O gastrópode terrestre Helix aspersa (Müller) é um herbívoro generalista, que habita a região mediterrânea. Os gastrópodes terrestres em geral entram em estados dormentes durante o seu ciclo de vida. A dormência é uma forma de inatividade associada a uma redução na taxa metabólica, sem grandes alterações no estado hídrico do animal (Withers & Cooper, 2010). Os gastrópodes terrestres quando saem de um estado dormente podem apresentar um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) nas mitocôndrias (Turrens et al., 1982) levando a um quadro de possível estresse oxidativo (Hermes-Lima & Zenteno-Savin, 2002). Cerca de 0,1% a 2% da respiração normal celular in vitro resulta em formação de ânion superóxido (Fridovich, 2004; Murphy, 2009; Hamanaka & Chandel, 2010). Muitos estudos apontam para um aumento na produção de ROS (Duranteau et al., 1998; Chandel et al., 1998; Wood et al., 1999; Killilea et al., 2000) durante a hipóxia. O estresse oxidativo é definido como o desequilíbrio no balanço entre agentes pró-oxidantes e agentes antioxidantes, em favor dos pró-oxidantes, levando a uma perturbação na sinalização e no controle redox e/ou dano molecular (Sies & Jones, 2007). A GSH é o principal grupo sulfidrila não proteico encontrado em células de mamíferos. Esta normalmente em uma concentração de 1 a 10 mM, enquanto a GSSG é encontrada em uma concentração de 10 a 100 vezes menor (Rossi et al., 1995; Griffith, 1999). A GSH atua desativando radicais livres, preservando o status redox celular e defendendo o organismo contra xenobióticos (Meister, 1995a). A ativação do sistema de defesa antioxidante, incluindo aumento da atividade de enzimas antioxidantes, durante situações de depressão metabólica foi chamada de preparo para o estresse oxidativo (Hermes-Lima et al., 1998). Esta ativação protege o organismo durante o hipometabolismo e durante a reoxigenação/despertar de um possível estresse oxidativo. Os objetivos deste estudo foram: analisar as possíveis respostas durante um ciclo de anoxia e reoxigenação do sistema de defesa antioxidante de Helix aspersa com níveis reduzidos de glutationa total (eq-GSH); e examinar a liberação de ROS em mitocôndrias isoladas de Helix aspersa em estivação. O metabolismo de GSH mostrou-se em nosso estudo como importante fator na manutenção do equilíbrio redox de Helix aspersa durante a anoxia e reoxigenação, lidando com um provável aumento de produção de ROS durante a reoxigenação. E durante a estivação, foi demonstrado que as mitocôndrias de glândula digestiva de Helix aspersa liberam mais H2O2 in vitro. Este aumento na liberação de ROS na mitocôndria pode estar relacionado com a indução de respostas antioxidantes, que ocorrem durante a estivação em gastrópodes terrestres em diversos estudos (Hermes-Lima & Storey, 1995; Ramos-Vasconcelos & Hermes-Lima, 2003; Ramos-Vasconcelos et al., 2005) / The gastropod Helix aspersa (Müller) is a generalist herbivore that inhabits the Mediterranean region. The terrestrial gastropods generally go into dormant states during their life cycle. Dormancy is a form of inactivity associated with a reduction in metabolic rate, without major changes in the water status of the animal (Withers & Cooper, 2010). The terrestrial gastropods when they leave a dormant state may experience an increased production of reactive oxygen species (ROS) in mitochondria (Turrens et al., 1982) leading to a potential oxidative stress (Hermes-Lima & Zenteno-Savin, 2002). About 0.1% to 2% of the normal cellular respiration in vitro results in formation of superoxide anion (Fridovich, 2004; Murphy, 2009; Hamanaka & Chandel, 2010). Many studies point to an increased production of ROS (Duranteau et al. 1998; Chandel et al., 1998, Wood et al. 1999; Killilea et al., 2000) during hypoxia. Oxidative stress is defined as the imbalance between pro-oxidant agents and antioxidants in favor of pro-oxidants, leading to a disruption of redox signaling and redox control and/or molecular damages (Sies & Jones, 2007). GSH is the main non-protein sulfhydryl group found in mammalian cells. It´s usually in a concentration of 1 to 10 mM, whereas GSSG is found at a concentration of 10 to 100 times lower (Rossi et al. 1995; Griffith, 1999). GSH acts by disabling free radicals, maintaining the cellular redox status and defending the body against xenobiotics (Meister, 1995a). The activation of the antioxidant defense system, including increased activity of antioxidant enzymes, during situations of metabolic depression is called \"preparation for oxidative stress (Hermes-Lima et al., 1998). This activation protects the body during hypometabolism and during recovery of a possible situation of oxidative stress. The objectives of this study were: to analyze the possible response during a cycle of anoxia and reoxygenation of the antioxidant defense system of Helix aspersa with reduced levels of total glutathione (GSH-eq) and to examine the release of ROS in isolated mitochondria from Helix aspersa in aestivation. The metabolism of GSH presented itself in our study as an important factor in maintaining the redox balance of Helix aspersa during anoxia and reoxygenation, dealing with a probable increase in ROS production during reoxygenation. And during aestivation, it was demonstrated that the digestive gland mitochondria of Helix aspersa released more H2O2 in vitro. This increased release of ROS in mitochondria may be related to induction of antioxidant responses that occur during aestivation in terrestrial gastropods in several studies (Hermes-Lima & Storey, 1995; Ramos-Vasconcelos & Hermes-Lima, 2003, Ramos- Vasconcelos et al., 2005)

Introdução: O exercício resistido em nível atlético pode promover estresse oxidativo crônico, fato que implica em uma resposta imuno-inflamatória exacerbada com consequente redução de desempenho e efeitos à saúde. Ao mesmo tempo, exercícios de caráter intenso elevam o consumo de glutamina por células e tecidos, reduzindo assim a disponibilidade deste aminoácido ao organismo, Todavia, estudos avaliando o metabolismo da glutamina em exercício do tipo resistido ainda são escassos. A síntese de antioxidantes, tais como a glutationa (GSH) e proteínas citoprotetoras como proteínas de choque térmico (HSPs) podem ser influenciadas pela disponibilidade de glutamina. Objetivo: Avaliar o efeito da suplementação oral crônica com L-glutamina e L-alanina, ambas na forma livre ou como Dipeptídeo sobre o estresse oxidativo e citoproteção mediado pela HSP 27 em ratos submetidos a exercício resistido. Métodos: Cinquenta ratos Wistar machos adultos (n = 10 por grupo) foram distribuídos em 5 grupos experimentais: Sedentário (SED), Treinado (CTRL) e suplementados com DIP, solução com L-glutamina e L-alanina livres (GLN+ALA) e somente L-Alanina (ALA), e foram submetidos ao protocolo de subida em escada durante 6 semanas, suplementados na água de beber em uma solução à 4%, nos últimos 21 dias do experimento. Foram analisados: teste de carga máxima, lactato sanguíneo, glutamina e glutamato (plasma, fígado e músculo -Tibial e EDL), creatina kinase e mioglobina (plasma) transaminases (plasma), glutationa oxidada (GSSG) e reduzida (GSH) (papa de hemácias, fígado e músculo - Tibial e EDL), TBARS (fígado e músculo- Tibial e EDL) e, expressão de HSP-27 e Glutamina Sintetase (músculo Tibial). Resultados: Os resultados demonstraram que o protocolo de exercício resistido reduziu a concentração de glutamina no músculo (p<0,05), aumentou a razão [GSSG/GSH] no fígado, papa de hemácia e músculo (p<0,05), e consequentemente houve aumento de TBARS nos tecidos. Já as suplementações com L-glutamina e L-alanina livres e como dipeptídeo aumentaram as concentrações de glutamina no plasma e tecidos (p<005), melhoraram a razão de [GSSG/GSH] no fígado, papa de hemácias e músculo (p<0,05). Também foi encontrado aumento da expressão de HSP 27 no Tibial, redução de TBARS nos tecidos, e creatina kinase no plasma (p<0,05). Conclusão: As suplementações com L- glutamina e L- alanina livres ou como dipeptídeo aumentam a síntese de GSH e a expressão de HSP 27, atenuando assim o estresse oxidativo causado pelo exercício resistido. / Introduction: Athletic Resistance exercise way promotes chronic oxidative stress, which implies in exacerbated immune inflammatory response with consequent reduction in performance and health effects. At the same time, intense exercise improves consumption of glutamine for cells and tissues, thereby reducing the availability of this amino acid to the body. However, studies evaluating the glutamine metabolism in resistance exercise are still scarce. The synthesis of antioxidants such as glutathione (GSH) and cytoprotective proteins such as heat shock proteins (HSPs) can be influenced by the availability of glutamine. Objective: To evaluate the effect of chronic oral supplementation with L-glutamine and L-alanine, both in its free form or as dipeptide on oxidative stress and the cytoprotection mediated by HSP 27 in rats subjected to resistance exercise. Methods: Fifty (n = 10 per group) Wistar adult rats were divided into 5 groups: Sedentary (SED), Trained (CTRL) and supplemented with DIP, solution with L-glutamine and free L-alanine (GLN + ALA) and L-alanine (ALA). The trained groups were underwent to climb stairs protocol for six weeks. Supplementations were offered in 4% solution in drinking water in the last 21 days of the experiment. Were analyzed: maximum load test, blood lactate, glutamine and glutamate (in plasma, liver and muscle Tibialis and EDL), creatine kinase and myoglobin (plasma), transaminase (plasma), oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione (erythrocytes, liver and muscle- Tibialis and EDL), TBARS (liver and muscle Tibialis- and EDL), HSP-27 and Glutamine Synthetase expression (Tibialis muscle). Results: The results showed that resistance exercise protocol reduced glutamine concentration in muscle (p <0.05) increased the ratio [GSSG / GSH] in the liver, erythrocytes and muscle (p <0.05), and TBARS increase the tissue. The Supplementation with L-glutamine and L-alanine and free dipeptide and increased glutamine concentrations in the plasma and tissues (p <0.05), improved the ratio of [GSSG / GSH] in liver, erythrocytes and muscle (p <0.05). HSP 27 expression was also increased in Tibialis Muscle. There was reduction of TBARS in tissues and creatine kinase in plasma (p <0.05). Conclusion: Supplementations with L-glutamine and L-alanine in its free form or as dipeptide increase the synthesis of GSH and Expression HSP 27, thus reducing oxidative stress caused by resistance exercise.

As glutationas transferases compõem uma superfamíla de proteínas que atuam na fase II do sistema de desintoxicação das células. Participam principalmente através do processo de conjugação da glutationa com moléculas hidrofóbicas e eletrofílicas, como por exemplo os herbicidas. No entanto, outras funções foram descritas como a tolerância ao estresse oxidativo, inseticidas, antibióticos microbianos, transporte de produtos secundários tóxicos, sinalização da célula durante as respostas ao estresse e fenômenos de resistência envolvendo agentes de quimioterapia contra o câncer. Nesta tese procurou-se estabelecer uma relação entre a seqüência, estrutura, função e afinidade das GSTs. A estrutura, de modo geral, determina a função da enzima, mas por si só, não dita sua especificidade. Esta última informação é fundamental para o desenvolvimento de novos agroquímicos ou para o desenho racional de novas proteínas. A relação entre a seqüência, estrutura, função e afinidade mostra que o paradigma estrutura-função deveria ser ampliado para incluir a seqüência de aminoácidos e a afinidade da enzima. Apesar da grande diversidade de substratos e seqüências encontradas nas GSTs há pelo menos um caso de convergência funcional em duas classes distintas desta superfamília. Uma encontrada apenas no reino Animalia (classe Pi) e outra exclusiva do reino Plantae (classe Phi). Ferramentas da bioinformática estrutural, como docking molecular e minimização de energia foram utilizadas para analisar as interações entre a enzima e o substrato. Estas ajudam a explicar como duas proteínas com aproximadamente 22% de identidade de seqüência apresentam afinidades semelhantes. Finalmente, foram propostos mutantes da GST de Saccharum officinarum utilizando a informação estrutural da enzima, visando uma alteração na afinidade da mesma. / Glutathione Transferases comprehend a superfamily of proteins that plays the phase II of the detoxification system of the cells. Their major catalysis is the conjugation of glutathione with hydrophobic and eletrophilic molecules, for example herbicides. However, other functions were described like oxidative stress, insecticides, microbial antibiotics, transport of secondary products, cells signalization during response to stress and resistance of chemotherapy drugs against cancer. This work aimed to establish a relation between sequence, structure, function and affinity of GSTs. The structure, in general, determines the function, but alone, can not determine the enzyme specificity. This last information is essential to the development of new agrochemicals or for the rational design of proteins. The relation between sequence, structure, function and affinity shows that the paradigm of structure-function should be enlarged in order to include the information of amino acid sequences and the enzyme affinities. Despite the wide variety of substrates and sequences found in the GSTs, there is at least one case of functional convergence between two distinct classes in this superfamily. One is found in the Animalia kingdom (class Pi) and the other is exclusively found in Plantae (class Phi). The structural bioinformatic tools, such as molecular docking and energy minimization were used to analyze the interactions between the enzyme and the substrate. These help to understand how two enzymes with approximately 22% of sequence identity can show the same affinities. Finally, GST mutants of Saccharum officinarum were proposed, using the enzyme structural information in order to modify the enzyme affinities.

Orientador: Solange Maria de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-04T06:49:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_AnnaSilviaPenteadoSettida_D.pdf: 3382405 bytes, checksum: ac0363e76c4f0a9223b1427cc5dcf489 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Sendo a radiação ionizante causador de efeitos deletérios no processo de reparação tecidual e o selenito de sódio um agente antioxidante, atuando contra os radicais livres no organismo, a realização deste trabalho de pesquisa teve como objetivo avaliar o efeito radioprotetor do selenito de sódio no processo de reparação óssea em tíbias de ratos fêmea (Rattus Norvergicus, Albinus, Wistar). A amostra, constituída por 100 ratos, foi dividida em quatro grupos experimentais: controle, irradiado, selênio e selênio/irradiado. Todos os animais foram submetidos a um ato cirúrgico que teve como finalidade a produção de um defeito ósseo nas tíbias direita e esquerda. Os animais dos grupos selênio e selênio/irradiado receberam dose única, via intraperitoneal, de 1 mg/Kg de peso corpóreo de selenito de sódio, sendo que nos animais do grupo selênio/irradiado, a dose foi injetada 15 horas antes destes serem irradiados. A irradiação para os grupos irradiado e selêniolirradiado foi realizada por um aparelho de Cobalto terapia (C06o) com dose simples de 8 Gy nos membros inferiores, após três dias do procedimento cirúrgico. Transcorridos 7, 14, 21, 28 e 45 dias, o processo de reparação óssea foi avaliado em cortes histológicos corados com Hematoxilina Eosina e Tricrômico de Mallory; pela análise ultra-estrutural por microscopia eletrônica de varredura; e quantitativa mente pela densidade volumétrica. Morfologicamente, observou-se que o grupo selênio/irradiado aos 7 dias apresentava-se mais atrasado que o grupo controle, entretanto aos 28 dias os Efeito do Selenito de Sódio na Reparação Óssea em Tíbias de Ratos Irradiados grupos controle, selênio e selênio/irradiado apresentavam um padrão de reparação óssea semelhante, o que também foi observado pela microscopia eletrônica de varredura, aos 45 dias. Quantitativamente, foi observada diferença estatisticamente significante entre as médias de densidade volumétrica para os grupos selênio e selênio/irradiado aos 7, 14 e 28 dias e entre os grupos controle e selênio aos 14 dias. Assim, concluiu-se que o selenito de sódio, apesar de ter-se mostrado tóxico aos sete dias do processo de reparação tecidual, agiu como um eficaz radioprotetor na reparação óssea de tíbias de ratos / Abstract: Considering that the ionizing radiation may cause deleterious effects on the process of tissue repair and sodium selenite is an antioxidant agent, acting against the free radicals in the organism, this study aimed at evaluating the radioprotective effect of sodium selenite on the process of bone repair in tibiae of Wistar rats. The sample comprised 100 rats and was divided into four experimental groups: control, irradiated, selenium and selenium/irradiated. Ali animals were submitted to a surgical procedure for production of a bane defect in the right and left tibiae. The animals in the selenium and selenium/irradiated groups received a single dose of sodium selenite (1 mg/kg of body weight) via intraperitoneal injection; the animals in the selenium/irradiated group received the injection 15 hours before irradiation. The irradiation for the irradiated and selenium/irradiated groups was applied with a cobalt therapy machine (CO60) with simple dose at 8 Gy on the lower limbs, three days after surgery. After 7, 14, 21, 28 and 45 days, the process of one repair was morphologically evaluated by Hematoxylin Eosin and Mallory Trichrome staining; ultrastructural analysis by scanning electron microscopy; and quantitatively evaluated by the volumetric density. As to morphology, it was observed that the selenium/irradiated group at 7 days presented a Iate repair compared to the control group; however, at 28 days, the control, selenium and selenium/irradiated groups presented a similar pattern of bone repair, which was also revealed by scanning electron microscopy at 45 days. Quantitatively, there was a statistically significant difference between the means of volumetric density for the selenium and seleniumlírradiated groups at 7, 14 and 28 days and between the control and selenium groups at 14 days. Thus, it was concluded that sodium selenite, despite being toxic at the seventh day of tissue repair, was an effective radioprotective agent for bone repair in tibiae of rats / Doutorado / Radiologia Odontologica / Doutor em Radiologia Odontológica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Oxidative stress is an important molecular mechanism of lead (Pb) toxicity. The thioredoxin system (selenoenzyme thioredoxin reductase-TrxR, thioredoxin protein- Trx and NADPH) is essential for the antioxidant defense and cellular redox control. In our previous study, it was showed that cytosolic renal TrxR1 activity of rats increased after acute and long-term exposure to Pb and this was the only parameter that changed after both exposures to low Pb doses. Then, it was suggested that TrxR1 could operate in the early defense against Pb toxicity and it could also be used as a bioindicator of early effects of Pb. Thus, the main objective of this thesis was to investigate the role of thioredoxin system in Pb-induced changes, evaluating: I) in vitro the activity of purified TrxR1, as well as the activity and the protein expression of TrxR1 and Trx1 in renal HEK 293 culture cells exposed to Pb; II) in vivo, the effects of Pb exposure in rats and in occupationally-exposed humans on renal (only in rats) and blood TrxR1 activity (both rats and humans), comparing these effects to oxidative stress parameters, as well as to classical bioindicators of Pb effect and exposure. The results of the in vitro study showed that lead is a less potent inhibitor of the purified TrxR1 activity (IC50 = 0.27 TM) than its structural homologous glutathione reductase (IC50 = 0.048 TM). TrxR1 inhibition was independent on the selenocysteine residue of the active site and was reversible by bovine serum albumin and by the EDTA chelating. TrxR1 inhibition also occurred in HEK 293 cells exposed to the highest Pb acetate concentration (60 TM), without alterations in protein expression. However, under glutathione (GSH) depletion after pre-incubation of cells with L-buthionine-[S,R]-sulfoximine (BSO) and further exposure to Pb, the activity and expression of both TrxR1 and Trx1 increased in the absence of cytotoxicity and of changes in GR and glutathione S-transferase activities, which indicates Trx system as an important protective mechanism against Pb toxic effects in GSH-depleted cells. On the other hand, blood TrxR1 activity did not change either after acute exposure of rats or long-term exposure of humans to Pb. However, the increase of renal TrxR1 activity in rats exposed to the highest dose of Pb acetate (25 mg/kg) occurred concomitantly with the increase of blood and renal Pb levels over time (6, 24 e 48 h), whereas the erythrocyte δ-ALA-D inhibition, which is a classical indicator of Pb effects, occurred after 6 h of exposure and the activity was further recovered (at 24 and 48 h). Moreover, the increase of renal TrxR1 activity occurred without renal histopathologycal damage, which corroborates the increase of this enzyme as an early event of Pb toxicity. Overall, the results of the current study point out the thioredoxin system as a target for Pb, but mainly as a protective mechanism against Pb toxicity. However, the absence of changes in blood TrxR1 activity in Pb-exposed animals and humans indicates that this enzyme is not an appropriate bioindicator of the toxic effects of Pb in exposed populations. / O estresse oxidativo é um importante mecanismo molecular da toxicidade do chumbo (Pb). O sistema da tiorredoxina (selenoenzima tiorredoxina redutase -TrxR, proteína tiorredoxina -Trx e NADPH) é essencial na defesa antioxidante e no controle redox celular. Em nosso estudo prévio, foi demonstrado que a atividade da enzima TrxR1 (citosólica) renal de ratos aumentou na exposição aguda e prolongada ao Pb, sendo o único parâmetro alterado em ambas exposições a doses baixas de Pb. Assim, foi sugerido que a TrxR1 atuaria precocemente na defesa contra a toxicidade do metal, podendo também ser utilizada como um bioindicador dos efeitos precoces do Pb. Assim, o objetivo geral desta tese foi investigar o papel do sistema da tiorredoxina nas alterações induzidas pelo Pb, avaliando: I) in vitro a atividade da TrxR1 purificada, bem como a atividade e expressão protéica da TrxR1 e Trx1 em culturas de células renais HEK 293 expostas ao Pb e II) in vivo, os efeitos do Pb em ratos e em humanos ocupacionalmente expostos ao Pb sobre a atividade da TrxR1 renal (somente em ratos) e sanguínea (ratos e humanos), comparando esses efeitos com parâmetros de estresse oxidativo, bem como com indicadores clássicos de efeito e de exposição ao Pb. Os resultados do estudo in vitro mostraram que a atividade da enzima TrxR1 purificada foi inibida pelo Pb (IC50 = 0.27 TM) de forma menos potente que a sua homóloga estrutural glutationa redutase (IC50 = 0.048 TM). Essa inibição foi independente do resíduo de selenocisteína do sítio ativo da TrxR1 e foi revertida pela albumina sérica bovina e pelo quelante EDTA. A inibição da TrxR1 também ocorreu em células HEK 293 expostas à maior concentração de acetato de Pb (60 TM), sem alterações na expressão protéica. Entretanto, quando os níveis celulares de glutationa (GSH) foram depletados por pré incubação das células com L-butionina-[S,R]-sulfoximina (BSO) e posterior exposição ao Pb, a atividade e a expressão da TrxR1 e da Trx1 aumentaram na ausência de citotoxicidade e de alterações nas atividades da GR e glutationa S-transferase, apontando esse sistema como um importante mecanismo contra a toxicidade do Pb em células sob depleção de GSH. Por outro lado, a atividade da TrxR1 sanguínea não alterou na exposição aguda de ratos e prolongada de humanos ao Pb. No entanto, o aumento da atividade da TrxR1 renal em ratos expostos à maior dose de acetato de Pb (25 mg/kg) foi concomitante com o aumento dos níveis sanguíneos e renais de Pb ao longo do tempo (6, 24 e 48 h), enquanto que a inibição da enzima δ-ALA-D eritrocitária, um indicador clássico de efeito do Pb, ocorreu após 6 h de exposição, sendo sua atividade restabelecida posteriormente (24 e 48 h). Além disso, o aumento da atividade da TrxR1 renal ocorreu sem danos histopatológicos renais, confirmando essa alteração como um evento precoce da toxicidade do Pb. Em geral, os resultados do presente estudo apontam o sistema da tiorredoxina como alvo do Pb, mas principalmente como um mecanismo de proteção contra o metal. Entretanto, a ausência de alterações na atividade da TrxR1 sanguínea em animais e humanos expostos ao Pb, indica que essa enzima não é um bioindicador adequado dos efeitos tóxicos do Pb em populações expostas.

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O aumento na produção de espécies reativas de oxigênio e alterações na atividade de enzimas como a glutationa peroxidase e superóxido dismutase foram caracterizadas dentro do quadro clínico da doença, porém pouco se sabe a respeito da participação de moléculas antioxidantes como a glutationa na evolução da doença. Diante do exposto, o principal objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da glutationa na evolução do quadro de malária murina e frente aos danos causados pela infecção com cepa ANKA de Plasmodium berghei (PbA). Para isso foram utilizados camundongos Balb-C, o qual foi inoculado (~106 de eritrócitos parasitados) via intraperitoneal. Os grupos foram divididos em: grupo malária (PbA) (n=6), grupo PbA + GSH 1mg (n=6), grupo PbA +GSH 3mg (n=6) e grupo PbA +GSH 8mg (n=7), tratados por 7 dias consecutivos. O desenvolvimento da doença foi monitorado diariamente pela determinação da sobrevivência, massa corpórea e a parasitemia foi monitorada a cada três dias em distensões sanguíneas, também foi analisado os cortes histológicos do tecido hepáticos e foi realizado a dosagem bioquímica das transaminases hepáticas. Nossos dados demonstraram que o tratamento com GSH (8mg/kg) acelerou a mortalidade dos animais infectados uma vez que entre o 13-14 dia pós infecção cerca de 43% dos animais evoluíram a óbito. No grupo infectado com PbA que não recebeu tratamento com GSH, uma diminuição semelhante (40%) só foi observada a partir do 23-25 dia pós infecção. Já em relação aos grupos PbA+GSH 1mg e PbA+GSH 3mg, não houve diferença quando comparado com o grupo PbA. Interessantemente, embora o tratamento com GSH 8mg tenha acelerado a mortalidade no grupo infectado, não observamos diferença significativa no nível de parasitemia dos quatros grupos analisados. Em relação a massa corpórea foi possível observar uma diferença entre o dia 0 e 24 em todos os grupos, porém quando analisado entre os grupos. Já no que diz respeito as análises histológicas e dosagens bioquímicas, podemos observar que ouve alterações tanto na histologia quanto na nas transaminases, sendo estas alterações mais expressas no grupo PbA que foi tratado com glutationa 8mg/kg do que no grupo PbA. Concluindo que a glutationa quando administrada via intraperitoneal acelera a mortalidade dos camundongos infectados com a cepa ANKA, porém essa mortalidade não está associada com aumento da parasitemia, indicando então que a mortalidade pode ser decorrente das alterações hepáticas. / Malaria is a disease caused by protozoa of the genus Plasmodium and presents itself as a major public health problems in the world. To evaluate the malaria frame, murine models have been used for its similarities between species infective for mice and species infective to man. The increased production of reactive oxygen species and changes in the activity of enzymes such as glutathione peroxidase and superoxide dismutase have been characterized within the clinical picture of the disease, but little is known about the participation of antioxidant molecules such as glutathione in the evolution of the disease. Given the above, the main objective of this study is to evaluate the effect of glutathione in the evolution of murine malaria frame and front to damage caused by infection with Plasmodium berghei ANKA strain (PbA). To this were Balb-C mice, which were inoculated (~106 parasitized erythrocytes) intraperitoneally. The groups were divided into malaria group (PbA), PbA group + GSH 1 mg, PbA group + GSH 3 mg and PbA group + GSH 8 mg treated for 7 days consecutive. The development of the disease was monitored daily by determining the survival, body mass and parasitaemia was monitored every three days in blood strains, was also analyzed the histological sections of liver tissue was performed and the biochemical analysis of liver transaminases. Our data demonstrated that treatment with GSH (8mg/kg) accelerated mortality of infected animals once between days 13-14 after infection about 43% of the animals progressed to death. In the group infected with PbA that received no treatment with GSH, a similar reduction (40%) was observed only from 23-25 days post infection. In relation to PbA + GSH 1mg groups and GSH + PbA 3 mg, there was no difference when compared to the PbA group. Interestingly, although treatment with GSH 8mg has accelerated mortality in the infected group, no significant difference in parasitaemia level of the four groups analyzed. In relation to body mass was observed a difference between day 0 and 24 in all groups, but when analyzed between groups. In what concerns the histological and biochemical tests, we noted that listen both changes in histology and in transaminase, with the latter being expressed in PbA changes group was treated with glutathione 8mg / kg group than in PbA. Concluding that glutathione when administered intraperitoneally accelerates the mortality of mice infected with the ANKA strain, but this mortality is not associated with increased parasitemia, then indicating that mortality may result from liver changes.

Orientador: José Clayston Melo Pereira / Banca: Adelino Vieira de Godoy Netto / Banca: Gustavo Metzker / Resumo: O câncer é uma dos principais problemas de saúde que afeta e mata milhões de pessoas. Diversos tipos de tratamento já foram propostos, entretanto, alguns se apresentam muitas vezes tóxicos ao corpo e/ou ineficientes de acordo com as características particulares do organismo. Dentre as propostas de tratamento está o uso do complexo precursor [Fe(NO)2(CO)2] para síntese de complexos [Fe(NO)2 Ligante] em que se encontram a vanilina tiossemicarbazona (VTS) e a vanilina semicarbazona (VSC) como ligantes. Busca-se, por meio desses, a possibilidade de inibição do sistema enzimático da glutationa - glutationa / glutationa transferases - conhecido por restringir a ação da cisplatina através da catalisação da conjugação da glutationa com o complexo - e através do uso dos dinitrosilos de ferro (DNICs) e da liberação do ligante orgânico obter uma possível atuação farmacológica. Neste trabalho, foram utilizadas técnicas como Análise Elementar, Espectroscopia no UV-Vis, Espectroscopia no Infravermelho, Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear, Ressonância Paramagnética de Elétron e Espectrometria de Massas para a caracterização dos ligantes que foram também avaliados por ensaio citotóxico frente a linhagem MCF-7 (adenocarcinoma mamário humano) e bacteriano por Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os complexos sintetizados foram avaliados por técnicas espectroscópicas e espectrometria de massas. / Abstract: Cancer is one of the major health problems that affects and kills millions of people. Several types of treatment have been proposed, however, some of them are often toxic to the body and / or inefficient according to the particular characteristics of the organism. Among the treatment proposals is the use of the precursor complex [Fe(NO)2(CO)2] for synthesis of complexes [Fe(NO)2Binder] in which are the vanillin thiosemicarbazone (VTS) and vanillin semicarbazone (VSC ) as ligands. The aim is to inhibit the enzymatic system of glutathione glutathione / glutathione transferases known to restrict the action of cisplatin by catalyzing the conjugation of glutathione to the complex and through the use of iron dinitrosilos (DNICs) and the release of the organic ligand to obtain a possible pharmacological action. In this project, were used techniques such as Elementary Analysis, UV-Vis Spectroscopy, Infrared Spectroscopy, Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, Electron Paramagnetic Resonance and Mass Spectrometry for the characterization of ligands that were also evaluated by cytotoxic assay against the MCF lineage -7 (human mammary adenocarcinoma) and bacterial by Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The synthesized complexes were evaluated by spectroscopic techniques and mass spectrometry. / Mestre

O chumbo (Pb) é um metal altamente tóxico no qual os sinais de intoxicação variam bastante ao considerar as diferenças interindividuais. Um dos principais mecanismos de toxicidade do Pb ocorre pela inibição da enzima ácido delta aminolevulínico desidratase (ALAD) no sistema hematopoiético. O Pb também desempenha um importante papel no desbalanço do estado redox, pois sabe-se que ele tem o potencial de aumentar a concentração de espécies reativas de oxigênio (EROS) e inibir enzimas antioxidantes, como por exemplo a glutationa peroxidase (GPx). No entanto, poucos estudos avaliaram estes parâmetros em população ocupacionalmente exposta brasileira. Assim, o presente estudo, objetiva estudar a correlação entre as concentrações de Pb no sangue (Pb-S) de trabalhadores de fábricas de bateria e as atividades das enzimas ALAD e GPx associados com os polimorfismos genéticos da ALAD e GPx. Para tal, foram utilizadas 278 amostras de sangue de trabalhadores expostos ao Pb. As determinações de Pb foram realizadas por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ELAN DRCII Perkin- Elmer). As genotipagens dos polimorfismos genéticos da ALAD e da GPx foram realizadas pela Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) em tempo real e as atividades das enzimas ALAD e GPx foram determinadas no sangue por espectrofotometria de UV/VIS. A média da concentração de Pb-S foi de 22,8 ± 14,7 ?g/dL. Foram observadas correlações negativas entre Pb-S e atividade da ALAD (rs -0,24 p<0,01) e Pb-S e atividade de GPx (rs -0,27 p<0,05). Também foi verificada correlação negativa entre a porcentagem de inibição da ALAD e a atividade de GPx (rs -0,21 p<0,01). Em relação aos polimorfismos genéticos, não observamos associação entre os genótipos do ALAD (? -0,19 P>0,05) e GPx (genótipo CT: ? -1,37 P>0,05; genótipo TT: ? -8,37 P>0,05) e a concentração de Pb-S. Não foram observadas associações entre o polimorfismo rs1800668 e a atividade de GPx (genótipo CT: ? -0,016 P>0,05; genótipo TT: ? -0,004 P>0,05). No entanto, foi constatada uma associação entre o genótipo ALAD 1-1 do polimorfismo rs1800435 e a atividade da enzima ALAD (? 3,5 P<0,05). Neste sentido, os resultados deste estudo mostram que o genótipo ALAD 1-1 do polimorfismo rs1800435 do gene ALAD está associado a uma maior atividade da enzima ALAD nos indivíduos expostos ao Pb. Além disso, o polimorfismo rs1800668, localizado no gene que codifica a enzima GPx, não modula a atividade desta enzima nos indivíduos expostos ao metal. Ambos os polimorfismos dos genes ALAD e GPx parecem não influenciar nas concentrações de Pb-S na população estudada. / Lead (Pb) is a highly toxic metal which signs of intoxication vary greatly when considering the interindividual differences. One of the main mechanism of toxicity of Pb is due to inhibition of the enzyme acid delta aminolevulinic dehydratase (ALAD) in the hematopoietic system. Pb also plays an important role in the redox state of unbalance, since it is known that it has the potential of increasing the concentrations of reactive oxygen species (ROS) and inhibit antioxidant enzymes such as glutathione peroxidase (GPx). However, few studies have evaluated these parameters in Brazilian population occupationally exposed. Thus, the present study aims to study the correlation between the concentrations of Pb in the blood (B-Pb) of workers of battery factories and the activities of ALAD and GPx enzymes associated with genetic polymorphisms in ALAD and GPx. Then, blood samples of 278 workers exposed to Pb were collected. Pb was measured by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (Perkin-Elmer ELAN DRCII). The genotyping of genetic polymorphisms of ALAD and GPx was performed by Real-Time Polymerase Chain Reaction (PCR) and activity of ALAD and GPx enzymes in the blood was determined by spectrophotometry UV / VIS. The mean concentration of B-Pb was 22.81 ± 14.73 mg / dL. Negative correlation was found between B-Pb and ALAD activity (rs -0.24 p < 0.01) and B-Pb and GPx activity (rs -0.27 p < 0.05). There was also a negative correlation between the percentage of inhibition of ALAD and GPx activity (rs -0.21 p < 0.01). Considering the genetic polymorphisms, no association between ALAD genotypes (? -0.19 P < 0.05) and GPx (CT genotype: ? -1.37 P > 0.05, TT genotype : ? -8.37 P > 0.05 ) and the concentration of B-Pb. No association between rs1800668 polymorphism and GPx activity (CT genotype: ? -0.016 P > 0.05, TT genotype : ? -0.004 P > 0.05). However an association was found between ALAD 1-1 rs1800435 genotype and ALAD enzyme activity (? 3.5 P < 0.05). Accordingly, the results of this study show that the ALAD 1-1 genotype of rs1800435 polymorphism in ALAD gene is associated with increased activity of ALAD enzyme in individuals exposed to Pb. Furthermore the rs1800668 polymorphism located in a gene encoding the enzyme GPx does not modulate the activity of this enzyme in individuals exposed to the metal. Both polymorphisms of ALAD and GPx genes seem to have no influence in the concentrations of B-Pb in the population studied.

O presente experimento teve por objetivos comparar a adição de diferentes concentrações de glutationa reduzida (GSH) no diluidor para criopreservação do sêmen de cães, considerando-se as características morfofuncionais pós-descongelação; e verificar os índices de gestação e número de filhotes por ninhada obtidos a partir da inseminação artificial intra-uterina, por cateterização cervical endoscópica, com sêmen criopreservado contendo diferentes concentrações de glutationa. Na primeira fase do experimento, foram realizadas duas colheitas seminais de 11 reprodutores com intervalo mínimo de uma semana entre os procedimentos. Foram empregadas três concentrações diferentes de glutationa reduzida (0, 10 e 20 mM) ao meio de congelação tris-gema-citrato. O sêmen fresco, refrigerado, glicerolizado e descongelado foram avaliados por citometria de fluxo com uso de sondas específicas para determinar a integridade das membranas plasmática e acrossomal, potencial de membrana mitocondrial e fragmentação de DNA. Também foi realizada dosagem de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) para avaliar os níveis de estresse oxidativo. Na segunda fase do experimento, foram inseminadas 6 fêmeas, alocadas em dois grupos: inseminação intra-uterina com sêmen congelado em diluidor contendo 10 mM (IA-GSH10, n=3) e sem a adição de glutationa (IA-GSH0, n=3). O acompanhamento do ciclo estral foi realizado por citologia vaginal, vaginoscopia, dosagem de progesterona e LH. Foram realizadas duas inseminações no 5o e 6o dias após pico de LH e a gestação diagnosticada aos 30 dias. A adição de 10 e 20 mM de GSH ao diluidor para criopreservação promoveu queda na motilidade espermática nas amostras descongeladas, sendo o maior prejuízo observado na concentração de 20 mM. Foi detectada maior porcentagem de acrossomos íntegros nos grupos tratados. A glicerolização e, principalmente, a exposição do espermatozóide ao nitrogênio líquido e posterior descongelação foram responsáveis pela diminuição da motilidade espermática, em consequência ao prejuízo da função mitocondrial promovida pela produção de radicais livres durante o processamento seminal. A gestação foi diagnosticada em duas fêmeas do grupo IA-GSH10 e duas do grupo IA-GSH0. Em conclusão, a adição de 10 e 20 mM de GSH ao diluidor para criopreservação seminal não promoveu os efeitos protetores esperados na espécie canina, sendo a concentração de 20 mM responsável por maiores prejuízos à amostra seminal. A adição de 10 mM de GSH ao diluidor para criopreservação seminal na espécie canina manteve o índice de fertilidade semelhante ao obtido com sêmen criopreservado sem a suplementação antioxidante. / The present experiment aimed to compare the addition of different concentrations of reduced glutathione (GSH) on frozen-thawed canine semen, considering the morphofunctional characteristics; and to verify the pregnancy rate and number of puppies per litter obtained from intrauterine insemination by endoscopic catheterization of the cervix, with frozen-thawed semen containing different concentrations of glutathione. During the first phase of the experiment, two seminal samples collected weekly from 11 mature dogs were used. Three different concentrations of reduced glutathione (0, 10 and 20 mM) were supplemented in a tris-citrate egg yolk extender. The fresh, chilled, glycerolized and post-thawed semen were assessed by flow cytometry using specific probes to determine plasma membrane and acrosomal integrity, mitochondrial membrane potential and DNA fragmentation. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) assay was also performed to assess the occurrence of oxidative stress. In the second phase of the experiment, six canine females were allocated into two groups: intrauterine insemination with frozen-thawed semen containing 10 mM GSH (IA-GSH10, n = 3) and without the addition of glutathione (IA-GSH0, n = 3). Bitches were monitored by vaginal cytology, vaginoscopy, progesterone and LH assays. Two inseminations were performed on days 5 and 6 post LH peak. We verified that the addition of 10 and 20 mM of GSH to semen extender promoted a decrease in post-thaw sperm motility, as well as a higher damage degree at the 20 mM concentration. We also detected a higher percentage of acrossomal integrity in treated groups. At glycerolization and moreover, the sperm exposure to liquid nitrogen and further thawing, were responsible for the decrease in sperm motility, due to the loss of mitochondrial function through the free radicals production. Gestation was diagnosed in two female from IA-GSH10 group and two bitches of the IA-GSH0 group. In conclusion, we did not observe the expected protective effects of the addition of 10 and 20 mM GSH to semen extender. Furthermore, the concentration of 20 mM was responsible for the more extreme damage to semen sample. The supplementation of 10 mM GSH to semen extender for cryopreservation maintained the fertility rates similar to the ones observed for cryopreservation without antioxidant supplementation in dogs.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T13:05:19Z No. of bitstreams: 1 TES_GILMARA_PANDOLFO_ZABOT_PARCIAL.pdf: 628717 bytes, checksum: ac6c7a3620466ffc6fc2346323b1beef (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T13:05:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TES_GILMARA_PANDOLFO_ZABOT_PARCIAL.pdf: 628717 bytes, checksum: ac6c7a3620466ffc6fc2346323b1beef (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-30T13:05:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_GILMARA_PANDOLFO_ZABOT_PARCIAL.pdf: 628717 bytes, checksum: ac6c7a3620466ffc6fc2346323b1beef (MD5) Previous issue date: 2017-03-15 / Aims: The aim of the present study was to evaluate possible preventative effects of glutamine in an animal model of PH induced by partial portal vein ligation (PPVL). Materials and methods: Twenty four male Wistar rats were divided into four experimental groups: (1) control group (Control) ? rats underwent exploratory laparotomy; (2) control + glutamine group (Control + G) ? rats were subjected to laparotomy and treated intraperitoneally with glutamine; (3) portal hypertension group (PPVL) ? rats were subjected to PPVL; and (4) PPVL+ glutamine group (PPVL + G) ? rats were treated intraperitoneally with glutamine during seven days. Local injuries were determined by evaluating intestinal segments for oxidative stress using lipid peroxidation, the activity of glutathione peroxidase (GPx), eNOS and iNOS after PPVL. Results: Lipid peroxidation of the membrane was increased in the animals subjected to PH (P < 0.01). However, the group that received glutamine for seven days after the PPVL procedure showed levels of lipid peroxidation similar to the control groups (P > 0.05). The activity of the antioxidant enzyme GTx was decreased in the gut of animals subjected to PH when compared with the control group of animals not subjected to PH (P < 0.01). However, the group that received glutamine for seven days after the PPVL showed similar GTx activity to both control groups not subjected to PH (P > 0.05). The mean area of eNOS staining for each of the control groups was similar. The PH group showed the largest area of staining for eNOS. The PPVL + G group had the second highest amount of staining, but the mean value was much lower than that of the PH group (P < 0.01). For iNOS, control (SO) and control + G (SO + G) groups showed similar areas of staining. The PH group contained the largest area of iNOS staining, followed by the PPVL + G group; however, this area was significantly smaller than that of the group that underwent PH without glutamine (P < 0.01). Conclusions: These results demonstrate that pretreatment with glutamine prevents mucosal injury and improves gut recovery after portal hypertension injury in rats. / Objetivos: O objetivo principal do presente estudo foi avaliar a a??o da glutamina em ratos com hipertens?o portal (HP), submetidos ao modelo experimental de ligadura parcial da veia porta (LPVP). Os objetivos secund?rios foram: determinar a lipoperoxida??o no intestino atrav?s da t?cnica de subst?ncias reativas ao ?cido tiobarbit?rico (TBARS); avaliar a atividade de uma enzima antioxidante (glutationa peroxidase) no intestino; avaliar as altera??es histopatol?gicas, consequentes ? HP, no intestino; quantificar a express?o das enzimas ?xido n?trico sintase endotelial (eNOS) e ?xido n?trico sintase induz?vel (iNOS), pela t?cnica de imunoistoqu?mica. Material e M?todos: Ratos machos da ra?a Wistar foram mantidos em caixas pl?sticas, em ciclo de 12 horas claro/escuro, com ?gua e ra??o administradas ad libitum. Foram utilizados Vinte e quatro ratos divididos, de forma randomizada, em quatro grupos experimentais: (1) grupo controle (Controle) ? (Grupo submetido ? simula??o da cirurgia, e administra??o de ve?culo: cloreto de s?dio - NaCl); (2) grupo controle + glutamina (Glutamina) ? os ratos foram submetidos ? simula??o da cirurgia e administra??o da glutamina; (3) Hipertens?o portal (LPVP) ? os ratos foram submetidos ? LPVP e administra??o de ve?culo: NaCl; e (4) hipertens?o portal + glutamina (LPVP + G) - os ratos foram submetidos ? LPVP e administra??o de glutamina. As consequ?ncias da hipertens?o portal, no intestino, foram determinadas por meio da avalia??o dos segmentos de intestino delgado para o estresse oxidativo, atrav?s da lipoperoxida??o, da atividade da enzima glutationa peroxidase, da express?o das enzimas eNOS e iNOS, al?m da an?lise das altera??es histopatol?gicas ap?s a LPVP. Resultados: A lipoperoxida??o da membrana foi mais expressiva no grupo de animais submetidos ? LPVP (P < 0,01). Entretanto, o grupo que recebeu a glutamina, mostrou n?veis de lipoperoxida??o, de forma similar aos grupos controles (P > 0,05). O grupo submetido ? LPVP apresentou mais altera??es da mucosa, quando comparado ao grupo que recebeu a glutamina durante os 7 dias seguintes ? LPVP e tamb?m aos grupos controles, por?m, estes achados n?o obtiveram signific?ncia estat?stica (P > 0,05). A atividade da enzima glutationa peroxidase estava diminu?da no intestino de animais submetidos ? LPVP, quando comparada a encontrada nos grupos controles sem a LPVP (P < 0,01). J? o grupo que recebeu a glutamina, mostrou uma redu??o menor, comparada ao grupo de LPVP sem o amino?cido. Este resultado tamb?m apresentou signific?ncia estat?stica (P < 0,05). Este grupo foi semelhante aos grupos controles (P > 0,05). A m?dia da ?rea, dosada atrav?s do m?todo de imunoistoqu?mica, da express?o da enzima eNOS para os grupos controles, foi similar. O grupo submetido ? LPVP mostrou a maior ?rea de concentra??o. O grupo LPVP + G foi o que teve a segunda maior ?rea, por?m com valores menores do que os encontrados no grupo do evento LPVP (P < 0,01). Para a enzima iNOS, os grupos controles, com e sem a glutamina, mostraram ?reas similares. O grupo da LPVP apresentou a maior ?rea de express?o da enzima, seguido pelo grupo LPVP + G por?m, esta ?rea foi significativamente menor do que a do grupo submetido ? LPVP sem a glutamina (P < 0,01). Conclus?es: Estes resultados demonstram que, o tratamento com glutamina, previne a les?o da mucosa do intestino, ap?s LPVP, em ratos.