Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Resumo: Tendo em vista as propriedades de aceleração do processo cicatricial com utilização da biomembrana de látex, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de retalho de biomembrana natural de látex, em lesões diafragmáticas induzidas experimentalmente em coelhos. Utilizaram-se 15 coelhos sadios, raça Nova Zelândia, adultos, machos e fêmeas, tendo como acesso ao diafragma, o 8º espaço intercostal direito. Os animais foram divididos, aleatoriamente, em cinco grupos experimentais de três cada, e avaliados diariamente desde o dia da cirurgia até a eutanásia, quanto ao comportamento, freqüência respiratória e cardíaca, cicatrização externa. Os animais foram eutanasiados aos 15, 30, 45, 60 e 90 dias de pós cirúrgico, obtendo-se uma avaliação macroscópica e microscópica do conjunto diafragma/enxerto. Todos os animais apresentaram evolução clínica satisfatória. Macroscopicamente, em todos os grupos experimentais observou-se boa cicatrização na região do implante, com exceção de um dos animais eutanasiados aos quinze dias. Após quinze dias, houve neoformação tecidual, e após trinta dias do ato operatório, em todos animais observou-se aderência do fígado e do pulmão na área de implante. As observações clínico-cirúrgicas complementadas pela análise das alterações histológicas, permitiram concluir pela indicação do emprego da membrana de látex em lesões diafragmáticas reparadoras, em razão da facilidade de obtenção, custo baixo, fácil aplicabilidade, resistência e resposta satisfatória em relação ao tempo de cicatrização. / Abstract: Having in mind the acceleration properties of the cicatricial process by using the latex bio-membrane, the present paper was aimed at evaluating the behavior of the natural latex bio-membrane flap in diaphragmatic lesions experimentally induced in rabbits. Fifteen healthy New Zealand rabbits, adults, males and females were used, having the eighth right intercostal space as an access to the diaphragm. The animals were randomly assigned to five experimental groups, each with three rabbits. They were evaluated daily from the day of surgery to the day of euthanasia in relation to behavior, respiratory and cardiac frequencies and external cicatrization. The animals were euthanized in 15, 30, 45, 60 and 90 days after the surgery and it was obtained a macroscopic and microscopic evaluation of the set diaphragm/graft. All rabbits presented a satisfactory clinical evolution. Macroscopically, in all experimental groups it was observed a good cicatrization of the implant region, except for one animal that was euthanized in 15 days. After fifteen days, there was tissular neo-formation and thirty days after surgery in all animals it was observed the adherence of the liver and lungs in the implant area. The clinical surgical observations complemented by the analysis of histological alterations allowed the conclusion in favor of the indication of using the latex membrane in reparative diaphragmatic lesions because of the easy obtainment, low cost, easy applicability, resistance, and satisfactory response in relation to the cicatrization time. / Orientador: Carlos Roberto Daleck / Coorientadora: Cláudia Sampaio Fonseca Repetti / Banca: Maria Rita Fernandes Machado / Banca: Celso Sanches Braccialli / Mestre

Orientador: Rondinelli Donizetti Herculano / Banca: Catarina dos Santos / Banca: André Gonzaga dos Santos / Resumo: Sistemas de liberação de fármacos tornaram-se importantes no campo da farmacologia e da biomedicina, uma vez que podem reduzir a dose terapêutica através da liberação local e evitar possíveis efeitos da droga durante sua passagem pelo organismo. Biomembranas de látex natural extraído da Hevea brasiliensis têm mostrado interessantes resultados na área da biomedicina por apresentarem proteínas que estimulam a angiogênese, acelerararem processos de cicatrização, constituirem próteses e pelo bom desempenho como matriz para liberação de fármacos, extratos vegetais, nanopartículas e proteínas. Este trabalho apresenta a elaboração e a utilização de um novo sistema, dito dinâmico, onde a liberação se dá sob fluido circulante e utilizando biomembranas de látex natural como carreador da liberação. A fim de complementar as propriedades cicatrizantes do látex, foi escolhido o cetoprofeno como modelo de fármaco, devido à sua ação antiinflamatória, analgésica e antipirética, de uso veterinário e humano. As biomembranas foram produzidas misturando látex natural com uma solução de cetoprofeno pelo método de deposição, e secas à temperatura ambiente. Um novo sistema dinâmico para liberação de fármacos com fluxo circulante foi implementado, onde foram comparados resultados de liberações estáticas (sem fluxo) e dinâmicas, em mesmas condições, a fim de se obter a influência do fluxo na liberação. As biomembranas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e teste mecânico de tração. Os resultados de MEV mostram a existência de fármaco superficial nas membranas e os resultados de FTIR mostram que não há interação entre o biomaterial e o fármaco, porém o cetoprofeno torna a biomembra mais frágil com a redução do modulo de Young, da porcentagem de alongamento... / Abstract: Drug delivery systems have become important in the field of pharmacology and biomedicine, as they may reduce the therapeutic dose through the local release, avoiding possible effects during its passage through the body. Biomembranes made of natural latex extracted from Hevea brasiliensis has shown interesting results in biomedicine, by presenting proteins that stimulate angiogenesis, wound healing, constitute prostheses and good performance as a matrix for release of drugs, plant extracts, nanoparticles and proteins. This paper presents the development and use of a new system, said dynamic, where the release occurs from circulating fluid and using natural latex biomembranes as carrier for the releases. In order to supplement its healing properties, ketoprofenwas chosen as model drug because of its anti-inflammatory, analgesic and antipyretic properties, in the veterinary and human use. Biomembranes were produced by mixing natural rubber latex with a ketoprofen solution by the casting, and dried at room temperature. A new dynamic system for drug delivery with circulating flow was implemented and the static (no flow) and dynamic releases were compared in order to obtain the influence of the flow in the release. The biomembranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and mechanical testing. The SEM results showed the existence of the drug in the surface membranes. The FTIR results showed that there is no interaction between the drug and biomaterial, although the incorporation of ketoprofen makes the biomembranes more fragile by reducing the Young's modulus, elongation at break and tensile strength, indicating that the drug is only interleaved in the matrix polymer. These results indicate differences between static and dynamic release, since the dynamic released 30% more drug than static. Mathematical modeling showed that the initial release... / Mestre

A adição de látex polimérico em argamassas usadas para reparos, argamassas colantes, argamassas técnica decorativas, argamassas de impermeabilização e chapiscos de alto desempenho é prática comum no setor de construção civil, visto que auxiliam seu desempenho no estado endurecido. As modificações do cimento Portland branco com diversos teores (de 5% a 20%) e tipos de látex (etileno vinil acetato, poliacetato de vinil versatato, estireno acrílico e estireno butadieno) resultaram em alterações no estado fresco (cinética de hidratação, cinética de consolidação, teor de ar incorporado) e no estado endurecido (resistência mecânica, elasticidade, absorção de água por capilaridade, permeabilidade ao ar e ao vapor), em muitos casos, proporcionais ao aumento de seus teores. Ao se atingir 20% de adição, em ralação à massa do cimento, houve ganhos expressivos no estado endurecido das pastas, como o aumento da resistência à tração na compressão diametral, e da resistência de aderência, diminuição do módulo elástico e da absorção de água por capilaridade sem comprometer a facilidade à permeabilidade do vapor. Todavia, no estado fresco não apresentaram condições de aplicação devido à excessiva fluidez e diminuição acentuada no processo de consolidação. / Modified Portland cement mortars have been used for repair, stickers, highperformance and finishing of facades is common practice in the construction industry, due his performance in hardened state. Additions of several latex levels (5% to 20%) and types (ethylene vinyl acetate, vinyl poliacetate versatate, styrene acrylic and styrene butadiene) resulted in changes in the fresh state (hydration kinetics, kinetic consolidation, air content) and hardened state (mechanical strength, elasticity, water absorption by capillarity, and steam permeability) and mostly the effects increase with the increase of its levels. When the Latex levels reached 20% in relation of cement were expressive gains in state hardened state, as increased tensile strength in diametral compression, and grip strength, decreased elastic modulus and water absorption by capillarity without compromising ease of vapor permeability. However, in the fresh state did not show application conditions due to the excessive fluidity and strong decrease in the consolidation process.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Oral mucositis (OM) induced by antineoplasic drugs is an important, dose-limiting, and costly side effect of cancer therapy. Calotropis procera is a plant plant constitutively produces abundant latex that is reported to possess anti-inflammatory, bacteriolytic, insecticidal, analgesic properties. The present work aimed to describe the effect of laticifer proteins of Calotropis procera (LP) in the expression of pro-inflammatory cytokines and inducible enzymes, such as, cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the model of OM in Hamsters. OM was induced by two intraperitoneal (i.p.) administrations of 5-Fluorouracil (5-FU) on the 1st and 2nd days (60 and 40 mg/kg, respectively) in hamsters (n=5). LP (0,25; 1; 5 E 25 mg / kg) was injected i.p. 24h before and 24h after mechanical trauma of the cheek pouches. Control group received only saline. On the 10th day, the animals were sacrificed and tissues from the cheek pouches were harvested. Macroscopical and histopathological (inflammatory cell infiltration, edema, hemorrhage and the formation of ulcerations and abscess) analysis as well as immunohistochemistry for TNF-&#61537;, IL-1&#946;, iNOS and COX-2 was performed in the cheek pouch tissue. Kruskal Wallis/Dunn was used as statistical tests. P<0.05 was accepted. Ethics Committee 036/10. The LP significantly inhibited macroscopical and histopathological parameters when compared to control group with maximum effect in macroscopic scores reaching 75% and 66% of maximum effect at the histopathological evaluation. The MPO activity was also significantly inhibited by LP in 91% at the same dose (p<0,001) and also inhibited the lost weight of 5- FU induced-oral mucositis. The cheek pouches of hamsters submitted to OM showed marked immunostaining for TNF-&#61537;, IL-1&#946;, iNOS and COX-2 on inflamed conjunctive (Cj) and epithelial (Ep) tissue compared with the cheek pouches of the normal control group. LP caused considerable reduction in the immunostaining for TNF-&#61537; (62%,Cj; 70%,Ep), IL-1&#946; (87%,Cj; 80%,Ep), iNOS (82%Cj; 52%Ep) and COX-2 (70%,Cj; 100%,Ep) in the check pouches tissue when compared with the group of animals subjected to experimental mucositis that received saline instead of LP. These findings show anti-inflammatory effects of LP in 5-FU-induced OM. The protective effect could be supported by the reduction of the expression of pro-inflammatory cytokines, such as TNF-&#61537; and IL-1&#946; and the enzymes iNOS and COX-2. The protective mechanism appears to involve inhibition of the expression of iNOS, COX-2, TNF-&#61537;, and IL- 1&#946;. / Mucosite oral (MO) induzida por drogas antineoplÃsicas à um importante fator limitante da dose e efeitos colaterais da terapia do cÃncer. Calotropis procera à uma planta que produz lÃtex constitutivamente abundante que à relatado possuir propriedades antiinflamatÃrias, bactericidas, inseticidas, analgÃsicas. O presente trabalho teve como objetivo descrever o efeito das proteÃnas do lÃtex da Calotropis procera (LP) na expressÃo de citocinas prÃ-inflamatÃrias (TNF-&#945; e IL-1&#61538;) e enzimas induzÃveis, como, ciclooxigenase-2 (COX-2) e Ãxido nÃtrico sintase induzÃvel (NOSi) no modelo de MO em hamsters. A mucosite oral foi induzida por duas administraÃÃes intraperitoneal (i.p) de 5-fluorouracil (5-FU) no 1  e 2 dias nas doses de 60 e 40 mg/kg, respectivamente nos animais (n = 5). As LP (0,25; 1; 5 E 25 mg/kg) foi injetado via i.p. 24h antes e 24h apÃs o trauma mecÃnico da mucosa jugal. O grupo controle recebeu apenas soluÃÃo salina. No 10 dia, os animais foram sacrificados e os tecidos da mucosa jugal foram colhidos. Foram realizadas no tecido mucosa jugal as anÃlises macroscÃpicas e histopatolÃgicas (infiltraÃÃo de cÃlulas inflamatÃrias, edema, hemorragia e à formaÃÃo de ulceraÃÃes e abscessos), bem como a imunohistoquÃmica para TNF-&#945;, IL-1&#946;, NOSi e COX-2. Foram utilizados Kruskal Wallis / Dunn como testes estatÃsticos, onde P <0,05 foi aceito. O estudo foi submetido ao Comità de Ãtica sob o protocolo 036/10. Observou-se que a LP inibiu significativamente parÃmetros macroscÃpicos e histopatolÃgicos, quando comparado ao grupo controle, com efeito mÃximo nos escores macroscÃpicos atingindo 75% e 66% do efeito mÃximo na avaliaÃÃo histopatolÃgica. A atividade de Mieloperoxidase (MPO) tambÃm foi significativamente inibida por LP em 91% com a mesma dose (p <0,001) quando comparado ao grupo controle e tambÃm inibiu a perda de peso em animais submetidos a mucosite oral e tratados com LP. A mucosa jugal dos animais submetidos a MO mostrou imunomarcaÃÃo para TNF-&#945;, IL-1&#946;, NOSi e COX-2 na conjuntiva inflamada (Cj) e tecido epitelial (Ep) em comparaÃÃo com o tecido jugal do grupo normal. LP causou reduÃÃo considerÃvel na imunomarcaÃÃo para TNF-&#945; (62%, Cj, 70%, Ep), IL-1&#946; (87%, Cj, 80%, Ep), NOSi (82% Cj; Ep 52%) e COX -2 (70%, Cj, 100%, Ep) no tecido jugal quando comparado com o grupo de animais submetidos à mucosite experimental que receberam salina, em vez de LP. Esses achados demonstram efeitos anti-inflamatÃrios de LP em MO induzida por 5-FU. O efeito protetor poderia ser suportado pela reduÃÃo da expressÃo das citocinas prÃ-inflamatÃrias, como TNF-&#945; e IL-1&#946; e na expressÃo de enzimas COX-2 e NOSi. O mecanismo de proteÃÃo parece envolver a expressÃo inibitÃria da NOSi, COX-2, TNF-&#945; e IL-1&#946;.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Calotropis procera à uma planta laticÃfera, pertencente à famÃlia Apocynaceae. ProteÃnas de defesa foram descritas no lÃtex com atividade contra insetos fitÃfagos e fungos fitopatogÃnicos. A fraÃÃo proteica do lÃtex tambÃm apresenta atividades farmacolÃgicas, dentre tais efeito citotÃxico seletivo em cÃlulas carcinogÃnicas. A partir da fraÃÃo proteica efetiva sobre cÃlulas neoplÃsicas, o trabalho teve por meta central identificar proteÃna(s) citotÃxica(s) e proceder a sua caracterizaÃÃo bioquÃmica, biolÃgica e suas perspectivas biotecnolÃgicas. As proteÃnas solÃveis do lÃtex (PL) foram fracionadas em matriz de troca iÃnica e a fraÃÃo proteica detentora da citotoxicidade foi refracionada em outra matriz de troca iÃnica (Mono-Q) acoplada a sistema de mÃdia pressÃo. P4 foi identificado como a fraÃÃo citotÃxica, apresentando uma IC50 de 2,2, 1,2 e 2,9 Âg/mL para as linhagens celulares HCT-116, Ovcar-8 e SF-295, respectivamente. A anÃlise proteÃmica da fraÃÃo citotÃxica por eletroforese bidimensional permitiu identificar 15 spots, contendo proteÃnas Ãcidas (pI entre 4 e 6) e com massa molecular aparente de 30 kDa. Quando avaliados por espectrometria de massas todos esses spots foram identificados como quitinases e apresentaram massa intacta de 27,4 kDa. A amostra reagiu positivamente ao reagente de Schiff, sugerindo glicosilaÃÃes. O teor de carboidratos foi estimado em 12,8%. A sequÃncia amino terminal obtida (1QPVMNLEYPRYLNDINDYRDDNNYD28) revelou 50% de similaridade com quitinases de Solanum lycopersicum, Oryza sativa, Nicotiana tomentosiformes dentre outras. As enzimas apresentaram forte atividade quitinolÃtica, com pH Ãtimo variando entre 5-6 e temperatura Ãtima de 25 ÂC. A atividade quitinolÃtica foi reduzida quando tratada com concentraÃÃes crescentes de DTT (3, 10 e 30 mM) o que sugere a presenÃa de pontes dissulfeto estabilizadoras da enzima. AnÃlises por dicroÃsmo circular indicam a presenÃa majoritÃria de alfa-hÃlices na estrutura e que as isoformas se mostraram pouco resistentes a variaÃÃes de temperatura e pH. Imagens de alta resoluÃÃo geradas por microscopia de forÃa atÃmica sugeriram homogeneidade na amostra e um arranjo hexamÃrico foi evidenciado. As quitinases nÃo inibiram o crescimento micelial dos fungos fitopatogÃnicos Fusarium oxysporum e Colletotrichum gloeosporioides, mas reduziram a germinaÃÃo de esporos de C. gloeosporioides. Em consonÃncia as quitinases nÃo induziram estresse oxidativo nos esporos, mas causaram leves alteraÃÃes na permeabilidade membranar dos esporos avaliados. As quitinases laticÃferas (0,1 % m/m) apresentaram forte efeito deletÃrio sobre o inseto fitÃfago Callosobruchus maculatus. Os efeitos produziram 57% de reduÃÃo na sobrevivÃncia larval, reduÃÃo do peso de larvas (7,8 mg  0,2 /4,0  0,8) e emergÃncia de insetos adultos (50%), alÃm de prolongar de 28 para 33 dias o tempo mÃdio de desenvolvimento de insetos adultos. As quitinases (2 mg/Kg, e.v.) apresentaram forte atividade anti-inflamatÃria, reduzindo em 95% a infiltraÃÃo de neutrÃfilos na cavidade peritoneal em ensaio de inflamaÃÃo induzido por carragenina em camundongos. Este efeito foi revertido por L-NAME e Aminoguanidina, dois inibidores da enzima Ãxido nÃtrico sintase, indicando o possÃvel envolvimento do Ãxido nÃtrico no efeito observado. Esta aÃÃo foi associada à reduÃÃo dos nÃveis das citocinas prÃ-inflamatÃrias TNF-&#945; e IL-1 na cavidade peritoneal e do aumento dos nÃveis sÃricos das citocinas prÃ-inflamatÃrias TNF-&#945;, IL-6 e IL-1. à concluÃdo que vÃrias isoformas de quitinases coexistem no lÃtex de C. procera. Estas proteÃnas atuam possivelmente na defesa contra insetos, mas tÃm pouca aÃÃo contra fungos. As quitinases laticÃferas foram identificadas como as proteÃnas citotÃxicas do lÃtex sobre cÃlulas neoplÃsicas e ainda foram capazes de modular os nÃveis de citocinas prÃ-inflamatÃrias e sÃntese de Ãxido nÃtrico em modelo de inflamaÃÃo aguda. As quitinases do lÃtex de C. procera representam interessantes molÃculas para prospecÃÃo biotecnolÃgica em defesa vegetal e farmacologia. / Calotropis procera is a latificer plant in the Apocynaceae family. Defensive proteins with activity against phytophagous insects and phytopathogenic fungi in latex have been described. Latexâs proteic fraction also performs pharmacological activities, such as selective cytotoxic effect in carcinogenic cells. From the proteic fraction effective against neoplastic cells, this work had the goal to identify and further characterize cytotoxic protein(s) biochemically, biologically, and evaluate their biotechnological prospects. Soluble proteins in latex (LP) have been fractioned in ion-exchange matrix, and the fraction capable of cytotoxicity was further fractioned in another ion-exchange matrix (Mono-Q) coupled to a medium-pressure system. P4 was identified as cytotoxic fraction, showing an IC50 of 2.2, 1.2 and 2.9 mg/mL for the cell lines HCT-116, Ovcar-8 and SF-295, respectively. Proteomic analysis of the cytotoxic fraction by two-dimensional electrophoresis allowed 15 spots to be identified, comprising acid proteins (pI among 4 and 6) with 30 kDa apparent molecular weight. All spots were identified as chitinases when evaluated by mass spectrometry, and showed intact mass of 27.4 kDa. The sample reacted positively to the Schiff reagent, suggesting glycosilations. The carbohydrate content was estimated at 12.8%. The amino-terminal sequence obtained (1QPVMNLEYPRYLNDINDYRDDNNYD28) revealed 50% similarity with Solanum lycopersicum, Oryza sativa and Nicotiana tomentosiformes chitinases, among others. The enzymes showed strong chitinolytic activity, with optimal pH varying between 5-6 and optimal temperature of 25 ÂC. The chitinolytic activity was diminished when treated with increasing concentrations of DTT (3, 10 and 30 mM), which suggests the presence of disulfide bonds stabilizing the enzyme. Circular dichroism analyses indicate a larger presence of alpha helices in the structure and that the isoforms has low resistance to pH and temperature variation. High-resolution images generated through atomic force microscopy suggested sample homogeneity and a hexameric configuration. The chitinases did not inhibit mycelial growth of phytopathogenic fungi Fusarium oxysporum and Colletotrichum gloeosporioides, however reduced the germination C. gloeosporioides spores. In consonancy the chitinases did not induce spore oxidative stress, but caused a slight change in membrane permeability of the evaluated spores. Laticifer chitinases (0.1% w/w) showed a strong deleterious effect on the phytophagous insect Callosobruchus maculatus. Effects produced a 57% survival reduction, larval weight reduction (7.8 mg  0.2 / 4.0  0.8), adult insets emergence reduction (50%), in addition to prolonging the mean maturation time from 28 to 33 days. The chitinases (2 mg/Kg, i.v.) showed a strong anti-inflammatory activity, reducing 95% of neutrophil infiltration into the peritoneal cavity in mouse in an inflammation induced by carrageenan assay. L-NAME and Aminoguanidine, two inhibitors of nitric oxide synthase, reversed this effect, possibly indicating involvement of nitric oxide in the effects observed. This action was associated to a reduction of pro-inflammatory cytokines TNF-&#945; and IL-1 levels within the peritoneal cavity and increased serum levels of pro-inflammatory cytokines TNF-&#945;, IL-6 and IL-1. The conclusion is reached that many isoforms of chitinases coexist in C. procera latex. These proteins act possibly in defense against insects, though low action against fungi is shown. Laticifer chitinases were identified as latex proteins cytotoxic on neoplastic cells and they have even been able to modulate pro-inflammatory cytokines levels and nitric oxide in an acute inflammation model. C. procera laticifer chitinases represent interesting molecules for biotechnology prospection in plant defense and pharmacology.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In the previous step to this work, a protein identified as osmotin (CpOsm) was purified from Calotropis procera latex which showed strong antifungal activity. The protein was expressed in prokaryotic and eukaryotic systems, but a suitable protocol for purification has not been achieved. In the present work, from inclusion bodies (IB) obtained from Escherichia coli BL21 (DE3) proceeded to a survey by different solubilization protocols of proteins in an attempt to obtain the recombinant protein (rCpOsm) soluble, and then evaluates it as its activity and finally, exploring new methods for purification. The bacterial culture was induced at different conditions of temperature and time of induction. IB were subjected to chemical treatments with surfactants (CTAB; Cetrimide; ARG-12, a derivative surfactant Argenine) and a denaturing agent (guanidine hydrochloride); physical treatment by sonication and the enzymatic treatment with protease native C. procera latex. Electrophoresis assays suggested that two chemical surfactants were effective in solubilizing rCpOsm while not ARG-12. Although these cationic compounds solubilized rCpOsm more than other proteins of IB, while the sonication process samples produced with a greater variety of soluble proteins including rCpOsm. The enzymatic treatment showed that IB proteins are, in some range, digested while rCpOsm did not. All samples were evaluated for action on Colletotrichum gloeosporiodes after dialysis and lyophilization and showed inhibitory activity of spore germination and mycelial growth. However, it was shown that the activity could be related to the solubilising agents. Insoluble proteins obtained from E. coli containing the plasmid integrity, taken as a negative control showed no activity in these assays. The rCpOsm solubilized by CTAB was subjected to chromatography on Ni ++ column (Ni Sepharose 6 Fast Flow) pH 7.0; in hydrophobic media (FenilSepharose CL-4B) and ion exchange (Resource-S). None of the applied protocols resulted in the purification of rCpOsm and these data repeated what was observed previously for rCpOsm purified from Pichia pastoris. / Em etapa anterior a este trabalho, uma proteÃna identificada como osmotina (CpOsm) foi purificada do lÃtex de Calotropis procera a qual apresentou forte atividade antifÃngica. A proteÃna foi expressa em sistemas procarionte e eucarionte, mas um protocolo adequado para sua purificaÃÃo nÃo foi alcanÃado. No presente trabalho, partindo de corpos de inclusÃo (CI), obtidos de E. coli BL21(DE3) procedeu-se uma prospecÃÃo por diferentes protocolos de solubilizaÃÃo de suas proteÃnas, na tentativa de obter a proteÃna recombinante (rCpOsm) solÃvel, para entÃo avaliÃ-la quanto a sua atividade e por fim, prospectar novos mÃtodos para sua purificaÃÃo. A cultura bacteriana foi induzida em diferentes condiÃÃes de temperatura e tempo de induÃÃo. ApÃs 3 horas de induÃÃo a 37 ÂC, 180 rpm, os CI foram lisados e submetidos a tratamentos quÃmicos com surfactantes (CTAB; Cetrimida; ARG-12: um surfactante derivado de argenina) e um agente desnaturante (Cloridrato de Guanidina); tratamento fÃsico por sonicaÃÃo (4 ciclos de 2,5 min. cada a 50% de potÃncia) e tratamento enzimÃtico com protease nativa do lÃtex de C. procera. Ensaios de eletroforese sugeriram que os dois surfactantes quÃmicos foram eficientes na solubilizaÃÃo de rCpOsm enquanto que ARG-12 nÃo. Ainda, estes compostos catiÃnicos solubilizaram rCpOsm mais do que as demais proteÃnas dos CI, enquanto que o processo de sonicaÃÃo produziu amostras com maior diversidade de proteÃnas solÃveis, incluindo rCpOsm. O tratamento enzimÃtico mostrou que proteÃnas de CI sÃo, em algum alcance, digeridas enquanto que rCpOsm nÃo. O efeito do tratamento dos CI com protease foi analisado por imagens de microscopia de forÃa atÃmica e as diferenÃas de estrutura entre os CI tratados e nÃo tratados documentados. Todas as amostras foram avaliadas quanto à aÃÃo sobre Colletotrichum gloeosporiodes apÃs diÃlise e liofilizaÃÃo. Os produtos dos tratamentos com surfactantes apresentaram atividade antifÃngica, demonstrando atividade inibitÃria de germinaÃÃo de esporos e crescimento micelial. Entretanto, foi demonstrado que a atividade poderia estar relacionada aos agentes solubilizantes. ProteÃnas insolÃveis obtidas de E. coli contendo o plasmÃdeo Ãntegro, tomadas como controle negativo, nÃo apresentaram atividade nestes ensaios. A rCpOsm solubilizada com CTAB foi submetida a cromatografia em coluna de Ni++ (Ni Sepharose 6 Fast Flow) pH 7,0; em meio hidrofÃbico (FenilSepharose CL-4B) e troca iÃnica (Resource-S). Nenhum dos protocolos aplicados resultou na purificaÃÃo de rCpOsm e estes dados repetem o que foi observado previamente para a rCpOsm purificada a partir de Pichia pastoris.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As peroxidases estÃo presentes em todos os organismos vivos e constituem um grupo de enzimas multifuncionais com diversas aplicaÃÃes biotecnolÃgicas. Nesse grupo, as peroxidases de plantas classe III (POX) (EC 1.11.1.7) sÃo enzimas bem caracterizadas, com participaÃÃo na lignificaÃÃo, suberizaÃÃo, catabolismo de auxinas, cicatrizaÃÃo e defesa vegetal. Tais enzimas tÃm sido detectadas em diferentes partes do vegetal, inclusive no lÃtex. Esse trabalho teve como objetivo a purificaÃÃo, caracterizaÃÃo e avaliaÃÃo da atividade antifÃngica de uma peroxidase presente no lÃtex de Marsdenia megalantha, uma espÃcie endÃmica da Caatinga. O lÃtex foi coletado de plantas nativas da regiÃo do Quixadà CearÃ, Brasil, diluÃdo (1:2) em Tris-HCl 0,05 M, contendo NaCl 0,15 M, pH 8,0 e submetido à centrifugaÃÃo e diÃlise contra Ãgua. O sobrenadante foi aplicado em matriz de DEAE-Celulose, equlibrada com tampÃo acetato de sÃdio 0,05 M, pH 5,2, resultando nas proteÃnas nÃo retidas (FnRd) e nas proteÃnas retidas (FRd), essas Ãltimas eluÃdas com a adiÃÃo de NaCl 0,2 M no tampÃo inicial. A FnRd foi submetida à cromatografia em matriz de Superose 12 HR 10/30, originando duas fraÃÃes proteicas (S1 e S2). S1 se mostrou como uma proteÃna pura, com atividade peroxidÃsica, massa molecular aparente de 60 kDa, pI de 5,2 e identidade com outras POXs, que foi denominado de peroxidase de M. megalantha (Mm-POX). Mm-POX obedece à cinÃtica de Michaelis-Menten, apresenta alta afinidade pelo guaiacol e H2O2, estabilidade tÃrmica elevada (60 ÂC, 1 hora) e pH Ãtimo em torno de 6,0. A atividade catalÃtica da Mm-POX foi reduzida diante de inibidores clÃssicos de peroxidases, incluindo azida, DTT, EDTA e Na2S2O5 e de concentraÃÃes elevadas Na+, Mn2+ e Ãcido salicÃlico. Por outro lado, os Ãons Ca2+ e Mg2+, mesmo em baixas concentraÃÃes, foram capazes de potencializar a atividade enzimÃtica da Mm-POX. Testada contra fungos, Mm-POX (0,2 Âg/mL) foi capaz de inibir a germinaÃÃo de conÃdios de Fusarium oxysporum e F. solani, aÃÃo que provavelmente decorre de alteraÃÃo na membrana celular e induÃÃo de estresse oxidativo. Os dados em conjunto demonstram que a Mm-POX à uma peroxidase classe III, se constituindo na primeira proteÃna isolada de M. megalantha, com possibilidade de uso no controle de doenÃas vegetais ocasionadas por fungos, agregando valor biotecnolÃgico a essa enzima. / The peroxidases are present in all living organisms and constitute a group of multifunctional enzymes with several biotechnological applications. In this group, the class III plant peroxidases (POX) (EC 1.11.1.7) are enzymes well characterized, with involvement in lignification, suberization, auxin catabolism, wound healing and plant defense. These enzymes have been detected in different parts of the plant, including the latex. The aim of this work was the purification, characterization and antifungal activity evaluation of a peroxidase from Marsdenia megalantha latex, an endemic species of the Caatinga. The latex was collected from plant grown in QuixadÃ, CearÃ, Brazil, diluted (1:2) in 0.05 M Tris-HCl containing 0.15 M NaCl, pH 8.0, and subjected to centrifugation and dialysis against water. The supernatant was applied to a DEAE-Cellulose matrix previously equilibrated with 0.05 M sodium acetate buffer, pH 5.2 and two protein fractions were obtained. Elution of the non retained proteins (FnRd) was achivied by the equilibrium buffer, whereas the bound proteins (FRd) were eluted with 0.2 M NaCl in the same buffer. FnRd was subjected to a chromatography on Superose 12 HR 10/30 column, yielding two protein fractions (S1 and S2). S1 was shown to be a pure protein with peroxidasic activity, apparent molecular mass of 60 kDa, pI 5.2 and identity with other POXs, being named of M. megalantha peroxidase (Mm-POX). Mm-POX follows the Michaelis-Menten kinetics, with high affinity for guaiacol and H2O2, elevated thermal stability (60 ÂC, 1 hour) and optimum pH around 6.0. The catalytic activity of Mm-POX was reduced in the presence of classic peroxidases inhibitors, including azide, DTT, EDTA and Na2S2O5 and also in high concentrations of Na+, Mn2+ and salicylic acid. On the other hand, Ca2+ and Mg2+, even at low concentrations, were able to enhance the enzymatic activity of Mm-POX. In addition, Mm-POX was able to inhibit the Fusarium oxysporum and F. solani conidia germination. This action is probably due to changes in the cell membrane as well as induction of oxidative stress. The results reveal that Mm-POX is a class III peroxidase, being the first enzyme isolated from M. megalantha species, with potential use in the control of plant disease caused by fungi, adding biotechnological value to this enzyme.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Plants are constantly exposed to a variety of stresses conditions. However, they react to biotic stresses by triggering a set of defense mechanisms including the synthesis of defensive substances as the pathogenesis-related (PR) proteins. The PR-protein named osmotin can be induced under osmotic stress and water shortage conditions. Osmotin-like proteins have been purified from latex and some of them are related to antifungal activity. The aim of this study was to investigate the osmotin in the following species laticifers: C. grandiflora, P. rubra, T. peruviana, H. drasticus and C. papaya to isolate and evaluate its antifungal activities. Immunoaffinity column chromatography with anti-CpOsm antibodies were performed in order to purify these osmotin-like. They were detected in latex of C. grandiflora and P. rubra by immunoassays the ELISA, Dot Blot and Western Blot using anti-CpOsm antibody (the osmotin of C. procera latex). Osmotin of C. procera, C. grandiflora, P. rubra and H. drasticus were identified by mass spectrometry. However, the osmotin from C. procera was co-purified with cysteine proteases. The co-purified cysteine protease from C. procera was identified as Procerain B. The alignment and the 3-D structure analysis of Procerain B and CpOsm revealed the presence of a similar sequence in both proteins. This sequence might be an epitope which allows the anti-antibody recognition. The osmotin from C. grandiflora, and P. rubra did not show antifungal activity against Fusarium solani and Colletotrichum gloesporioides. Since no correlation between the antifungal activity and the presence of these osmotins were found, the proteolytic activities of these latex protein fractions were evaluated in order to correlate with the antifungal activity C. procera and C. grandiflora showed a strong proteolytic activity. In latex, the cysteine proteases are more often related to antifungal activity than osmotin, which might explain, at least in part, the antifungal activity performed by C. grandifora and not for its osmotin. Further studies on the role of osmotin in physiology laticifers plants are needed. / As plantas estÃo constantemente sujeitas a diversos tipos de estresse, tanto biÃticos como abiÃticos, resultando em respostas de defesa. Decorrente disto, os vegetais sintetizam certas proteÃnas denominadas de proteÃnas relacionadas à patogÃnese (PR proteÃna). As Pr-proteÃnas chamadas de osmotinas podem ser induzidas sob condiÃÃes de estresse osmÃtico, frio e escassez de Ãgua. Osmotinas tem sido purificadas de fluidos laticÃferos e algumas delas estÃo relacionadas com a atividade antifÃngica. O objetivo do presente trabalho foi prospectar osmotinas, bem como isolÃ- las e avaliar suas atividades antifÃngicas, nos fluidos laticÃferos das seguintes espÃcies: C. grandiflora, P. rubra, T. peruviana, H. drasticus e C. papaya. Nos lÃtex de C. grandiflora e P. rubra foram detectadas osmotinas atravÃs de imunoensaios em placa de ELISA, Dot Blot e Westen Blot, utilizando os anticorpos anti-CpOsm (osmotina do lÃtex de C. procera). Cromatografia de imunoafinidade em coluna com anticorpos anti-CpOsm foram realizadas com o intuito de purificar estas osmotinas. AnÃlises por meio de espectrometria de massas, revelaram a presenÃa de osmotina em C. procera, C. grandiflora, P. rubra e H. drasticus. No entanto, a osmotina de C. procera foram co-purificadas com proteases cisteÃnicas. A protease cisteÃnica co- purificada no lÃtex de C. procera foi identificada como Proceraina B. O alinhamento e a anÃlise da estrutura tridimensional da Proceraina B e CpOsm revelaram a presenÃa de uma sequÃncia semelhante em ambas as proteÃnas, que pode ser um epÃtopo disponÃvel ao reconhecimento do anticorpo anti-CpOsm. As osmotinas isoladas de C. grandiflora e P. rubra nÃo apresentaram atividade antifÃngica contra F. solani e C. gloesporioides. Desde que nÃo houve correlaÃÃo entre a atividade antifÃngica e à presenÃa destas osmotinas, as atividades proteolÃticas das fraÃÃes proteicas foram avaliadas a fim de correlaciona-las à atividade antifÃngica. Nos fluidos laticÃferos, as proteases cisteÃnicas estÃo mais frequentemente relacionadas à atividade antifÃngica do que as osmotinas. Estudos mais aprofundados sobre a funÃÃo das osmotinas na fisiologia de plantas laticÃferas sÃo necessÃrios.

A conformação de dispositivos médicos implantáveis a partir de uma blenda exige o desenvolvimento de um produto com propriedades próximas do comportamento ideal, combinando propriedades térmicas e mecânicas e boa resposta tecidual. O Poli (ácido láctico-co-glicólico) (PLGA) e o Poli (isopreno) (IR) foram escolhidos como componentes da blenda com finalidade de promover boa biocompatibilidade e características mecânicas especificas. As blendas foram obtidas por dissolução dos polímeros em solvente orgânico, seguida de secagem. Para determinar a influência do teor de IR sobre as propriedades da blenda, foram realizados ensaios de espectroscopia na região de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmico-mecânica (DMA), microscopia óptica por luz polarizada (POM), análise de dureza, ensaio de tração e análise de viabilidade celular. A presença de IR na blenda provocou alteração na estrutura molecular semi-cristalina do PLGA, bem como influenciou o comportamento mecânico analisado a partir da curva tensão-deformação do material. A blenda se mostrou biocompativel em ambiente celular e em ensaios preliminares em animais, apresentando potencial para aplicação como biomaterial. / The conformation of an implantable medical device from a polymeric blend requires the development of a product with properties as close as possible of ideal behavior with the combination between thermal and mechanical properties and good tissue response. The poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and the poly (isoprene) (IR) were chosen as the blend components to promote good biocompatibility and specific mechanical characteristics. The blends were obtained by dissolution of polymers in organic solvent, followed by drying. In order to determine the IR content influence over the blend properties, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), polarized light optical microscopy (POM), hardness analysis, tensile test and cell viability test were carried out. The IR presence caused changes in semi-crystalline molecular structure of PLGA, as well as actuated over the mechanical response analyzed on material’s stress-strain curve. The blend showed itself biocompatible at cellular environment and at preliminary animal tests, presenting potential for application as biomaterial.