Este projeto teve como finalidade construir uma fonte de luz baseada em lâmpadas halógenas que apresentasse características técnicas adequadas para aplicações em fotobiologia e fotomedicina, versátil e comercialmente viável. Foram analisadas as características de diferentes lâmpadas halógenas e realizados os experimentos com duas lâmpadas escolhidas, das quais utilizamos a lâmpada de menor divergência luminosa. Foi analisado também o material do corpo da fonte, com relação a características de aquecimento e peso, sendo escolhido um corpo de alumínio produzido industrialmente. Foram avaliadas as características ópticas das lentes, sendo escolhidas as lentes de vidro utilizadas em retroprojetores. Foram analisados os materiais e a construção de filtros térmicos para diminuir o aquecimento do objeto sob irradiação, sendo que escolhemos construir um filtro térmico próprio, que utiliza a água como absorvedor de calor. Medimos e avaliamos as características: espectrais, térmicas, a potência radiante (irradiância) e sua distribuição espacial de três protótipos, onde cada um recebeu modificações de modo a torná-los mais adequados para aplicações na fotoquimeoterapia. Foram também realizados testes preliminares de fotocitotoxicidade do protótipo final com o composto fotossensibilizador de nome comercial Photogem® aplicado em células tumorais de adenocarcinoma de colo retal humano (HT29), cujo resultado foi a ativação do composto fotossensibilizador e indução da morte celular. / The aim of this work was to produce a light source based in halogen lamps. This source should have appropriated technical characteristic for application in photobiology and photomedicine, it has easy operation and be commercially viable. The characteristics of different halogen lamps were evaluated and the lamp of smaller luminous divergence was chosen. We also have evaluated the material of the source holder, especially heating characteristics and weight; finally we chose an aluminum holder. Then, the lenses optical characteristics were studied, and we decided that the glass lenses used in projectors were the best. The materials and the construction of thermal filters were evaluated in order to reduce the heating of the object under irradiation, and we preferred to construct a thermal filter, that uses water as an heat absorber. The spectral and thermal characteristics, the radiant power (irradiance) and its space distribution of three prototypes were measured and evaluated, each one received modifications to become more appropriated to applications in photochemotherapy. We also made preliminaries tests of photocytotoxicity and the final prototype was used with the photosensitizer (Photogem®) in human colon carcinoma cell lines HT-29, resulting in the photosensitizer activation, that induced cellular death.

Orientador: Helio Amante Miot / Resumo: FUNDAMENTOS: Melasma é hipermelanose crônica, focal, adquirida decorrente de patogênese não totalmente compreendida, resultado da alteração funcional e arquitetural dos melanócitos. A predisposição genética, aspectos hormonais e exposição à radiação solar são os elementos mais associados ao desenvolvimento da doença e essenciais para entendimento da fisiopatologia. É bem estabelecida a relação entre a exposição à radiação solar e a piora do quadro, entretanto, o efeito independente do UVB, UVA, assim como a atuação da luz visível (LV) são pouco estudados. OBJETIVOS: Padronização de um modelo de cultura organoide cutâneo primário para estudo da melanogênese da pele com melasma e pele normal adjacente, à irradiação com diferentes comprimentos de onda (UVB, UVA, LV). MÉTODOS: Etapa 1: Amostras de pele da região retroauricular (punch 3mm), de 10 voluntários foram seccionados longitudinalmente, e cultivados em meio DMEM segundo protocolo estabelecido por Ayres, para padronização de viabilidade e dosimetria das radiações induzindo melanogênese. Um dos fragmentos foi irradiado e o outro mantido ao abrigo da luz por 72h. Foram avaliados aspectos morfológicos e arquiteturais da histologia (H&E e Fontana-Masson) e por rt-PCR para comparação da expressão quantitativa de gene constitucional (GAPDH) entre as peles recém-coletadas e as cultivadas. Foram padronizadas as doses de radiação e tempo de cultura que promovessem viabilidade da amostra e aumento de 10% na intensidade de pigmentação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: FUNDAMENTALS: Melasma is chronic hypermelanosis, focal, acquired due to pathogenesis not fully understood, resulting from the functional and architectural alteration of melanocytes. Genetic predisposition, hormonal aspects and exposure to solar radiation are the elements most associated with the development of the disease and essential for understanding the pathophysiology. The relationship between exposure to solar radiation and worsening of the condition is well established, however, the independent effect of UVB, UVA, as well as the action of visible light (VL) are poorly studied. OBJECTIVES: Standardization of a primary cutaneous organoid culture model to study melanogenesis of skin with melasma and adjacent normal skin to irradiation with different wavelengths (UVB, UVA, VL). METHODS: Step 1: Skin samples from the retroauricular region (punch 3mm) from 10 volunteers were longitudinally sectioned and cultured in DMEM medium according to the protocol established by Ayres, for viability standardization and radiation dosimetry inducing melanogenesis. One of the fragments was irradiated and the other kept in the dark for 72h. Morphological and architectural aspects of histology (H&E and Fontana-Masson) and rt-PCR were evaluated for comparison of quantitative constitutional gene expression (GAPDH) between newly collected and cultured skins. Radiation doses and culture time that promoted sample viability and a 10% increase in basal layer pigmentation intensity were standardized... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Câncer de mama (CM) é hoje o tipo de câncer mais incidente entre as mulheres, com a estimativa de 53 mil novos casos para o ano de 2013, segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA). É considerada uma doença de bom prognóstico, principalmente quando diagnosticada na sua fase mais precoce. A evolução no diagnóstico, e nas técnicas de tratamento para o CM, que incluem a quimioterapia e/ou radioterapia, aumentaram a expectativa de sobrevida para este tipo de câncer. Uma das complicações tardias induzidas pelo tratamento desta doença é a cardiotoxicidade. O termo cardiotoxicidade abrange uma série de efeitos colaterais, que incluem arritmias, alterações na pressão arterial, isquemia do miocárdio, trombose ou insuficiência cardíaca. É, por isso, fundamental entender os mecanismos envolvidos no desenvolvimento da toxicidade cardíaca para o sucesso do tratamento dos pacientes com CM. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos cardíacos tardios induzidos pela irradiação e quimioterapia, simulando um tratamento para o CM, em ratas Wistar. Ratas Wistar, com aproximadamente 3 meses de idade, foram divididas em: grupo controle, grupo que recebeu quimioterapia + irradiação (TC+IR), e grupo que recebeu apenas irradiação (IR). A quimioterapia foi administrada em 4 ciclos, com intervalo de 1 semana entre eles. A irradiação na região do coração foi realizada em dose única, de 20Gy, em um campo de 2x2 cm2. Os ratos foram submetidos à eutanásia 5 meses após o término dos tratamentos, para que os efeitos tardios pudessem ser avaliados. Vários estudos foram conduzidos: ecocardiografia para observar as alterações funcionais do coração; PCR em tempo real para detectar alterações no nível mRNA de procolágeno tipo I, TGF-β1, angiotensinogênio, renina, ECA, AT1, VEGF e razão Bax/;bcl2, no tecido do ventrículo esquerdo (VE); Além de ensaios histológicos para avaliar o aspecto do tecido cardíaco do VE. Resultados e discussão Os resultados obtidos indicam um processo de remodelamento cardíaco após os tratamentos para o CM. Sugere-se que este remodelamento inicie-se com a diminuição de vasos no VE, causada pelos tratamentos, conforme os resultados da estereologia e do PCR para VEGF. Em seguida mostrou-se hipertrofia dos cardiomiócitos, o aumento da expressão de procolágeno e TGF-β1 e de tecido conjuntivo neste tecido. E associado a estes resultados, mostrou-se a participação dos sistema renina angiotensina cardíaco neste processo de remodelamento. Porém, apesar de todas estas alterações terem ocorrido em ambos os grupos tratados, apenas o grupo que recebeu irradiação e quimioterapia concomitantemente apresentou alteração da função cardíaca, na ecocardiografia. Sugere-se, desta forma, que a associação destas terapias seja mais lesiva ao coração, do que a irradiação aplicada exclusivamente. Conclusão Os objetivos do trabalho foram alcançados, e pode-se entender melhor as vias envolvidas na cardiotoxicidade. Este é um estudo inédito, o assunto abordado é recente, e de sumo importância para o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento para o CM, onde sejam consideradas as complicações cardíacas tardias envolvidas. / Breast cancer (BC) is today the most frequent type of cancer among women, there were estimated 53 000 new cases for the year 2013, according to the National Cancer Institute (INCA). It is considered a disease of good prognosis, especially when diagnosed in early stages. The developments in the diagnosis, and treatment techniques for the BC, which include chemotherapy and/or radiotherapy, increased the survival rates for this type of cancer. One late complication induced by BC treatment is the cardiotoxicity. The cardiotoxicity term comprises different cardiotoxic side effects, which includes arrhythmia, blood pressure alterations, myocardial ischemia, thrombosis or congestive heart failure. It is, therefore, essential to understand the mechanisms involved in the development of cardiac toxicity for the successful treatment of patients with BC. This study aimed to evaluate the late cardiac effects induced by irradiation and chemotherapy, simulating a treatment for BC in Wistar rats. Wistar rats, about 3 months old, were divided into control group; a group receiving chemotherapy + irradiation (TC+IR), and a group that received only irradiation (IR). Chemotherapy was administered in 4 cycles, with an one week interval between them. The irradiation at the heart area was performed in a single dose of 20 Gy, and a field of 2x2 cm2. The rats were euthanized 5 months after the end of treatments, so the late effects could be evaluated. Several studies were conducted: echocardiography to observe the heart functional changes, real-time PCR to detect alterations in mRNA level of procollagen type I, TGF-β1, angiotensinogen, renin, ACE, AT1, VEGF and Bax/bcl2 ratio, in the left ventricle (LV) tissue; The LV cardiac tissue was also evaluated by assays. The results indicate a process of cardiac remodeling after the BC. It is suggested that this remodeling starts with a reduction of the cardiac vessels, induced by treatments, according the results of stereology, and the PCR for VEGF. Then, it was showed a cardiomyocyte hypertrophy, an increased expression of TGF-β1 and procollagen, and increased connective tissue in the LV. Associated with these results, it was indicated the involvement of the cardiac renin-angiotensin system in the remodeling process. However, even though all these changes have occurred in both treated groups, only the group receiving concurrent radiation and chemotherapy had a decrease in the cardiac function, showed by echocardiography. It is suggested that the combination of these therapies to the heart is more detrimental than the irradiation applied alone. The aims of this work were achieved, and it is possible to better understand the pathways involved in cardiotoxicity. This is a novel study, the subject issue is recent, and of high impact in the development of new treatment strategies for BC where the involved cardiac complications are considered.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Câncer de mama (CM) é hoje o tipo de câncer mais incidente entre as mulheres, com a estimativa de 53 mil novos casos para o ano de 2013, segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA). É considerada uma doença de bom prognóstico, principalmente quando diagnosticada na sua fase mais precoce. A evolução no diagnóstico, e nas técnicas de tratamento para o CM, que incluem a quimioterapia e/ou radioterapia, aumentaram a expectativa de sobrevida para este tipo de câncer. Uma das complicações tardias induzidas pelo tratamento desta doença é a cardiotoxicidade. O termo cardiotoxicidade abrange uma série de efeitos colaterais, que incluem arritmias, alterações na pressão arterial, isquemia do miocárdio, trombose ou insuficiência cardíaca. É, por isso, fundamental entender os mecanismos envolvidos no desenvolvimento da toxicidade cardíaca para o sucesso do tratamento dos pacientes com CM. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos cardíacos tardios induzidos pela irradiação e quimioterapia, simulando um tratamento para o CM, em ratas Wistar. Ratas Wistar, com aproximadamente 3 meses de idade, foram divididas em: grupo controle, grupo que recebeu quimioterapia + irradiação (TC+IR), e grupo que recebeu apenas irradiação (IR). A quimioterapia foi administrada em 4 ciclos, com intervalo de 1 semana entre eles. A irradiação na região do coração foi realizada em dose única, de 20Gy, em um campo de 2x2 cm2. Os ratos foram submetidos à eutanásia 5 meses após o término dos tratamentos, para que os efeitos tardios pudessem ser avaliados. Vários estudos foram conduzidos: ecocardiografia para observar as alterações funcionais do coração; PCR em tempo real para detectar alterações no nível mRNA de procolágeno tipo I, TGF-β1, angiotensinogênio, renina, ECA, AT1, VEGF e razão Bax/;bcl2, no tecido do ventrículo esquerdo (VE); Além de ensaios histológicos para avaliar o aspecto do tecido cardíaco do VE. Resultados e discussão Os resultados obtidos indicam um processo de remodelamento cardíaco após os tratamentos para o CM. Sugere-se que este remodelamento inicie-se com a diminuição de vasos no VE, causada pelos tratamentos, conforme os resultados da estereologia e do PCR para VEGF. Em seguida mostrou-se hipertrofia dos cardiomiócitos, o aumento da expressão de procolágeno e TGF-β1 e de tecido conjuntivo neste tecido. E associado a estes resultados, mostrou-se a participação dos sistema renina angiotensina cardíaco neste processo de remodelamento. Porém, apesar de todas estas alterações terem ocorrido em ambos os grupos tratados, apenas o grupo que recebeu irradiação e quimioterapia concomitantemente apresentou alteração da função cardíaca, na ecocardiografia. Sugere-se, desta forma, que a associação destas terapias seja mais lesiva ao coração, do que a irradiação aplicada exclusivamente. Conclusão Os objetivos do trabalho foram alcançados, e pode-se entender melhor as vias envolvidas na cardiotoxicidade. Este é um estudo inédito, o assunto abordado é recente, e de sumo importância para o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento para o CM, onde sejam consideradas as complicações cardíacas tardias envolvidas. / Breast cancer (BC) is today the most frequent type of cancer among women, there were estimated 53 000 new cases for the year 2013, according to the National Cancer Institute (INCA). It is considered a disease of good prognosis, especially when diagnosed in early stages. The developments in the diagnosis, and treatment techniques for the BC, which include chemotherapy and/or radiotherapy, increased the survival rates for this type of cancer. One late complication induced by BC treatment is the cardiotoxicity. The cardiotoxicity term comprises different cardiotoxic side effects, which includes arrhythmia, blood pressure alterations, myocardial ischemia, thrombosis or congestive heart failure. It is, therefore, essential to understand the mechanisms involved in the development of cardiac toxicity for the successful treatment of patients with BC. This study aimed to evaluate the late cardiac effects induced by irradiation and chemotherapy, simulating a treatment for BC in Wistar rats. Wistar rats, about 3 months old, were divided into control group; a group receiving chemotherapy + irradiation (TC+IR), and a group that received only irradiation (IR). Chemotherapy was administered in 4 cycles, with an one week interval between them. The irradiation at the heart area was performed in a single dose of 20 Gy, and a field of 2x2 cm2. The rats were euthanized 5 months after the end of treatments, so the late effects could be evaluated. Several studies were conducted: echocardiography to observe the heart functional changes, real-time PCR to detect alterations in mRNA level of procollagen type I, TGF-β1, angiotensinogen, renin, ACE, AT1, VEGF and Bax/bcl2 ratio, in the left ventricle (LV) tissue; The LV cardiac tissue was also evaluated by assays. The results indicate a process of cardiac remodeling after the BC. It is suggested that this remodeling starts with a reduction of the cardiac vessels, induced by treatments, according the results of stereology, and the PCR for VEGF. Then, it was showed a cardiomyocyte hypertrophy, an increased expression of TGF-β1 and procollagen, and increased connective tissue in the LV. Associated with these results, it was indicated the involvement of the cardiac renin-angiotensin system in the remodeling process. However, even though all these changes have occurred in both treated groups, only the group receiving concurrent radiation and chemotherapy had a decrease in the cardiac function, showed by echocardiography. It is suggested that the combination of these therapies to the heart is more detrimental than the irradiation applied alone. The aims of this work were achieved, and it is possible to better understand the pathways involved in cardiotoxicity. This is a novel study, the subject issue is recent, and of high impact in the development of new treatment strategies for BC where the involved cardiac complications are considered.

O tratamento fotodinâmico antifúngico (APDT) é um método promissor que combina um fotossensibilizador não tóxico (FS), oxigênio e luz visível para provocar a morte seletiva das células microbianas. O desenvolvimento do APDT depende da identificação de FS que sejam eficazes para as diferentes espécies de patógenos. No presente estudo, as suscetibilidades, in vitro, de conídios de Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides (ambas são espécies fitopatogênicas) e Aspergillus nidulans ao APDT com quatro FS fenotiazínicos [azul de metileno (MB), novo azul de metileno N (NMBN), azul de toluidina O (TBO) e o novo fenotiazínico pentacíclico S137 (S137)] em combinação com a luz vermelha, foram investigadas. Nós também avaliamos a suscetibilidade dos conídios de C. acutatum e A. nidulans ao APDT com o psoraleno 8-metóxipsoraleno (8-MOP), com duas cumarinas (7- metoxicumarina e 5,7-dimetóxicumarina) e com uma furanocumarina (isopimpinelina) em combinação com a radiação solar. Ambas as cumarinas e a furanocumarinas foram extraídas, no presente trabalho, do limão Tahiti (Citrus latifolia). Os efeitos dos tratamentos com os diferentes FS nas folhas de laranja-pera (Citrus sinensis) também foram avaliados. O NMBN e o S137 foram os fenotiazínicos mais eficazes. Os APDT com o NMBN (50 ?M) e S137 (10 ?M) e dose de luz de 25 J cm-2 resultaram na redução de aproximadamente 5 logs na sobrevivência dos conídios das três espécies. O APDT com o 8-MOP e com as cumarinas resultaram em uma redução de aproximadamente 4 logs na sobrevivência dos conídios de C. acutatum e A. nidulans. O APDT com a furanocumarina foi menos efetivo e resultou em uma redução na sobrevivência dos conídios de aproximadamente dois logs para C. acutatum e de três logs para A. nidulans. Nenhum dano nas folhas foi observado quando os FS foram colocados na superfície adaxial das folhas. Os estudos histológicos mostraram que nenhum dos FS fenotiazínicos atravessou a cutícula das folhas. / Antifungal photodynamic treatment (APDT) is a promising method that combines a nontoxic photosensitizer (PS), oxygen and visible light to cause selective killing of microbial cells. The development of APDT depends on identifying effective PS for the different pathogenic species. In the present study, the in vitro susceptibilities of Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides (both are phytophatogenic species) and Aspergillus nidulans conidia to APDT with four phenothiazinium PS [methylene blue (MB), new methylene blue N (NMBN), toluidine blue O (TBO) and the novel pentacicyclic phenothiazinium S137 (S137)] in combination with red light were investigated. We also evaluated the susceptibilities of C. acutatum and A. nidulans conidia to APDT with the psoralen 8-methoxypsoralen (8-MOP), with two coumarins (7-methoxicoumarin and 5,7-dimethoxycoumarin) and one furanocoumarin (isopimpinelin) in combination with solar radiation. Both the coumarins and the furanocoumarin were extracted, in the present work, from Tahiti lemon (Citrus latifolia). The effects of the treatments with all the PS on Citrus sinensis leaves were also evaluated. NMBN and S137 were the more effective phenothiazinium PS. APDT with NMBN (50 ?M) and S137 (10 ?M) and light dose of 25 J cm-2 resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the conidia of the three species. APDT with 8-MOP and with the coumarins resulted in a reduction of approximately 4 logs in the survival of C. acutatum and A. nidulans conidia. APDT with the furanocumarin was less effective and resulted in the reduction of approximately 2 logs for C. acutatum and 3 logs for A. nidulans. No damages to the leaves were observed when the PS were spotted on the adaxial surface of the leaves and the plants were exposed to solar radiation. Histological studies showed that the phenothiazinium PS did not cross the leave cuticle.

O basidiomiceto Cryptococcus neoformans é um fungo saprófita, com ampla distribuição geográfica, que é normalmente isolado de solos que contêm excretas de pombos e detritos vegetais. Apesar de saprófita, o fungo pode infectar e causar doença em uma grande variedade de hospedeiros animais, como mamíferos, aves e insetos. O número de casos de micoses graves, causadas por C. neoformans e por outros gêneros de fungos, tem aumentado em todo o mundo, principalmente devido ao aumento do número de indivíduos imunocomprometidos. Adicionalmente, a emergência de novas espécies de patógenos e a seleção de linhagens tolerantes aos antifúngicos comumente utilizados fazem com que o desenvolvimento de novas estratégias para o controle de fungos seja extremamente desejável. A inativação fotodinâmica de fungos é um método novo e promissor, que pode ser utilizado tanto para o controle de micoses (em animais e em vegetais), como para a eliminação de fungos do ambiente. A fotoinativação de fungos é baseada no uso de fotossensibilizadores que se acumulam ou que são preferencialmente metabolizados pelas células do microrganismo-alvo. A seguir, o fotossensibilizador é exposto à luz visível, que, na presença de oxigênio, inicia processos fotoquímicos que produzem uma série de espécies reativas de oxigênio capazes de matar as células fúngicas sem provocar danos significativos nos tecidos do hospedeiro. Neste trabalho, foram avaliadas as eficácias do azul de metileno (MB) (em solução e em nanoemulsão), da cloro-alumínio ftalocianina (em nanoemulsão) e do complexo nitrosilo de rutênio (em solução) como fotossensibilizadores para a fotoinativação de células melanizadas e não melanizadas de C. neoformans. C. neoformans foi suscetível à fotoinativação pela cloro-alumínio ftalocianina, com uma inativação próxima de 100% quando foi utilizada uma combinação apropriada da concentração do fotossensibilizador e da dose de luz. A completa fotoinativação do fungo pela ftalocianina, em condições compatíveis com a terapia fotodinâmica, abre a perspectiva da utilização desse fotossensibilizador para o tratamento de micoses causadas por C. neoformans. A fotoinativação pelo MB foi apenas parcial e não ocorreu fotoinativação pelo nitrosilo de rutênio. Nenhum dos fotossensibilizadores matou o fungo na ausência da luz. Também foram feitos experimentos para se verificar a influência do tempo de crescimento e da melanização na tolerância de C. neoformans à fotoinativação pelo MB. Houve diferença significativa na tolerância entre diferentes linhagens de C. neoformans. Para a maioria dos tratamentos [linhagens e tempo de crescimento (4, 6 ou 8 dias)], não houve diferença significativa entre a tolerância de células melanizadas e não melanizadas. Também não foi observada diferença na tolerância entre células com idade de 4 a 8 dias. / The basidiomycete Cryptococcus neoformans is a saprophytic worldwide fungus which is normally isolated from soils contaminated with pigeon excreta and plant detritus. Despite a saprophytic existence, the fungus can infect and cause disease in a wide variety of animal hosts such as mammals, birds and insects. Serious infections caused by C. neoformans and by other genera of fungi have emerged all over the world, primarily due to the increased numbers of immunocompromised individuals. Additionally, the emergence of new species and antimycotic-resistant strains of pathogenic fungi makes the development of new fungus-control techniques highly desirable. Photodynamic inactivation of fungi is a new and promising method that can be used to control localized mycoses or kill fungi in the environment. The photodynamic inactivation of fungi is based on the use of a photosensitizer that accumulates in, or preferentially is metabolized by, cells of the target microorganism. The photosensitizer is then exposed to visible light in the presence of oxygen, and this starts photochemical processes that produce a series of reactive oxygen species (ROS) capable of killing the fungal cells without causing significant damage to host tissues. We report here the efficacy of methylene blue (MB) (in solution and in nanoemulsion), chloroaluminum phthalocyanine (in nanoemulsion) and nitrosyl ruthenium complex (in solution) as photosensitizers in photoinactivation of melanized and nonmelanized Cryptococcus neoformans yeast cells. C. neoformans were susceptible to photoinactivation by chloroaluminum phthalocyanine with inactivation close to 100% when the appropriate combination of photosensitizer concentration and light-exposure dose was used. Photoinactivation by MB was only partial and nitrosyl ruthenium complex was ineffective. In the dark, neither photosensitizers inactivated the fungus. Complementary experiments were performed to estimate the effect of the age of the cells and of melanization in the fungus tolerance to photoinactivation by MB. There was a significative difference in the tolerance among strains of C. neoformans. For most of the treatments (strains and time of growth) there was no difference between the tolerance of melanized and nonmelanized cells. There was no difference in the tolerance among 4 to 8-day cells either.

A radiação solar é um dos principais fatores responsáveis pelo controle das populações de fungos no meio ambiente. A inatividade de estruturas de dispersão e de infecção pela radiação UVA e UVB é ainda mais importante no controle de fungos que se dispersam pelo ar e que podem infectar o hospedeiro, quando inalados, como é o caso de espécies do gênero Cryptococcus. C. neofarmans é capaz de produzir melanina na presença de substratos exógenos, como a L-dopa. A melanização é capaz de proteger o fungo contra diversos fatores ambientais bióticos e abióticos. Neste trabalho, foi avaliado o efeito de exposições a uma intensidade ambiental de radiação UVB (I.000mW m-2) na sobrevivência de células melanizadas e não melanizadas de quatro linhagens de Cryptococcus neoformans e de quatro linhagens de Cryptococcus laurentii. Foi determinada a sobrevivência relativa (sobrevivência das células expostas em relação à das células não expostas à radiação de células com 2, 4, 6 e 8 dias, crescidas em meio com e sem L-dopa, após exposição às doses de 1.8 e 3.6 kJ m-2. Tanto a irradiância como as doses, são observadas no meio ambiente, mesmo em regiões temperadas. Foram observadas diferenças na tolerância à radiação UVB, tnato entre as linhagens de C. neoformans, como entre as linhagens de C. laurentii. As linhagens de C. neoformans, foram observbadas diferenças na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento, tanto nas células melanizadas como nas não melanizadas. Na maioria das situações (linhagem, tempo de crescimento, dose de UVB), não houve diferença significativa entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas e, quando isso ocorreu, a diferença foi menor do que a observada anteriormente com UVC. E, C laurentii, não houve diferença na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento das células melanizadas e não melanizadas. Também não foram observadas diferenças significativas entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas em nenhuma das linhagens. / Solar radiation is one of the major factors responsible for the control of fungus populations in the environment. The inactivation of dispersal and infection structures by UVA and UVB radiation is even more important for the control of fungi that disperse through the air and that can produce melanin in the presence of oxogeneous substrates such as L-dopa. Melanization can protect the fungus against various biotic and abiotic factors. In the present study, we investigated the effect of exposure to an environmental intensity of UVB radiation of 1,000 mWm-2 on the survival of melanized and non-melanized cells of four strains of Cryptococcus neoformans and of four strains of Cryptococcus laurentii. The relative survival (survival of cells exposed to radiation in relation to cells not exposed) of 2, 4, 6 and 8 day cells grown on medium with and without L-dopa was determinated after exposure to doses of 1.8 and 3.6kJ m-2. Both irradiance and these doses are observed in the environment even in temperate regions. Difference in tolerance to UVB radiation were observed both in the C. neoformans and C. laurentii strains. The C. neofarmans strains were more sensitive to radiation than the C. laurentii strains. In C. neoformans, diferences in tolerance to radiation were observed during development both in melanized and non-melanized cells. For most features (strains, time of growth and UVB dose) there was no difference in tolerance between melanized and non-melanized cell and when differences occurred they were smaller than those previously observed with UVC. In C. laurentii, there was no difference in tolerance to radiation during development between melanized and non-melanized cells., Also, no significant differences in tolerance were observed between melanized and non-melanized cells of any strain

Fusarium é um grande gênero de fungos filamentosos amplamente distribuídos que são importantes patógenos de plantas, animais e humanos. As doenças causadas por Fusarium spp. geram grandes perdas econômicas na produção de frutas, legumes, cereais e de celulose. Em humanos, o controle da fusariose com apenas um antifúngico é ineficaz, apresentando uma elevada taxa de mortalidade, especialmente em pacientes imunocomprometidos. A maior resistência aos fungicidas utilizados atualmente tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias mais eficazes para o controle de fungos patogênicos. Assim, é necessária a busca de alternativas para o controle de microrganismos em ambas as áreas, clínica e agrícola. A inativação fotodinâmica antimicrobiano (IFA) é uma promissora plataforma antifúngica alternativa que pode ser utilizada para controlar o inóculo de fungos em mamíferos e no meio ambiente. A IFA baseia-se na utilização de um fotossensibilizador (FS) que se acumula na célula fúngica alvo. A exposição do FS à luz com um comprimento de onda apropriado, inicia um processo fotoquímico que produz espécies reativas de oxigênio (EROs), principalmente o oxigênio singleto, causando um dano oxidativo não especifico levando a morte da célula fúngica, sem dano significativo às células do hospedeiro. Em comparação com os fungicidas utilizados atualmente, a multiplicidade dos danos causados pelas EROs, reduzem a chance de selecionar microrganismos tolerantes. No presente trabalho, avaliamos o efeito da IFA com a combinação de luz vermelhas com fluências de 10 e 15 J cm-2 e cinco FS fenotiazínicos, azul de metileno (MB), azul de toluidina O (TBO), novo azul de metileno N fórmula sem zinco (NMBN), novo azul de metileno N formula com zinco (NMBN Zn) e um novo fenotiazínico pentacíclico S137, em microconídios não germinados e 4 h-germinados de Fusarium oxysporum, F. moniliforme e F. solani. A IFA com NMBN Zn resultou em uma redução de aproximadamente 5-logs na sobrevivência dos microconídios não germinados (quiescentes) e 4 h-germinados (metabolicamente ativos) das três espécies de Fusarium quando expostas a luz na fluência de 15 J cm-2. A lavagem dos microconídios não germinados e 4 h-germinados para retirar o excesso de FS antes da exposição à luz reduziu, porém não impediu a morte provocada pela IFA. A IFA com todos os FS e fluência aumentou a permeabilidade da membrana celular dos microconídios nas três espécies de Fusarium. O dano oxidativo causado pelas EROs produzidos durante o processo fotoquímico da IFA foi avaliado nos lipídios, proteínas e DNA dos microconídios das espécies de Fusarium. Foi observado um aumento da peroxidação lipídica em microconídios das três espécies de Fusarium após a IFA com NMBN Zn e S137. Observamos o aumento na carbonilação de proteínas em microconídios de F. oxysporum após IFA subletal com todos os FS. O aumento no dano do DNA em microconídios não germinados e 4 h-germinados foi observado apenas para o S137 na fluência de 0, 10 e 15 J cm-2. Nossos estudos expandem a compreensão da inativação fotodinâmica de fungos filamentosos / Fusarium is a large genus of filamentous fungi widely distributed wich are important pathogens of plants, animals and humans. Crop diseases caused by Fusarium generate great economic losses in the production of fruit, vegetables, cereals, and cellulose. In humans the control of progression of fusariosis by single-agent antifungal therapy is problematic, leading to a high mortality rate, especially with immunocompromised patients. The increased tolerance to currently used fungicides has stimulated the development of novel and effective technologies to control pathogenic fungi. Thus, the search for alternatives to control microorganisms is necessary in both, clinical and agricultural areas. Antimicrobial photodynamic treatment (APDT) is a promising alternative antifungal platform that can be used to control fungi both in mammalian hosts and in the environment. APDT is based on the use of a photosensitizer (PS) that accumulates in the target fungal cell. The exposure of the PS to light of an appropriate wavelength starts a photochemical process that produces reactive oxygen species (ROS), especially singlet oxygen, leading to non-specific oxidative damage causing the death of the fungal cell without significant harm to the host cells. In comparison with currently used fungicides, the multiple and variable targets of ROS reduce the chance of selecting tolerant microorganisms. In the present study, we evaluated the effect of APDT with the combination of red light with fluence of 10 and 15 J cm-2, and five phenotiazinium photosensitizer, methylene blue (MB), toluidine blue O (TBO), new methylene blue N zinc free form (NMBN), new methylene blue N zinc chloride double salt (NMBN Zn) and a novel pentacyclic phenothiazinium S137, on ungerminated and germinated microconidia of Fusarium oxysporum, F. moniliforme and F. solani. APDT with NMBN Zn resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the quiescent ungerminated microconidia and metabolically active germinated microconidia of the three Fusarium species when the light fluence of 15 J cm-2 was applied. Washing out the PS from both ungerminated and germinated microconidia before light exposure reduced but did not prevent the killing effect of APDT. APDT with all the PS and fluences increased cell membrane permeability for the three Fusarium species. The oxidative damage caused by ROS produced during the photochemical process of APDT, was evaluated in the lipids, proteins and DNA present in the microconidia. Increases in lipid peroxidation in microconidia of the three Fusarium species were observed only after APDT with NMBN Zn and S137. Proteins oxidative damage was observed by the increase in protein carbonylation in microconidia of the F. oxysporum after APDT with all PS. The increases in DNA damage from both ungerminated and germinated microconidia was observed only for S137 at fluence of 0, 10 and 15 J cm-2. Our study expands the understanding of photodynamic inactivation in filamentous fungi

Comissão Nacional de Energia Nuclear / A radioterapia é uma das modalidades terapêuticas mais utilizadas no tratamento do câncer, visando à destruição das células neoplásicas, a partir da utilização de radiação ionizante. Um dos fatores limitantes da radioterapia é o dano em tecidos sadios vizinhos ao tumor. A irradiação da pele, acidental ou para fins terapêuticos, pode desencadear uma série de lesões culminando na fibrose, o que implica na alteração funcional deste órgão. A avaliação dos efeitos morfológicos associados à irradiação da pele torna-se fundamental para estabelecer estratégias de irradiação mais eficazes e diminuição da morbidade; e em caso de acidentes, adequado manuseio da vítima. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações dérmicas radioinduzidas, utilizando um modelo em ratos. Ratos Wistar, machos, com três meses de idade, tiveram sua pele irradiada, em um campo de 3cm2, com doses únicas de 10, 40 e 60 Gy de elétrons com energia nominal de 4MeV. Após a irradiação, os animais permaneceram sob avaliação constante, sendo as lesões registradas fotograficamente. Os animais foram divididos em grupos e eutanasiados: no dia da irradiação, 5, 10, 15, 25 e 100 dias após a irradiação. Parte da pele foi fixada em formaldeído, incluída em parafina e submetida à microtomia. Os cortes foram corados com hematoxilina-eosina, picrosirius red e imunomarcados com anticorpo anti-TGF-beta1. Outra parte do tecido foi fixada em glutaraldeido e processada para microscopia eletrônica de varredura. Foi observado macroscopicamente o surgimento de lesões cutâneas semelhantes a queimaduras em toda área irradiada. Ao microscópio óptico foi verificado o inicio de desenvolvimento de lesão 5 dias após irradiação. Decorridos 10 dias da irradiação observou-se indícios de cicatrização epidérmica abaixo da crosta formada pela lesão. Aos 15 dias após a irradiação o tecido abaixo da lesão apresentava epiderme reconstruída e características de cicatrização tecidual. Foi visualizado também um infiltrado de polimorfonucleares significativo. Após 25 dias nas doses mais elevadas as lesões persistiam, o que não ocorreu na menor dose, na qual a área irradiada dos animais já se encontrava completamente cicatrizada. Após 100 dias da irradiação na dose de 40 Gy ocorreu a cicatrização da ferida. Na dose de 60 Gy em alguns animais a lesão persistia. Nos animais em que ocorreu a cicatrização houve uma hipertrofia da epiderme (acantose). Foi visualizado um tecido com aspecto morfológico totalmente descaracterizado, e necrosado. Os resultados encontrados na analise através de microscopia eletrônica de varredura corroboram os dados encontrados na microscopia de luz, onde observou-se a descaracterização das fibras de colágeno nas doses mais elevadas. Os resultados indicam que as doses utilizadas induziram um processo inflamatório importante na pele, ativando o sistema imunológico. Este fato promoveu um aumento na expressão do TGFbeta1, um dos responsáveis pelo aumento da produção da matriz extracelular por vários tipos celulares, principalmente por fibroblastos em tecidos lesionados. Alem do aumento de expressão da MEC, o TGFbeta1 também promove a inibição dos processos de degradação da mesma. A intensa expressão desta citocina na pele irradiada pode desencadear o processo de fibrose e, conseqüentemente, afetar a homeostase deste órgão devido ao acúmulo da MEC. / Radiation therapy is one of the most commonly used therapeutic modalities in cancer treatment, aiming the destruction of neoplastic cells using ionizing radiation. A limiting factor is the radiation damage in healthy tissues neighboring the tumor. The irradiation of the skin, accidentally or for therapeutic purposes, can trigger a series of injuries culminating in fibrosis, causing functional alterations in this organ. The morphological evaluation of the effects associated with skin irradiation becomes essential to establish more effective strategies for irradiation and decreased morbidity, and in case of accidents, proper handling of the victim. The aim of this study was to evaluate the radiation-induced dermal changes, using a rats model. Male Wistar rats, three months old, had their skin irradiated, in a 3cm2 field, with single doses of 10, 40 and 60 Gy of electrons with nominal energy of 4MeV. After irradiation, the animals were kept under constant observation, lesions were recorded photographically. The animals were divided into groups and euthanized: on the day of irradiation, 5, 10, 15, 25 and 100 days after irradiation. Part of the skin was fixed in formaldehyde, embedded in paraffin and subjected to microtomy. Sections were stained with hematoxylin-eosin, picrosirius red and immunostained with anti-TGF-beta1. Another part of the tissue was fixed in glutaraldehyde and processed for scanning electron microscopy. It was observed macroscopic skin lesions similar to burns throughout the irradiated area. It was verified, by optical microscopy, the early development of lesions 5 days after irradiation. After 10 days of irradiation there was evidence of epidermal wound healing under the crust formed by the injury. At the day 15 days the tissue below the lesion was reconstructed and had characteristics of healing, displaying a significant polymorphonuclear cells infiltration. After 25 days, at the higher doses, the lesions persisted, which did not occur at the lowest dose, which the irradiated area was already completely healed. After 100 days of irradiation with 40 Gy the wound was healed. With 60 Gy, in some animals, the lesion persisted. In the animals which the healing took place there was a hypertrophy of the epidermis (acanthosis). It was observed a tissue totally morphological mischaracterized, and necrotic. The results obtained by scanning electron microscopy analysis corroborate with the optical microscopy findings, where the higher doses collagen fibers were mischaracterized. The results indicate that the doses used induced a significant inflammation in the skin, activating the immune system. This fact promoted an increased expression of TGFbeta1, which is responsible for an increased production of extracellular matrix (ECM) by various cell types, mainly fibroblasts in injured tissues. Besides the increased expression of ECM, the TGFbeta1 also promotes the inhibition of the degradation processes of the same. The intense expression of this cytokines in irradiated skin can trigger the process of fibrosis and, consequently, affect the homeostasis of the body due to accumulation of ECM.

A radiação solar é um dos principais fatores responsáveis pelo controle das populações de fungos no meio ambiente. A inatividade de estruturas de dispersão e de infecção pela radiação UVA e UVB é ainda mais importante no controle de fungos que se dispersam pelo ar e que podem infectar o hospedeiro, quando inalados, como é o caso de espécies do gênero Cryptococcus. C. neofarmans é capaz de produzir melanina na presença de substratos exógenos, como a L-dopa. A melanização é capaz de proteger o fungo contra diversos fatores ambientais bióticos e abióticos. Neste trabalho, foi avaliado o efeito de exposições a uma intensidade ambiental de radiação UVB (I.000mW m-2) na sobrevivência de células melanizadas e não melanizadas de quatro linhagens de Cryptococcus neoformans e de quatro linhagens de Cryptococcus laurentii. Foi determinada a sobrevivência relativa (sobrevivência das células expostas em relação à das células não expostas à radiação de células com 2, 4, 6 e 8 dias, crescidas em meio com e sem L-dopa, após exposição às doses de 1.8 e 3.6 kJ m-2. Tanto a irradiância como as doses, são observadas no meio ambiente, mesmo em regiões temperadas. Foram observadas diferenças na tolerância à radiação UVB, tnato entre as linhagens de C. neoformans, como entre as linhagens de C. laurentii. As linhagens de C. neoformans, foram observbadas diferenças na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento, tanto nas células melanizadas como nas não melanizadas. Na maioria das situações (linhagem, tempo de crescimento, dose de UVB), não houve diferença significativa entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas e, quando isso ocorreu, a diferença foi menor do que a observada anteriormente com UVC. E, C laurentii, não houve diferença na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento das células melanizadas e não melanizadas. Também não foram observadas diferenças significativas entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas em nenhuma das linhagens. / Solar radiation is one of the major factors responsible for the control of fungus populations in the environment. The inactivation of dispersal and infection structures by UVA and UVB radiation is even more important for the control of fungi that disperse through the air and that can produce melanin in the presence of oxogeneous substrates such as L-dopa. Melanization can protect the fungus against various biotic and abiotic factors. In the present study, we investigated the effect of exposure to an environmental intensity of UVB radiation of 1,000 mWm-2 on the survival of melanized and non-melanized cells of four strains of Cryptococcus neoformans and of four strains of Cryptococcus laurentii. The relative survival (survival of cells exposed to radiation in relation to cells not exposed) of 2, 4, 6 and 8 day cells grown on medium with and without L-dopa was determinated after exposure to doses of 1.8 and 3.6kJ m-2. Both irradiance and these doses are observed in the environment even in temperate regions. Difference in tolerance to UVB radiation were observed both in the C. neoformans and C. laurentii strains. The C. neofarmans strains were more sensitive to radiation than the C. laurentii strains. In C. neoformans, diferences in tolerance to radiation were observed during development both in melanized and non-melanized cells. For most features (strains, time of growth and UVB dose) there was no difference in tolerance between melanized and non-melanized cell and when differences occurred they were smaller than those previously observed with UVC. In C. laurentii, there was no difference in tolerance to radiation during development between melanized and non-melanized cells., Also, no significant differences in tolerance were observed between melanized and non-melanized cells of any strain