Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:42:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285029.pdf: 700907 bytes, checksum: 0b15ab2a05efe94828d644e1103f043c (MD5) / Nas larvas de Tenebrio molitor (verme do trigo) são encontrados variados tipos de proteinases digestivas serínicas e cisteínicas, quando alimentados com uma dieta controle de farinha de trigo. Quando alimentados com farinha do feijão comum (Phaseolus vulgaris), pelo menos cinco proteinases apresentam atividade mais elevadas, enquanto a expressão de três enzimas pré-existentes foi reprimida. A indução dessas proteinases ocorreu entre 30 min e 1 h após a alimentação. Aqui nós relatamos o fracionamento das proteinases envolvidas na adaptação de T. molitor a inibidores de proteinases em sementes de leguminosas incorporadas em uma dieta controle usando cromatografia de troca iônica e filtração em gel, seguida pela caracterização das enzimas com substratos e inibidores naturais e sintéticos. Os inibidores utilizados neste estudo (todos incorporados na concentração de 0,4% no farelo de trigo) foram: inibidor de tripsina de soja (STI), inibidor de tripsina e quimotripsina de soja (SBI), inibidor de tripsina de Adenanttera pavonina (ApTI) e o inibidor de tripsina de P. vulgaris (BTI). As atividades proteolíticas foram ensaiadas para azoalbumina, para os substratos fluorogênicos z-PR-MCA, z-RR-MCA e succinil-GGR-MCA e os substratos cromogênicos suc-AAPF-pNA e benzoil-R-pNA. As atividades também foram monitoradas através de zimogramas e de fracionamento em géis bidimensionais. Dos quatro inibidores testados, o ApTI foi capaz de inibir as enzimas proteolíticas majoritárias sem induzir enzimas insensíveis a este inibidor, enquanto os outros inibidores além de inibir as proteinases constitutivas causaram indução de um conjunto diferente de proteinases serínicas. Entre as proteinases induzidas, uma era de interesse particular, pois foi induzida após sessenta minutos após a ingestão de SBI, STI e BTI. Esta proteinase teve sua atividade caracterizada como uma quimotripsina através de análise eletroforética bidimensional seguida de sequenciamento por espectrometria de massas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Neurociências, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279407.pdf: 1202924 bytes, checksum: a3af176b012a1e575f9569b7cd9ae5aa (MD5) / O presente trabalho examinou os efeitos da microinjeção de MK-801 (antagonista de receptor NMDA), nas doses de 1,8 e 6 nmol e de DNQX (antagonista de receptor AMPA-kainato), nas doses de 0,8 e 2,7 nmol em pombos alimentados ad libitum no arcopalio intermédio (AI), região lateral do núcleo intersticial da estria terminal (BSTL) e núcleo taeniae da amígdala (NtA). Os resultados demonstraram que a administração da maior dose de DNQX no AI foi capaz de desencadear efeito hiperfágico na 3ª h, sem alterar duração, freqüência e latência para iniciar o comportamento ingestivo. A ingestão hídrica não foi afetada por ambas as doses de DNQX, da mesma forma os comportamentos não ingestivos mantiveram-se inalterados. A microinjeção da menor dose de MK-801 no AI causou elevação no consumo de alimento na 2ª e 3ª h e elevou a duração e freqüência desse comportamento. Na 1ª, 2ª e 3ª h após a injeção da menor dose de MK-801 houve incremento na ingestão hídrica, sem modificar a duração, freqüência e latência para iniciar o comportamento. Os comportamentos não ingestivos não foram afetados por ambas as doses de MK-801. Na região do BSTL, a administração da menor dose de DNQX causou hipofagia na 2ª h, entretanto, na 1ª e 3ª h de sessão experimental não houve alteração na quantidade de alimento ingerido, da mesma forma a latência para iniciar o comportamento, a duração e a frequência não foram modificadas. A ingestão de água e os comportamentos não ingestivos permaneceram inalterados após o tratamento com ambas as doses de DNQX no BSTL. A injeção da menor dose de MK-801 no BSTL elevou o consumo hídrico ao final da 1ª h de sessão experimental, acompanhado de elevação na duração e frequência, e redução na latência para iniciar o comportamento. Na 2ª e 3ª h não houve alteração no consumo de água. O comportamento de ingestão de alimento não foi afetado por ambas as doses de MK-801 administradas no BSTL. Dos comportamentos não ingestivos analisados, houve diminuição na sonolência e elevação da exploração do ambiente após a injeção da menor dose de MK-801 no BSTL, enquanto, a maior dose desencadeou diminuição na sonolência e atividade locomotora e elevação da exploração do ambiente. No NtA a administração da menor dose de DNQX provocou efeito hipofágico tardiamente, somente na 2ª h de sessão experimental, sem alterar a duração, freqüência e latência para iniciar esse comportamento. A maior dose de DNQX não afetou a quantidade de alimento consumido ao longo das 3 h, mas foi capaz de aumentar o tempo despendido pelo animal no comedouro. Ambas as doses de DNQX não afetaram o consumo de água no NtA. Com a injeção da menor dose de MK-801 houve maior consumo de hídrico ao longo de 2 h, sem modificar duração, freqüência e latência para iniciar o comportamento. Ambas as doses de MK-801 no NtA não causaram modificação nos comportamentos não ingestivos. Estes resultados indicam que em pombos os circuitos glutamatérgicos participam da modulação do comportamento de ingestão de alimento no AI, com participação de receptores do tipo AMPA-kainato e NMDA. Enquanto, na região do BSTL e NtA o consumo de alimento parece ser modulado por receptores AMPA-kainato. Já o consumo de água parece também ser regulado via neurotransmissão glutamatérgica, mediada por receptores NMDA no AI, BSTL e NtA. Vale ressaltar ainda que os receptores tipo AMPA-kainato parecem não exercer influência nesse comportamento.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2008. / Submitted by Jaqueline Oliveira (jaqueoliveiram@gmail.com) on 2008-11-20T18:39:27Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_ EvertonMacedoSilva.pdf: 1736502 bytes, checksum: 0be5a2d852e64d2c266dca5f1edb4431 (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-05T17:17:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_ EvertonMacedoSilva.pdf: 1736502 bytes, checksum: 0be5a2d852e64d2c266dca5f1edb4431 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-05T17:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_ EvertonMacedoSilva.pdf: 1736502 bytes, checksum: 0be5a2d852e64d2c266dca5f1edb4431 (MD5) / As α-amilases são enzimas digestivas amplamente distribuídas em microrganimos, plantas e animais, que catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas α-1,4 e atuam no metabolismo de carboidratos. A inibição de α-amilases pode ser aplicada no controle de insetos-praga dependentes de dieta rica em amido para obtenção de energia, reduzindo a quantidade de nutrientes para evitar seu desenvolvimento. Essa ação permite o uso desses inibidores como bioinseticidas. A inibição da captação de carboidratos na saúde humana pode ser uma alternativa terapêutica no controle glicêmico, reduzindo picos de glicose pós-prandial no tratamento de doenças crônicas, tais como diabetes, obesidade e hiperlipidemia. Este projeto propõe a prospecção de moléculas ativas sobre as α- amilases. Nesse contexto, as plantas são fontes ricas em compostos que possam ser estudados. Assim, o potencial biológico do Banco de Extratos de Plantas do Bioma Cerrado, do Laboratório de Farmacognosia da Universidade de Brasília, foi avaliado sobre α-amilases de Acanthoscelides obtectus, Zabrotes subfasciatus e α-amilase salivar humana. Foram testados cento e oitenta e cinco extratos vegetais hexânicos, diclorometânicos, etanólicos e hidroetanólicos pertencentes a vinte e quatro espécies de dez famílias. O extrato hidroetanólico da casca do caule de Kielmeyera coriacea foi selecionado para estudo químico-biológico devido ao seu forte perfil inibitório, com IC50 110,00 µg.mL-1 e 272,12 µg.mL-1 sobre α-amilases de Z. subfasciatus e de A. obtectus, respectivamente. O extrato apresentou 97,09% de inibição sobre a isoforma humana a 125 µg.mL-1. A parttição líquido-líquido forneceu duas fazses com alto potencial inibitório, a fase 1, precipitado metanol/hexano, que inibiu 96,35%, e a fase 5, metanol/água, que apresentou 99,35% de inibição a 125 µg.mL-1. O fracionamento químico da fase 1 em coluna cromatográfica aberta de sephadex LH-20 permitiu a obtenção de 11 grupos. Dentre esses, os mais ativos sobre α-amilase humana foram o grupo 10 (95,24%) e o grupo 11 (99,00%). O conteúdo de fenóis totais e taninos foi analisado para o extrato bruto, fases e grupos ativos. A fase 1 demonstrou um forte teor de compostos fenólicos, com 1 mg.mL-1, sendo 53,56% de taninos e a fase 5 apresentou 0,95 mg.mL-1 de polifenóis, dos quais 35,96% são taninos. O grupo 11 mostrou 81,03% de constituintes taninos e inibiu 82% da α-amilase salivar humana a apenas 50 µg.mL-1. A avaliação de extratos e taninos sobre α-amilases demonstraram atividade promissora na inibição de captação de carboidratos, representando uma alternativa para o controle do diabetes e obesidade, assim como um potencial bem interessante na inibição de α- amilases de insetos. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / α-amylases are digestive enzymes widely distributed in microrganims, plants and animals, that catalyze hidrolysis of α-1,4 glicosidic bonds and act in carbohydrate metabolism. The inhibition of α-amylases can be applied on control of insect pests that depends on starch-rich diet to energy production, reducing the amount of nutrients to avoid its development. This action allow the use of these inhibitors like bio-insecticides. The inhibition of carbohydrate uptake in human health could be an alternative therapeutic on glicemic control, reducing post-prandial glucose peaks in chronic diseases treatment, such as diabetes, obesity an hyperlipidaemia. This project purposes the prospection of active molecules. In this context, plants are rich sources of compounds that could be studied. Then, the biologic potential of Cerrado Biome Plant Extract Bank, of University of Brasilia Pharmacognosy Laboratory, was evaluated on Acanthoscelides obtectus α-amylases, Zabrotes subfasciatus α-amylases and human saliva α-amylase. One hundred eighty-five hexanic, dichlorometanic, ethanolic and hidro-ethanolic extracts belonging to twenty-four species from ten families. The hidroethanolic bark stem extract of Kielmeyera coriacea was selected to chemical-biological study because of its strong inhibitory profile, with IC50 110,00 µg.mL-1 and 272,12 µg.mL-1 towards Z. subfasciatus and A. obtectus α-amylases, respectively. The extract presented 97,09% of inhibition of human isoform at 125 µg.mL-1. The liquid-liquid partition yielded two phases with a great inhibitory potential, phase 1, methanol/hexan precipitated, that inhibited 96,35%, and phase 5, methanol/water, that presented 99,35% of inhibition at 125 µg.mL-1. The chemical frationation of fase 1 in open chromatographic sephadex LH-20 column alowed the separation of 11 groups. Among them, the most active on human α-amylase were group 10 (95,24%) and group 11 (99,00%). The content of total phenols and tannins was analysed to crude extract, phases and active groups. Phase 1 demonstrated a high teor of phenolic compounds, with 1 mg.mL-1, including 53,56% of tannins and phase 5 showed 0,95 mg.mL-1 of polyphenols content, in wich 35,96% are tannins. Group 11 showed 81,03% of tannins content which inhibited 82% of human saliva α-amylase at only 50 µg.mL-1. The evaluation of extracts and tannins on α-amylases demonstrated a promising activity in carbohydrate uptake inhibition, representing a alternative to control diabetes and obesity, as well as a really interesting potential to insects α-amylases inhibition.</p>

A saliva do carrapato bovino Boophilus microplus contém dois inibidores de trombina: o BmAP e a microfilina. Este trabalho apresenta a purificação e a caracterização deste último anticoagulante. A microfilina foi purificada da saliva por cromatografia de gel filtração, ultrafiltração em membrana de exclusão de 3 kDa e cromatografia de afinidade em trombina-Sepharose. A análise por espectrometria de massas mostrou uma massa molecular de 1770 Da. Com uma composição de 16 aminoácidos, a microfilina é o segundo menor inibidor peptídico de trombina já descrito. A microfilina inibe a fibrinocoagulação e a agregação plaquetária induzida por trombina com IC50 de 5 M. Como ela não inibe a atividade amidolítica da enzima sobre S2238, mas inibe a hidrólise de um substrato sintético longo que interage com o exosítio I da trombina, o mecanismo de ação proposto para a microfilina é o bloqueio do exosítio I da enzima. A microfilina é resistente à temperatura e não inibe a atividade amidolítica de fXa, plasmina, proteína C ativada, uroquinase, quimiotripsina e tripsina. O estudo mais detalhado da microfilina permitirá sua avaliação como antígeno contra o carrapato e/ou como droga antitrombótica.

Ciclooxigenase (COX) é a enzima marca-passo na rota metabólica onde o ácido araquidônico é convertido em prostaglandinas. COX-2 é a isoforma que é induzida em sítios de lesão/inflamação e expressa constituivamente em alguns poucos tecidos, como o sistema nervoso central. Tem sido sugerido que a COX-2 tem um papel importante em várias doenças neurodegenerativas, incluindo epilepsia. Neste estudo nós testamos se o celecoxib, um inibidor seletivo da COX-2 (0,2; 2 ou 20 mg/kg, p.o.) protege contra as convulsões, carbonilação de proteínas e inibição da atividade da Na+,K+-ATPase induzidas por pentilenotetrazol (PTZ), um agente convulsivante clássico que tem sido largamente usado para estudo da epilepsia e na busca de novos compostos com atividade anticonvulsivante. A administração de celecoxib (2 mg/kg) atenuou as convulsões comportamentais e eletrográficas e a inibição da atividade da Na+,K+- ATPase induzidas por PTZ no hipocampo e córtex cerebral de ratos, sugerindo um papel facilitatório para COX-2 nos efeitos do PTZ. Já que existem evidências que a PGE2 é um mediador chave na via de sinalização da COX-2, nós decidimos investigar o efeito da administração intracerebroventricular de anticorpos anti-PGE2 (4 μg/2 μl, i.c.v.) sobre os episódios convulsivos e inibição da atividade da Na+,K+-ATPase induzidas por PTZ. A administração de anticorpos anti- PGE2 atenuou as convulsões comportamentais e eletrográficas e a inibição da atividade da Na+,K+-ATPase induzidas por PTZ no hipocampo e córtex cerebral de ratos. Em outro experimento, nós mostramos que a administração intracerebroventricular de PGE2 (100 ng/2 μl, i.c.v.) não causou convulsões per se, mas induziu o aparecimento de convulsões eletrográficas em combinação com uma dose subconvulsivante de PTZ (20 mg/kg, i.p.), reforçando um importante papel para PGE2 nas convulsões induzidas por PTZ. Em conjunto estes dados suportam um papel facilitatório para a via COX-2/PGE2 nas convulsões e inibição da atividade da Na+,K+-ATPase induzidas por PTZ. / Cyclooxygenase (COX) is the rate-limiting enzyme in the metabolic pathway where arachidonic acid is converted to prostaglandins. COX-2 is the isoform of cyclooxygenase which is inducible at injury/inflammation sites and expressed constitutively in a few tissues, such as the central nervous system. It has been suggested that COX-2 plays a role in several disorders, including convulsive behavior. In this study we tested whether celecoxib, a selective COX-2 inhibitor (0.2, 2 or 20 mg/kg, p.o.) protects against the convulsions, protein carbonylation and inhibition of Na+,K+- ATPase activity induced by pentylenetetrazol (PTZ; 60 mg/kg, i.p.), a classical convulsant agent that has been fairly used for the study of epilepsy and screening of new compounds with antiepileptic activity. The systemic administration of celecoxib (2 mg/kg) attenuated PTZ-induced behavioral and electroencephalographic seizures and Na+,K+-ATPase activity inhibition in the hippocampus and cerebral cortex of rats, suggesting a facilitatory role for COX-2 on the PTZ-induced effects. Since there is a bulk of evidence showing that PGE2 is a key mediator in COX-2 signaling, we decided to investigate the effect of the intracerebroventricular administration of anti-PGE2 antibodies (4 μg/2 μl, i.c.v.) on the convulsive episodes and inhibition of Na+,K+- ATPase activity induced by PTZ. Administration of anti-PGE2 antibodies attenuated PTZ-induced behavioral and electroencephalographic seizures and Na+,K+-ATPase activity inhibition in the hippocampus and cerebral cortex of rats. In a reverse approach, we showed that intracerebroventricular administration of PGE2 (100 ng/2 μl, i.c.v.) did not cause electrographic alterations per se, but elicits electroencephalographic convulsions if given in combination with a subconvulsant dose of PTZ (20 mg/kg, i.p.), further suggesting an important role for this prostaglandin in the convulsant effects of PTZ. Collectively, these data support a facilitatory role for the COX-2/PGE2 pathway in PTZ-induced convulsions and Na+,K+-ATPase activity inhibition.

Resumo não disponível

A Doença de Alzheimer é uma doença neurodegenerativa relacionada à idade, que se caracterizada pela perda progressiva da memória, pela incapacidade de realizar atividades do cotidiano e alterações de personalidade. Esta doença é caracterizada histopatologicamente pela presença de placas senis e dos emaranhados neurofibrilares e também pela perda sináptica e morte neuronal. Além disso, já está bem estabelecido que a neuroinflamação é uma característica proeminente do cérebro de pacientes com doença de Alzheimer, no qual respostas inflamatórias desempenham um papel significativo na progressão da doença. Infelizmente, os fármacos utilizados no tratamento desta doença são limitados a inibidores da acetilcolinesterase que não têm impacto na patogênese da doença. As estatinas, que pertencem à classe de drogas redutoras de colesterol, têm sido propostas como novos agentes úteis na terapia da doença de Alzheimer devido às suas propriedades neuroprotetoras e anti-inflamatórias. Neste estudo, avaliamos o efeito neuroprotetor da atorvastatina, um inibidor da HMG-CoA redutase contra a toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ25-35 em culturas organotípicas de hipocampo de ratos. As culturas foram tratadas com 2,5 uM ou 5μM de atorvastatina e então expostas a 25μM do peptídeo Aβ25-35 durante 48h. Também foi investigado o envolvimento da via de sinalização PI3K, as respostas oxidativas, a ativação astroglial, e os níveis de sinaptofisina (marcador pré-sináptico) e de citocinas. O tratamento com atorvastatina impediu a lesão celular induzida pela exposição ao Aβ25-35, reduziu as respostas inflamatórias e oxidativa e aumentou o imunoconteúdo de sinaptofisina. Além disso, a atorvastatina preveniu significativamente a ativação da GSK-3β, a ativação astroglial e o aumento nos níveis de TNF-α e IL-6. Tomados em conjunto, estas observações sugerem que a atorvastatina pode proporcionar uma eficaz ação neuroprotetora contra a neurotoxicidade induzida pelo Aβ através da ativação da via de sinalização PI3K/AKT e atenuação das respostas oxidativas e neuroinflamatórias, podendo ser uma potencial terapia a ser usada na DA. / Alzheimer’s disease is an age-related neurodegenerative disorder characterized by progressive memory loss, inability to perform the activities of daily living and personality changes. AD is characterized histopathologically by the presence of senile plaques, neurofibrillary tangles, synapse loss and neuronal death. Moreover, it is now recognized that neuroinflammation is a proeminent feature of Alzheimer’s disease brain, with inflammatory responses playing a significant role in modulating disease progression. Unfortunately, drugs effective for this disease are limited to acetylcholinesterase inhibitors that do not impact disease pathogenesis. Statins, which belong to the class of cholesterol-reducing drugs, were proposed as novel agents useful in AD therapy due the neuroprotective and anti-inflammatory properties that they have. In this study, we evaluated the neuroprotective effect of atorvastatin, a HMG-CoA reductase inhibitor, against Aβ25-35 peptide induced toxicity in organotypic hippocampal slice cultures. The cultures were treated with 2.5μM or 5μM of atorvastatin and then exposed to 25μM of Aβ25-35 for 48h. We also investigated the involvement of PI3K signaling pathway, oxidative responses, astroglial activation, and synaptophysin (pre-synaptic marker) and cytokines levels on the atorvastatin protection against β-amyloid-induced toxicity. Atorvastatin treatment prevented the cell damage induced by the exposure to peptide Aβ25-35, reduced inflammatory and oxidative responses and increased the immunocontent of synaptophysin. In addition, atorvastatin significantly prevented the activation of GSK-3β, the astroglial activation and the β-amyloid-induced increase in TNF- and IL-6 levels. Taken together, these observations suggest that atorvastatin may provide an effective neuroprotective action against neurotoxicity induced by Aβ through the activation of the PI3K/AKT signaling pathway and attenuation of oxidative responses and neuroinflammation, and could be a potencial drug used on Alzheimer disease.

Este trabalho testa a hipótese de que a inibição da enzima conversora da angiotensina (ECA), mesmo em doses baixas que não causam alteração de pressão, é capaz de influenciar nos processos de hipertrofia cardíaca, estresse oxidativo e controle autonômico em animais espontaneamente hipertensos (SHR). Os animais foram tratados com um inibidor da enzima conversora da angiotensina (iECA) e foram quantificados a hipertrofia e o estresse oxidativo cardíacos. Também foi avaliado o controle autonômico através da análise espectral de séries temporais de pressão arterial sistólica e freqüência cardíaca. Além disso, foram investigadas as características não-lineares das series de freqüência cardíaca envolvidas na hipertensão arterial sistemica e o efeito do tratamento sobre estes parâmetros através de um teste de irreversibilidade desenvolvido para detectar dinâmicas não-lineares independentemente da escala temporal de ação. Neste contexto, o primeiro estudo (artigo 1) objetivou o desenvolvimento do novo método para análise de irreversibilidade estatística (IE) capaz de detectar inclusive a presença de dinâmicas não-lineares mais lentas das observadas pelos métodos tradicionais. A nova técnica, denominada irreversibilidade bidimensional múltipla (IBM), foi validada e mostrouse útil quando aplicada a séries fisiológicas exibindo um padrão de não-linearidade aumentado em situações de predominância simpática. No segundo momento (artigo 2) o novo método foi aplicado a séries temporais de freqüência cardíaca em situações em que a ativação simpática foi provocada. Após demonstrar a associação entre a irreversibilidade e a modulação simpática em situação fisiológica, usando um protocolo de estimulação simpática gradual, o método também foi aplicado a uma situação patológica, caracterizada pela hipertensão espontânea em ratos. Nesta situação, houve um aumento da IE e o mecanismo não-linear envolvido na referida patologia possui ação mais lenta, sendo possível de ser detectado apenas com o uso de técnicas de alta dimensionalidade, como a irreversibilidade bidimensional múltipla. Além disso, foi verificado o efeito do tratamento com iECA, que reduziu a modulação simpática e restaurou o padrão de irreversibilidade a percentuais semelhantes aos do grupo controle. O terceiro estudo (artigo 3) teve como objetivo avaliar o efeito da inibição da ECA sobre a hipertrofia cardíaca, estresse oxidativo e controle autonômico em doses não anti-hipertensivas. Os resultados demonstraram uma redução da hipertrofia cardíaca, do estresse oxidativo cardíaco, mesmo sem alterar a pressão arterial. Apesar de não alterar a modulação simpática vascular ou atuar na sensibilidade baroreflexa, o tratamento em baixa dose melhorou o balanço autonômico, em favor da modulação vagal. Tais resultados podem indicar uma ação central que busca restabelecer o equilíbrio cardiovascular, precedente à alteração de pressão. Assim sendo, o presente estudo poderá contribuir no desenvolvimento de novas estratégias que, num futuro próximo, permitirão não só avaliar os efeitos do tratamento, mas principalmente, prevenir o estabelecimento de novos quadros hipertensivos e de insuficiência cardíaca. / This work presents the hypothesis that inhibition of the angiotensin converting enzyme (ACE), even in low doses that do not cause decrease of pressure, is able to alter the cardiac hypertrophy, the oxidative stress and the autonomic control in spontaneously hypertensive rats (SHR). To evaluate cardiac oxidative stress and its hypertrophy, animals were treated with an angiotensin converting enzyme inhibitor (ACEi). Also the autonomic control was analyzed by the spectral analysis of systolic arterial pressure and heart rate series. Besides, non-linear characteristics present in hypertension and the ACEi treatment effect were also evaluated by an irreversibility test developed to detect non-linear dynamics independently of their temporal scale. The first study (article 1) aimed at developing a new method for analysis of statistical irreversibility (SI) which was able to detect the presence of non linear dynamic including those that were slower than the ones observed by traditional methods. The new technique, called multiple bi-dimensional irreversibility (MBI), was validated and showed to be useful when applied to physiological series, presenting an increased non linear pattern increased in situations with sympathetic predominance. This new method was also applied to time series of heart rate in situations of sympathetic activation (article 2). After the demonstration of an association between irreversibility and sympathetic modulation in a physiological condition, the method was applied to a pathological situation, in SHR. SHR data showed that there was an increase of SI. Furthermore, the non-linear mechanism wrapped in this pathology has slower action, which can be detected only with the use of multidimensional techniques, as MBI. Besides, the ACEi treatment resulted in a reduction of the sympathetic modulation and restored the irreversibility pattern to those similar to control. Finally, the third study (article 3) evaluates the effect of ACEi on the cardiac hypertrophy, oxidative stress and autonomic control in no anti-hypertensive doses. The results demonstrated a cardiac hypertrophy and cardiac oxidative stress reduction, with no alteration of blood pressure. In spite of producing no alteration in the sympathetic vascular modulation or no action in the baroreflex sensibility, the low dose of ACEi treatment improved the autonomic balance, in favour of vagal modulation. Such results can indicate a central action to re-establishing the cardiovascular balance, preceding to the pressure alterations. Thus, the present study may help to the new strategies development to treat and, mainly, to prevent the establishment of hypertension and of heart failure.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345790.pdf: 1742590 bytes, checksum: 0f2aeca994d2558dfae1076df3728c91 (MD5) Previous issue date: 2016 / O crescimento demográfico, assim como a expansão tecnológica e industrial, tem causado sérias ameaças ao ambiente aquático, principalmente nas áreas costeiras. O lançamento de dejetos provenientes das mais variadas ações antrópicas, como os provenientes da indústria do petróleo e esgoto sanitário, provoca danos aos animais aquáticos, colocam em risco a atividade de aquicultura e afeta, consequentemente, a população humana. Os dejetos lançados no ambiente, possuem uma das mais variadas e complexas misturas, rica em nutrientes e compostos químicos, podendo formar subprodutos ainda mais tóxicos ao entrarem em contato entre si. Estes compostos químicos podem provocar alterações iniciais a nível fisiológico, celular e molecular nos organismos, e desta forma, estas respostas perante aos contaminantes podem ser utilizadas como biomarcadores de contaminação aquática. Espécies de moluscos bivalves são comumente utilizados como organismos biondicadores de contaminação aquática. A vieira Nodipecten nodosus é uma espécie de importância econômica, principalmente para as regiões Sul e Sudeste do Brasil e possui características importantes como movimentação lenta e capacidade de bioacumular contaminantes em seus tecidos rapidamente. Análises enzimáticas e moleculares são empregadas para elucidação de respostas dos organismos frente à exposição aos contaminantes. O presente estudo teve como objetivo (i) avaliar a capacidade de bioacumulação e depuração das vieiras; (ii) avaliar as respostas de biomarcadores bioquímicos clássicos; (iii) analisar genes conhecidos por atuarem na biotransformação de xenobióticos e potenciais genes candidatos a novos biomarcadores de contaminação aquática em vieiras N. nodosus. Para tanto, os exemplares de vieiras foram expostos ao fenantreno e ao óleo cru. Os resultados dos biomarcadores bioquímicos e moleculares foram analisados nas brânquias, 24 e 96 h após a exposição à duas concentrações de fenantreno e 96 h após a depuração; assim, como a análise química dos tecidos, verificou a bioacumulação e eliminação da substância, após 96 h de exposição e depuração. Os resultados indicam que N. nodosus é capaz de induzir uma resposta antioxidante relacionada com a biotransformação de fenantreno, e a depuração pode ser um protocolo eficaz para bivalves após a contaminação. Além disso, os resultados referentes à exposição ao óleo cru mostraram um conjunto de 14 genes biomarcadores de contaminação aquática por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), e o uso de brânquias e glândula digestiva como tecidos-alvo. Estes ensaios poderiam seraplicados como parâmetros adicionais em programas de biomonitoramento em áreas como as de produção de petróleo ou gás natural, especialmente offshore. Isto poderia ajudar a caracterizar a possível contaminação por HPAs em tais áreas, e monitorar a persistência, o destino e os efeitos destas substâncias químicas durante e após os eventos de derramamento de óleo.<br> / Abstract : Population growth, as well as the technological and industrial expansion, has caused serious threats to the aquatic environment, especially in coastal areas. Waste release from human activities, such as oil industry and sewage treatment/discharge, causes damage to aquatic animals, put at risk aquaculture activities and affects the human population. The waste released into the environment is one of the most varied and complex mixtures, rich in nutrients and chemicals, which can form even more toxic by-products when in contact with each other. These chemicals can cause physiological, cellular and molecular changes in the organisms which can be used as biomarkers of water pollution. Bivalve mollusc species are commonly used as biondicator of water contamination. Scallops Nodipecten nodosus is a species of economic importance, especially to the south and southeast Brazil and has important features, such as low mobility and high ability to quickly bioaccumulate contaminants. Enzymatic and molecular analyses are employed to elucidate responses of organisms upon exposure to contaminants. This study aimed to (i) evaluate the bioaccumulation capacity and depuration of scallops; (ii) evaluate the responses of classical biochemical biomarkers; (iii) analyze genes known to work in the biotransformation of xenobiotics and potential candidate genes as new biomarkers of water pollution in scallops N. nodosus. Therefore, scallops were exposed to phenanthrene and crude oil. The results of biochemical and molecular biomarkers were analyzed in the gills, after 24 and 96 h of exposure to two phenanthrene concentrations and after 96 h of depuration, as well as chemical analysis of the tissues found to bioaccumulate and removal of the substance after 96 h exposure and depuration. These results indicate that N. nodosus is capable of inducing an antioxidant response related to the biotransformation of phenanthrene, and depuration can be an effective protocol for bivalve after contamination. Moreover, the results for exposure to crude oil pointed to a set of 14 genes from N. nodosus as biomarkers of aquatic contamination to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and the use of gills and digestive gland as target tissues. These assays could be applied as additional parameters in biomonitoring programs in areas with oil and gas production or contamination, especially offshore ones. This could help to characterize possible PAHs contamination in suchareas, and monitor the persistence, fate and effects of these chemical during and after oil spill events.

DIAS, Lucas Pinheiro. Purificação e caracterização bioquímica de um inibidor de tripsina de sementes de Cassia leiandra Benth. e avaliação de sua atividade inseticida contra Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). 2016. 81 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br) on 2017-03-29T16:22:03Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_lpdias.pdf: 1964581 bytes, checksum: 311be97d5f40d2773e56367b158412b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-03-29T17:07:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_lpdias.pdf: 1964581 bytes, checksum: 311be97d5f40d2773e56367b158412b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T17:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_lpdias.pdf: 1964581 bytes, checksum: 311be97d5f40d2773e56367b158412b4 (MD5) Previous issue date: 2016 / The World Health Organization (WHO) considers dengue virus infection one of the most important public health problems. Aedes aegypti (Diptera: Culicidae), a blood-sucking insect that lives and cohabits with the human population in tropical and subtropical areas, is the principal vector responsible for dengue virus transmission [3]. Ae. aegypti is also the main transmitter of Chikungunya and Zika viruses. To eliminate dengue mosquitoes, chemical control with insecticides is widely used. However, prolonged and indiscriminate application of these compounds has favored the appearance of resistant insects. This issue has driven the search for natural compounds with insecticidal activity, and plants are potential sources of such constituents. This present study reports the purification and biochemical characterization of a trypsin inhibitor (ClTI) from the seeds of Cassia leiandra Benth. (Fabaceae, Caesalpinioideae), a plant species native to the Amazon rainforest. In addition, the ClTI action on Ae. aegypti midgut proteases and its effect on the development and survival of this mosquito are assessed. ClTI was purified by DEAE-Cellulose and trypsin-Sepharose 4B chromatography, with a 15.5-fold purification and 2.4% yield. ClTI is composed of one polypeptide chain of 19,484 Da, as revealed by ESI mass spectrometry, is non-glycosylated, and comprises 35% β-sheets, 14% β-turns, and 50% disordered structures. ClTI is an uncompetitive inhibitor of bovine trypsin (IC50 of 33.81 x 10-8 M), with a Ki of 6.25 x 10-8 M, and has an amino acid sequence similar to other inhibitors of the Kunitz-type family. ClTI was stable over a broad range of pH (2.2–10.0) and temperature (30–70 C), but DTT incubation caused a partial loss of inhibitory activity. ClTI (4.65 x 10-6 M) promoted 50% activity reduction of Ae. aegypti midgut proteases, showed a dose-dependent acute toxicity on Ae. aegypti 3rd instar larvae, with an LC50 of 2.28 x 10-2 M, and after ten days of exposure, caused a 24-h delay of larval development and 44% mortality. Our results are an important contribution to a better understanding of the insecticidal activity of protease inhibitors, suggesting that ClTI has biotechnological potential as an alternative strategy to control this multiple disease vector, which may be used alone or in combination with other insecticidal compounds to produce enhanced toxicity. / A Organização Mundial da Saúde considera a dengue como um dos mais importantes problemas de saúde pública. Aedes aegypti (Diptera: Culicidae), um inseto sugador de sangue que se desenvolve em áreas tropicais e subtropicais, é o principal vetor do vírus da dengue, além de ser um importante transmissor das viroses Zica e Chikungunya. O controle químico através de inseticidas é bastante usado no combate do Ae. aegypti, mas sua aplicação indiscriminada e prolongada tem favorecido o surgimento de insetos resistentes. Isso tem motivado a busca por compostos naturais com atividade inseticida e as plantas têm se sobressaído como potenciais fontes de tais substâncias. Este estudo teve como objetivo a purificação e caracterização bioquímica de um inibidor de tripsina, denominado ClTI, de sementes de Cassia leiandra Benth. (Fabaceae, Caesalpinoideae), uma espécie vegetal nativa da Amazônia. A ação do ClTI sobre proteases intestinais do Ae. aegypti e seus efeitos no desenvolvimento e sobrevivência desse inseto foram também investigados. O ClTI foi purificado por cromatografias em DEAE-Celulose e tripsina-Sepharose 4B, com índice de purificação de 15,5 vezes e rendimento proteico de 2,4%. O inibidor puro é composto de uma cadeia polipeptídica de 19.484 Da, como mostrado por espectrometria de massas com ionização por “electrospray” (ESI), não glicosilado e apresenta estrutura secundária constituída por 35% de folhas-β, 14% de β-voltas e 50% de estruturas desordenadas. O ClTI é um inibidor incompetitivo de tripsina bovina (CI50 de 33,81 x 10-8 M), com Ki de 6,25 x 10-8 M e sequência de aminoácidos similar às de outros inibidores da família Kunitz. ClTI se mostrou estável em ampla faixa de pH (2,2-10,0) e temperatura (30-70 C), mas a incubação com ditiotreitol causou perda parcial de sua atividade inibitória. In vitro, ClTI (4,65 x 10-6 M) promoveu redução de 50% na atividade das proteases intestinais de Ae. aegypti. In vivo, esse inibidor apresentou toxicidade aguda dose-dependente para larvas de 3 estágio de Ae. aegypti, com uma CL50 de 2,28 x 10-2 M. O tratamento crônico de Ae. aegypti com ClTI (1,54 x 10-5 M concentração final) não interferiu na eclosão dos ovos, mas retardou o desenvolvimento larval do inseto em 24 h e causou mortalidade de 44%. Os resultados obtidos contribuem para um melhor entendimento da atividade inseticida dos inibidores de proteases e sugerem que ClTI tem potencial biotecnológico para ser usado como estratégia alternativa no controle desse vetor de várias doenças, o qual pode ser usado sozinho ou em combinação com outros compostos inseticidas na perspectiva de potencializar a toxicidade