entre a profundidade de penetração dos íons cobre e espessura da dentina. Os dados obtidos foram analisados através da ANOVA a dois critérios e a interação entre os fatores laser e verniz não foi significativa (p= 0,858), bem como para o fator verniz (p= 0,768). Constatou-se efeito significativo para o fator laser (p< 0,001), sendo que os valores de permeabilidade na dentina radicular irradiada com os lasers Er:YAG ou Nd:YAG não diferiram entre si e ambos foram inferiores àqueles observados para o grupo não irradiado. Pode-se concluir que lasers de Er:YAG e Nd:YAG podem controlar a permeabilidade da dentina radicular erodida, independentemente da aplicação de verniz. / The prevalence of root dentine erosion has increased and new therapies were introduced to minimize painful symptoms. This study evaluated the combined effect of fluoride varnish to Er:YAG and Nd:YAG lasers irradiation in controlling the permeability of eroded root dentine. Sixty fragments of bovine slabs (2 x 2 x 2 mm) were subjected to an erosive challenge, through immersion in citric acid 0.3% (pH= 3.2) during two hours. Then, the specimens with pre-formed lesions were divided in six groups (n=10) according to the respective treatment: fluoride varnish, fluoride varnish + Er:YAG laser, fluoride varnish + Nd:YAG, placebo varnish (F-free, control), placebo varnish + Er:YAG laser, placebo varnish + Nd:YAG laser. Twenty-four hours after varnish application, specimens were irradiated with Er:YAG laser (100 mJ, 3 Hz) or Nd:YAG laser (70 mJ and 15 Hz). After surface treatment, further erosive challenges were performed with the same acid during 1 min, 4 times a day, for 5 days. Specimens were sectioned and subjected to optical microscopic. The relative permeability was quantified by the ratio between the depth of penetration of copper ions and the thickness of dentin. Two-way ANOVA demonstrated no significant interaction between laser and varnish (p= 0,858), as well as for varnish (p= 0,768). There was significant effect of laser (p< 0,001), and permeability values of irradiated dentine had no difference when comparing both tested lasers and both of them were lower than that observed for non-irradiated group. It may be concluded that Er:YAG and Nd:YAG lasers can control the permeability of root dentin eroded, regardless of fluoride varnish application.

Enquanto alguns trabalhos relatam que a administração crônica de F causa resistência à insulina, estudo recente do nosso grupo revelou que em animais com diabetes previamente induzido por estreptozotocina, a administração crônica de baixas doses de F aumenta a sensibilidade à insulina, por interferir em vias metabólicas musculares e hepáticas. Entretanto, o diabetes induzido por estreptozotocina causa alterações metabólicas diferentes do diabetes tipo 1. Desta forma, seria interessante verificar se o aumento da sensibilidade à insulina induzido por baixas doses de F também ocorreria utilizando um modelo de diabetes que mimetiza melhor o diabetes tipo 1 (camundongos NOD non-obese diabetic). Com base no exposto, o presente estudo investigou, em camundongos NOD recémdesmamados e expostos cronicamente a doses de F na água de beber que simulam a ingestão de F pela água artificial ou naturalmente fluoretada, se ocorrem alterações relacionadas à resistência à insulina, bem como na expressão de proteínas hepáticas e musculares. Para tanto, 24 camundongos NOD (não obesos diabéticos), obtidos imediatamente após o desmame, foram divididos em 3 grupos, de acordo com a concentração de F presente na água de beber (0, 10 ou 50 ppm), que foi administrada por um período de 21 dias. Decorrido o período experimental, os animais foram eutanasiados, sendo coletado o sangue para análise de F (eletrodo íon específico), glicose (método da glicose-oxidase) e insulina (ELISA), bem como o fígado e músculo gastrocnêmio, para análise proteômica quantitativa livre de marcadores (software Protein Linx Global Service). Os dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey, ou teste de Kruskal-Wallis e teste de Dunn (p<0,05). Apenas o grupo tratado com 50 ppm F apresentou concentração plasmática de F significativamente maior que o controle. Os animais tratados com 10 ppm F tiveram glicemia significativamente menor que o grupo controle, mas não houve diferença significativa entre os grupos em relação à insulinemia. A % de função das células pancreáticas foi significativamente maior no grupo tratado com 10 ppm F, quando comparado aos demais. A análise proteômica revelou alterações no perfil proteômico tanto do tecido muscular quanto do hepático. No tecido muscular, o grupo de 10 ppmF apresentou, em relação ao controle, expressão aumentada de proteínas envolvidas no metabolismo energético. Já o grupo de 50 ppm F, em relação ao controle, apresentou expressão aumentada de proteínas relacionadas à contração muscular, diferenciação do tecido adiposo marrom e apoptose. Para o tecido hepático, também foi observada expressão aumentada no grupo submetido a 10 ppm F em relação ao controle de proteínas envolvidas no metabolismo energético e síntese proteica, com destaque ainda para o aumento de isoformas de Glutathione S transferase, bem como de Heat shock-related 70 kDa protein 2. No grupo submetido a 50 ppmF foi observada alteração de proteínas envolvidas no metabolismo de espécies reativas de oxigênio e metabolismo energético. O aumento na expressão de proteínas antioxidantes, mediante tratamento com a baixa concentração de F, pode ajudar a explicar a proteção contra o desenvolvimento do diabetes, o que deve ser comprovado em estudos mecanísticos futuros. / While some studies report that chronic administration of fluoride (F) causes insulin resistance, a recent study in our group found that in animals with diabetes previously induced by streptozotocin diabetes, chronic low-dose F administration increases insulin sensitivity by interfering with metabolic pathways in muscle and liver. However, streptozotocin-induced diabetes causes different metabolic changes from type 1 diabetes. Thus, it would be interesting to see whether increased insulin sensitivity induced by low doses of F would also occur using a diabetes model that better mimics type1 diabetes (NOD mice - non-obese diabetic). Based on the foregoing, the present study investigated in NOD mice chronically exposed to doses of F in drinking water that simulate the ingestion of F by artificial or naturally fluoridated water, if there are changes related to insulin resistance as well as in the expression of liver and muscle proteins. Twenty-four NOD mice, obtained immediately after weaning, were divided into three groups, according to the concentration of F present in the drinking water (0, 10 or 50 ppm), which was administered by a period of 21 days. After the experimental period, the animals were euthanized and the blood was collected for analysis of F (ionspecific electrode), glucose (glucose oxidase method) and insulin (ELISA), as well as the liver and gastrocnemius muscle, for quantitative proteomic analysis (Protein Linx Global Service software). Data were analyzed by ANOVA and Tukey\'s test, or Kruskal- Wallis and Dunn\'s test (p <0.05). Only the group treated with 50 ppm F had plasma F concentration significantly higher than the control group. Animals treated with 10 ppm F had significantly lower glycemia than the control group, but there was no significant difference between the groups in relation to insulinemia. The % of pancreatic -cell function was significantly higher in the group treated with 10 ppm F compared to the others. Proteomic analysis revealed changes in the proteomic profile of both muscle and hepatic tissue. In the muscle tissue, the group of 10 ppm presented, in relation to the control, increased expression of proteins involved in energy metabolism. The group of 50 ppm F, in relation to 7control, presented increased expression of proteins related to muscle contraction, differentiation of brown adipose tissue and apoptosis. For hepatic tissue, increased expression was also observed in the group of 10 ppm F in relation to the control of proteins involved in energetic metabolism and protein synthesis, with emphasis also on the increase of Glutahione S transferase isoforms as well as Heat shock-related 70 kDa protein 2. In the group treated with 50 ppm F proteins related to ROS metabolism and energetic metabolism were altered. Increased expression of antioxidant proteins by treatment with low F concentration may help explain protection against the development of diabetes, which should be demonstrated in future mechanistic studies.

No mundo de hoje, onde o uso da radiação de diversas naturezas está generalizado, a quantificação da energia depositada por essas diferentes radiações se tornou uma atividade de grande importância, principalmente quando a faixa de energia é considerada elevada, estas altas energias de radiação estão presentes, geralmente, em aceleradores de partículas, reatores nucleares e em irradiadores industriais, por exemplo. Este trabalho tem como objetivo medir altas doses de radiação de raios gama, feixes de elétrons e feixes de prótons utilizando duas variedades de um silicato natural (água-marinha e goshenita) e medir altas doses de nêutrons epitérmicos de alta fluência utilizando dosímetros de Fluoreto de Lítio dopados com Mg, Cu e P (MCP). A técnica utilizada para medir a dose absorvida por esses materiais foi a termoluminescência. As irradiações com raios- &gamma; provenientes de fontes de 60Co foram de 100 kGy a 2000 kGy para a água-marinha e de 600 kGy a 2000 kGy para a goshenita, os resultados de intensidade TL vs Dose mostram que a partir de certa dose - 250 kGy e 1234,8 kGy para água-marinha e goshenita, respectivamente - o sinal TL começa a decrescer. Foi observado neste trabalho que, estes materiais quando irradiados com tais doses e posteriormente irradiados com doses baixas de alguns Gys até cerca de 400-500 Gy, o sinal TL decresce regularmente, podendo ser utilizado na dosimetria das radiações nessa faixa de dose. Para a irradiação de feixe de prótons e de feixe de elétrons foram utilizados dosímetros em placa de goshenita e dosímetros de pastilhas de água-marinha, a carga do feixe de prótons vai de 20 a 216 &mu;C e a dose do feixe de elétrons vai de 10 kGy a 70 kGy. As irradiações com nêutrons epitérmicos utilizando LiF: Mg, Cu, P foram realizadas no reator IEA-R1/IPEN com fluências de 1014 a 1017 n/cm² e a quantificação das doses absorvidas foram realizadas utilizando o método UHTR (Ultra High Temperature Ratio). / In the present days the usage of ionizing radiation from several different sources is spread all over the world. The measurement of the absorbed energy from these radiations became a very important task, mainly when the dose range is considered being in a very high level. These high energies of radiation are associated with particles accelerators, nuclear reactors and industrial irradiators, for example. This work is concerned for measuring high-doses of gamma radiation, electron beams and proton beams using two varieties of a natural silicate (aqua-marine and goshenite) and measuring effects of high-fluence neutrons using LiF: Mg, Cu, P (MCP) detectors. Thermoluminescence was employed to measure the absorbed dose for irradiations with gamma rays ranging from 100 kGy up to 2000 kGy for aquamarine and from 600 kGy and 2000 kGy for goshenite. The TL intensity reaches maximum at 250 kGy in aquamarine and at 1234 kGy for goshenite; this means that for doses larger than 250 kGy in aquamarine and 1234 kGy in goshenite the TL intensity drops. However, the descending part can be used in very high dose dosimetry. Furthermore, has been observed in this study that starting with aquamarine irradiated with 250 kGy and goshenite with 1234 kGy, the subsequent irradiation with doses from low to 400-500 Gy produces a regularly decreasing TL intensity, so that it can be used in radiation dosimetry from low to 400-500 Gy doses. For proton beams, goshenite were used. The beam charge ranges from 20 a 216 &mu;C. For electron beams small pressed pellets of aquamarine were used. The dose ranges from 10 kGy to 70 kGy. The epithermal neutron irradiation was performed at IEA-R1 research reactor at IPEN and MCP-LiF detectors were used to measure the absorbed dose. A method called UHTR (Ultra High Temperature Ratio) was employed for calculating the amount of energy absorbed by the dosimeter. The fluence of epithermal neutrons ranges from 1014 a 1017 n/cm².

A ingestão excessiva de fluoreto por um longo período de tempo pode resultar em fluorose, que pode causar manifestações dentárias e esqueléticas. Danos metabólicos, funcionais e estruturais causados pela fluorose crônica tem sido relatados em vários tecidos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do fluoreto administrado na água de beber, da administração de fluoreto na água de beber na defesa antioxidante de ratos. Quatro grupos de ratos wistar foram usados (n=10/grupo). Os animais receberam água de beber contendo 0 (controle), 5, 15 ou 50 ppm de fluoreto durante 60 dias. Eles foram eutanasiados e os tecidos (fígado, rins e coração) e plasma foram coletados e homogenizados. Superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa reduzida (GSH), substâncias antioxidantes totais (SAT), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), hidroperóxido de lipídios (HL) e fluoreto foram análisadas. Dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey ou Kruskal-Wallis e teste de Dunn (p<0,05). Nos rins, SOD, GPx, GSH e SAT diminuiram e fluoreto e HL aumentaram significantivamente. No fígado, CAT e TBARS diminuiram, SOD, HL e SAT aumentaram significativamente. No coração, GPx aumentou significativamente. No plasma, SOD e HL diminuiram significativamente. Em resumo, esses resultados mostram que a administração crônica de fluoreto altera o sistema antioxidante de ratos. Nosso dados sugerem que a exposição em níveis elevados de fluoreto, a conversão do ânion superóxido em água nos rins parecem ocorrer principalmente através da SOD e CAT, com baixa participação do sistema glutationa, diferindo do que parece ocorrer no fígado. / Excessive fluoride intake over a long period of time could result in fluorosis, which can lead to dental and skeletal manifestations. Metabolic, functional and structural damages caused by chronic fluorosis have been reported in many tissues. The aim of this study was to evaluate the effect of fluoride, administered in drinking water, in the antioxidant defense of rats. Four groups of Wistar rats were included (n=10/group). The animals received drinking water containing 0 (control), 5, 15 or 50 ppm of fluoride during 60 days. They were euthanized and the tissues (liver, kidney and heart) and plasma were collected and homogenized. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), reduced glutathione (GSH), antioxidants, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), lipid hydroperoxide (LH), and fluoride were analyzed. Data were analyzed by ANOVA and Tukeys test or Kruskal-Wallis and Dunns tests (p<0.05). In the kidney SOD, GPx, GSH and SAT decreased and fluoride and LH increased significantly. In the liver, CAT and TBARS decreased and fluoride, SOD, LH and SAT increased significantly. In the heart, GPx increased significantly. In the plasma, SOD and LH decreased significantly. In summary, these results show that chronic fluoride administration alters the antioxidant system of the rats. Our data suggest that upon exposure to high levels of fluoride, the conversion of the superoxide anion to water in the kidney seems to occur mainly through the SOD and CAT, with a low participation of the glutathione system, differing from what seems to occur in the liver.