Made available in DSpace on 2013-08-07T18:41:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000391815-Texto+Completo-0.pdf: 353852 bytes, checksum: 1f18d70cef489dfb3cfe41e9e9478f45 (MD5) Previous issue date: 2007 / Foi comparado o efeito de diferentes dietas no metabolismo energético, níveis de lipoperoxidação e atividade da enzima Na+/K+ATPase de Hyalella castroi assim como sob aspectos reprodutivos. Este crustáceo vive em ambiente límnico no planalto do Rio Grande do Sul, Brasil. Os animais foram coletados durante os meses de outono de 2006 em São José dos Ausentes. Em laboratório, os animais foram mantidos separados por sexo em aquários sob condições controladas e alimentados ad libitum por 21 dias com diferentes dietas, sendo estas isocalóricas. No final do período experimental, os animais foram imediatamente congelados para determinação dos diferentes parâmetros bioquímicos. Parte dos animais foram mantidos nas mesmas condições já citadas, porém em aquários que permitiam o contato entre machos e fêmeas. Para análise de alguns parâmetros reprodutivos (número de pareamentos, número de fêmeas ovígeras e número de juvenis eclodidos). A análise estatística revelou diferença significativa na composição bioquímica ente os sexos e as dietas ao longo do cultivo experimental. As dietas foram capazes de alterar o padrão bioquímico dos animais trazidos de campo e determinaram um alto percentual de sobrevivência ao longo do período de cultivo; contudo, não foram adequadas para permitirem o pleno sucesso reprodutivo principalmente em relação ao número de fêmeas ovígeras, a fertilidade e a qualidade dos ovos. Além disso, ambos os sexos mostraram respostas metabólicas e reprodutivas melhores quando alimentados com a dieta 1, a qual possui maior teor de carboidratos (43. 19g/100g) e menor de proteínas (30. 88g/100g).

El presente trabajo está centrado en el análisis y modelización del metabolismo central de la levadura Pichia pastoris. Concretamente, el objetivo de este trabajo consistió en analizar la distribución de flujos en las principales vías metabólicas del metabolismo central de esta levadura mediante distintas aproximaciones experimentales y matemáticas basadas en un modelo metabólico estequiométrico y compartimentalizado. Los datos experimentales fueron obtenidos en su mayor parte del trabajo de tesis de A. Solà (Solà, 2004, tesis doctoral, Universitat Autònoma de Barcelona), centrado en experimentos de marcaje isotópico con 13C de cultivos de P. pastoris operados en quimiostato a μ=0,05 y 0,16 h-1 con diferentes fuentes de carbono (glucosa, glicerol, metanol y mezclas de glicerol/metanol). Los datos fisiológicos experimentalmente obtenidos en dicho estudio se han reconciliado a través de ecuaciones de balances elementales y por grado de reductancia; además, se ha propuesto una ecuación estequiométrica para la formación de biomasa para cada condición de cultivo estudiada. Los datos reconciliados a través de ecuaciones de balances elementales se han usado para el análisis de flujos metabólicos; en primer lugar, se ha utilizado la metodología clásica; los resultados obtenidos en esta primera aproximación se compararon con datos experimentales previamente obtenidos mediante técnicas de marcaje isotópico de 13C por A. Solà. El segundo estudio ha consistido en el cálculo de flujos metabólicos introduciendo restricciones derivadas de cocientes de flujos metabólicos estimados experimentalmente mediante técnicas de 13C-RMN. Dado el reducido número de restricciones derivadas de experimentos de 13C-RMN que se pueden aplicar en este modelo metabólico (3 o 4), en un tercer estudio se ha realizado una primera aproximación a metodologías de simulación y optimización del diseño de experimentos de marcaje isotópico con el objetivo de implementar un procedimiento experimental que permitiera obtener datos suficientes para determinar con más precisión los flujos a través de determinadas rutas de la red, particularmente los relacionados a la vía de las pentosas fosfato (PP). Concretamente, para explorar esta estrategia se han realizado estudios para la optimización de un experimento de marcaje para un cultivo operado en quimiostato utilizando glicerol como fuente de carbono a μ=0,05h-1; la estrategia de marcaje optimizada se llevó posteriormente a cabo en el laboratorio y se analizó los patrones de marcaje de los principales metabolitos (incluyendo algunos aminoácidos) y aminoácidos proteinogénicos mediante LC-MS/MS y 2D-RMN, respectivamente. Ello ha permitido comparar y combinar datos experimentales obtenidos mediante dos estrategias de análisis para la estimación de flujos metabólicos. Así, globalmente, este trabajo permite concluir que el análisis clásico de flujos metabólicos (MFA) es una herramienta de cálculo que está limitada a redes poco complejas; sin embargo cuando se aplican restricciones derivadas del análisis por 13C-RMN al MFA, se observa que esta metodología de análisis presenta alta sensibilidad para la determinación de distribución de flujos metabólicos en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA) y reacciones de transporte entre el citoplasma y la mitocondria. Por el contrario, utilizando una metodología de 13C-MFA basada en datos derivados de 13C-LC-MS, se observa que este método presenta poca sensibilidad en redes metabólicas compartimentalizadas, pues no permite distinguir los pools de metabolitos de un compartimiento dado (mitocondria/citoplasma). Sin embargo, este método presenta alta sensibilidad para la determinación de flujos a través de la vía de las PP. Así pues, la combinación de distintas metodologías basadas en datos de experimentos de marcaje isotópico ha permitido mejorar la información sobre el comportamiento del sistema. Finalmente, se ha llevado a cabo un análisis estructural de la red metabólica a través de la metodología del análisis de módulos elementales, así como una primera aproximación para su combinación con el análisis de flujos metabólicos basados en datos de marcaje isotópico con el objetivo de facilitar la interpretación fisiológica de los resultados, es decir, determinar cuales son las principales vías metabólicas activas bajo un estado fisiológico dado y cual es el flujo a través de dichas rutas. / This study is focused on the analysis and modelling of the central carbon metabolism of the yeast Pichia pastoris. In particular, the major aim of this study was to analyze de flux distribution through the main metabolic pathways of the central metabolism of this yeast by jeans of different experimental and mathematical approaches, based on a stoichiometric and compartmentalized metabolic model. Experimental data was mostly obtained from previous studies from A. Solà (Solà, 2004, PhD thesis, Universitat Autònoma de Barcelona), describing isotopic labelling experiments with 13C of P. pastoris cells growing on chemostat cultures at a growth rate of μ=0.05 and 0.16 h-1, on different carbon sources (glucose, glycerol, methanol and mixtures of glycerol/methanol). The experimental physiological data obtained in A. Solà's study have been reconciliated by means of elementary and grade of reductance balance equations; moreover, a stoichiometric equation for the formation of biomass has been proposed for each of the studied growth condition. The data reconciliated by elementary balance equations have been used for metabolic flux analysis. First, the classic metabolic flux analysis methodology has been applied; the obtained results in this first approximation were compared with the experimental data previously generated from 13C-labeling experiments by A. Solà. Second, metabolic fluxes have been calculated introducing a number of restrictions derived from metabolic flux ratios experimentally estimated by 13C-NMR. Third, given the reduced number of restrictions derived from these experiments that are actually aplicable to the defined metabolic model (3 or 4), we performed a first approximation to methodologies for simulation and optimisation of isotopic labeling experiments; the aim of such approach was to implement an experimental procedure to allow for the generation of labelling data needed for the precise determination of fluxes through some pathways of the network, particularly those related to the pentose phosphate pathway (PPP). In order to explore this strategy, studies for the optimisation of a labelling experiment of cells growing on glycerol in chemostat cultures at a growth rate of 0.05 h-1 were performed. The optimised labelling strategy was subsequently implemented in the laboratory; the labelling patterns of the major metabolites (including some amino acids) of the central carbon metabolism and, of the proteinogenic amino acids, were analysed by LC-MS/MS and 2D-NMR, respectively. This allowed us comparing and combining experimental labelling data derived from two analytical strategies for the calculation of metabolic fluxes. Overall, this study illustrates that classic metabolic flux análisis (MFA) is a mathematical tool limited to networks of low complexity. Nevertheless, when restrictions derived from 13C-NMR analyses are introduced MFA, this methodology shows a high sensitivity for the calculation of the metabolic flux distribution in the tricarboxylic acid cycle (TCA) and transport reactions of TCA intermediates between cytoplasm and mitochondria. In contrast, by using a 13C-MFA methodology using data derived from 13C-LC-MS, we observe that this method shows low sensitivity for compartimentalized metabolic networks, as it did not allow distinguishing pools of a given metabolite found in different compartments (e.g. mitochondria/cytoplasm). Nevertheless, this method shows high sensitivity for determining fluxes through the PPP. In summary, the combination of different methodologies based on the use of data obtained from isotopic labelling experiments has allowed us to improve the information on the system's behaviour. In addition, a structural analysis of the metabolic network has been performed using the methodology of elementary modes analysis; moreover, a first approximation to its combination with metabolic flux analysis based on 13C-derived data has been proposed, with the objective to facilitate the physiological interpretation of the results, i.e. to assess which are the major active pathways under a given physiological state and to calculate the carbon fluxes through these pathways.

O conhecimento sobre o Genoma está crescendo rapidamente, assim como a quantidade de técnicas de medida da expressão gênica. É sabido que decodificar o DNA não é suficiente para entender o metabolismo celular e suas alterações, para isso, precisamos entender a expressão dos genes. Existem técnicas de medida de expressão de genoma completo, mas estas possuem ruído muito elevado, dificultando a análise dos seus resultados. Devido a isto, foram desenvolvidas técnicas para analisar estes resultados e aumentar a razão sinal-ruído; entre estas, temos o Transcriptograma. O Transcriptograma é dividido em duas etapas: o ordenamento de redes e o cálculo de médias. O ordenamento é feito por minimização de função custo, trata o Proteoma como uma rede simples e a ordena em uma lista utilizando o método de Monte Carlo para aproximar proteínas associadas. A partir da rede ordenada é possível analisar as propriedades desta, como a sua distribuição de módulos e de processos biológicos, e calcular o Transcriptograma através do cálculo das médias dos valores de expressão das proteínas dentro de uma vizinhança. Este método reduz o ruído das medidas de expressão gênica e possibilita a análise de performance celular, descrevendo o estado das células no momento da medida. Nesta dissertação, aprimoramos o método original de ordenamento alterando profundamente seu algoritmo. As modificações efetuadas reduziram em mais de mil vezes o tempo de execução do programa. As alterações obtidas abriram a possibilidade de ordenar a rede em uma dimensão qualquer, então produzimos um novo programa para obter o ordenamento da rede de proteínas em duas dimensões. Analisamos os novos resultados observando a distribuição dos módulos e de funções biológicas. A generalização do transcriptograma para duas dimensões mostra resultados melhores que os obtidos a partir do ordenamento em uma lista. Também propomos um método de seleção de amostras em duas classes e o aplicamos ao diagnóstico de Psoríase. Esse método separou claramente as amostras saudáveis das doentes. Com a rede ordenada,é possível analisar as regiões que mostram alterações no Transcriptograma e observar quais funções biológicas estão alteradas, obtendo mais informações sobre o estado celular e possibilitando a descoberta de novos alvos para fármacos. / Knowledge about the Genome is growing rapidly, as well as the number of techniques for measuring gene expression. It is known that decoding the DNA is not sufficient to understand cell metabolism and its alterations, for that we need to understand the expression of the genes. There are techniques for measuring expression of the complete genome, but these have very high noise, making it hard to analyze the results. Because of that, techniques were developed to analyze these results and increase the signal to noise ratio. Among these techniques there is the Transcriptogram. The Transcriptogram is divided into two stages: the ordering of networks and the calculation of the average of Transcriptomes. The ordering is made by minimizing a cost function, it treats the Proteome as a simple network and orders it in a list using the Monte Carlo method to make closer proteins that are associated. From the ordered network it is possible to analyze its properties, such as its modules and biological processes distribution, and calculate the Transcriptogram by calculating the mean value of protein expression in a neighborhood. This method reduces the noise of the measurements of gene expression and enables the analysis of cell performance, describing the state of the cells at the time of measurement. In this dissertation we improved the original ordering method making deep changes in its algorithm. These changes reduced the program execution time in more than one thousand times. These alterations openned the possibility of ordering the network in any dimension, then we produced a new programm to obtain the network ordering in two dimensions. We analyzed the new results by observing the modules and biological functions distribution. The generalization of the Transcriptogram to two dimensions shows better results than those obtained from the ordering in a list. We also propose a method for selecting samples into two classes and apply it to the diagnosis of Psoriasis. It clearly separated the samples from healthy patients. With the network ordered, we can analyze the regions that show alterations in the Transcriptogram and observe which biological functions are altered, obtaining more information about cell state and enabling the discovery of new targets for drugs.

O conhecimento sobre o Genoma está crescendo rapidamente, assim como a quantidade de técnicas de medida da expressão gênica. É sabido que decodificar o DNA não é suficiente para entender o metabolismo celular e suas alterações, para isso, precisamos entender a expressão dos genes. Existem técnicas de medida de expressão de genoma completo, mas estas possuem ruído muito elevado, dificultando a análise dos seus resultados. Devido a isto, foram desenvolvidas técnicas para analisar estes resultados e aumentar a razão sinal-ruído; entre estas, temos o Transcriptograma. O Transcriptograma é dividido em duas etapas: o ordenamento de redes e o cálculo de médias. O ordenamento é feito por minimização de função custo, trata o Proteoma como uma rede simples e a ordena em uma lista utilizando o método de Monte Carlo para aproximar proteínas associadas. A partir da rede ordenada é possível analisar as propriedades desta, como a sua distribuição de módulos e de processos biológicos, e calcular o Transcriptograma através do cálculo das médias dos valores de expressão das proteínas dentro de uma vizinhança. Este método reduz o ruído das medidas de expressão gênica e possibilita a análise de performance celular, descrevendo o estado das células no momento da medida. Nesta dissertação, aprimoramos o método original de ordenamento alterando profundamente seu algoritmo. As modificações efetuadas reduziram em mais de mil vezes o tempo de execução do programa. As alterações obtidas abriram a possibilidade de ordenar a rede em uma dimensão qualquer, então produzimos um novo programa para obter o ordenamento da rede de proteínas em duas dimensões. Analisamos os novos resultados observando a distribuição dos módulos e de funções biológicas. A generalização do transcriptograma para duas dimensões mostra resultados melhores que os obtidos a partir do ordenamento em uma lista. Também propomos um método de seleção de amostras em duas classes e o aplicamos ao diagnóstico de Psoríase. Esse método separou claramente as amostras saudáveis das doentes. Com a rede ordenada,é possível analisar as regiões que mostram alterações no Transcriptograma e observar quais funções biológicas estão alteradas, obtendo mais informações sobre o estado celular e possibilitando a descoberta de novos alvos para fármacos. / Knowledge about the Genome is growing rapidly, as well as the number of techniques for measuring gene expression. It is known that decoding the DNA is not sufficient to understand cell metabolism and its alterations, for that we need to understand the expression of the genes. There are techniques for measuring expression of the complete genome, but these have very high noise, making it hard to analyze the results. Because of that, techniques were developed to analyze these results and increase the signal to noise ratio. Among these techniques there is the Transcriptogram. The Transcriptogram is divided into two stages: the ordering of networks and the calculation of the average of Transcriptomes. The ordering is made by minimizing a cost function, it treats the Proteome as a simple network and orders it in a list using the Monte Carlo method to make closer proteins that are associated. From the ordered network it is possible to analyze its properties, such as its modules and biological processes distribution, and calculate the Transcriptogram by calculating the mean value of protein expression in a neighborhood. This method reduces the noise of the measurements of gene expression and enables the analysis of cell performance, describing the state of the cells at the time of measurement. In this dissertation we improved the original ordering method making deep changes in its algorithm. These changes reduced the program execution time in more than one thousand times. These alterations openned the possibility of ordering the network in any dimension, then we produced a new programm to obtain the network ordering in two dimensions. We analyzed the new results by observing the modules and biological functions distribution. The generalization of the Transcriptogram to two dimensions shows better results than those obtained from the ordering in a list. We also propose a method for selecting samples into two classes and apply it to the diagnosis of Psoriasis. It clearly separated the samples from healthy patients. With the network ordered, we can analyze the regions that show alterations in the Transcriptogram and observe which biological functions are altered, obtaining more information about cell state and enabling the discovery of new targets for drugs.

O conhecimento sobre o Genoma está crescendo rapidamente, assim como a quantidade de técnicas de medida da expressão gênica. É sabido que decodificar o DNA não é suficiente para entender o metabolismo celular e suas alterações, para isso, precisamos entender a expressão dos genes. Existem técnicas de medida de expressão de genoma completo, mas estas possuem ruído muito elevado, dificultando a análise dos seus resultados. Devido a isto, foram desenvolvidas técnicas para analisar estes resultados e aumentar a razão sinal-ruído; entre estas, temos o Transcriptograma. O Transcriptograma é dividido em duas etapas: o ordenamento de redes e o cálculo de médias. O ordenamento é feito por minimização de função custo, trata o Proteoma como uma rede simples e a ordena em uma lista utilizando o método de Monte Carlo para aproximar proteínas associadas. A partir da rede ordenada é possível analisar as propriedades desta, como a sua distribuição de módulos e de processos biológicos, e calcular o Transcriptograma através do cálculo das médias dos valores de expressão das proteínas dentro de uma vizinhança. Este método reduz o ruído das medidas de expressão gênica e possibilita a análise de performance celular, descrevendo o estado das células no momento da medida. Nesta dissertação, aprimoramos o método original de ordenamento alterando profundamente seu algoritmo. As modificações efetuadas reduziram em mais de mil vezes o tempo de execução do programa. As alterações obtidas abriram a possibilidade de ordenar a rede em uma dimensão qualquer, então produzimos um novo programa para obter o ordenamento da rede de proteínas em duas dimensões. Analisamos os novos resultados observando a distribuição dos módulos e de funções biológicas. A generalização do transcriptograma para duas dimensões mostra resultados melhores que os obtidos a partir do ordenamento em uma lista. Também propomos um método de seleção de amostras em duas classes e o aplicamos ao diagnóstico de Psoríase. Esse método separou claramente as amostras saudáveis das doentes. Com a rede ordenada,é possível analisar as regiões que mostram alterações no Transcriptograma e observar quais funções biológicas estão alteradas, obtendo mais informações sobre o estado celular e possibilitando a descoberta de novos alvos para fármacos. / Knowledge about the Genome is growing rapidly, as well as the number of techniques for measuring gene expression. It is known that decoding the DNA is not sufficient to understand cell metabolism and its alterations, for that we need to understand the expression of the genes. There are techniques for measuring expression of the complete genome, but these have very high noise, making it hard to analyze the results. Because of that, techniques were developed to analyze these results and increase the signal to noise ratio. Among these techniques there is the Transcriptogram. The Transcriptogram is divided into two stages: the ordering of networks and the calculation of the average of Transcriptomes. The ordering is made by minimizing a cost function, it treats the Proteome as a simple network and orders it in a list using the Monte Carlo method to make closer proteins that are associated. From the ordered network it is possible to analyze its properties, such as its modules and biological processes distribution, and calculate the Transcriptogram by calculating the mean value of protein expression in a neighborhood. This method reduces the noise of the measurements of gene expression and enables the analysis of cell performance, describing the state of the cells at the time of measurement. In this dissertation we improved the original ordering method making deep changes in its algorithm. These changes reduced the program execution time in more than one thousand times. These alterations openned the possibility of ordering the network in any dimension, then we produced a new programm to obtain the network ordering in two dimensions. We analyzed the new results by observing the modules and biological functions distribution. The generalization of the Transcriptogram to two dimensions shows better results than those obtained from the ordering in a list. We also propose a method for selecting samples into two classes and apply it to the diagnosis of Psoriasis. It clearly separated the samples from healthy patients. With the network ordered, we can analyze the regions that show alterations in the Transcriptogram and observe which biological functions are altered, obtaining more information about cell state and enabling the discovery of new targets for drugs.

O ácido indol-3-acético (AIA) é um produto do metabolismo do triptofano encontrado nos organismos animais, vegetais e em microrganismos. Destacam-se os trabalhos que atribuíram ao AIA efeitos tanto antioxidantes quanto proxidantes em diferentes sistemas biológicos. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar os efeitos da administração do AIA no metabolismo muscular e cerebral e na atividade elétrica cerebral de ratos. Foram realizados dois grupos de experimentos. No primeiro grupo foram avaliados os seguintes parâmetros: taxa glicêmica e o ganho de peso corporal de animais tratados por 14 dias com AIA (40 mg/Kg de peso vivo, via intragástrica); atividade das enzimas antioxidantes glutationa redutase (GR), catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD) e das enzimas do metabolismo da glicose hexoquinase (HQ), lactato desidrogenase (LDH) e glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH) nos músculos sóleo e gastrocnêmio e a atividade da enzimas antioxidantes GR, CAT e SOD e a quantificação dos produtos resultantes da peroxidação lipídica (TBARs) no cérebro de ratos tratados por 14 dias com diferentes doses de AIA (1, 18 e 40 mg/Kg de peso animal, via intragástrica). Os respectivos controles de todas essas análises foram obtidos de ratos que receberam 1 mL de tampão fosfato pH 7,4 via intragástrica sob as mesmas condições experimentais. No segundo grupo de experimentos foi obtido o eletroencefalograma (EEG) dos animais. O EEG obtido foi filtrado nas bandas de freqüências delta (0,3-4 Hz), teta (4-8 Hz), alfa (8-12 Hz) e beta (12-30 Hz) e em cada banda calculou-se a energia do sinal. Foram avaliados o EEG de animais tratados com AIA (40 mg/Kg de peso vivo) e tratados com triptofano (40 mg/Kg de peso animal), ambos por via intragástrica. Os controles para esses tratamentos foram o EEG coletado 1 hora antes e 1 hora depois da administração de 1mL de tampão fosfato por via intragástrica no mesmo animal que recebeu o tratamento. Os resultados foram analisados por ANOVA com significância de 0,05 usando o teste de Tuckey e os estimadores foram validados usando-se bootstrap. A adminitração de AIA (40mg/Kg de peso vivo) não alterou a taxa glicêmica e evolução de peso corporal dos animais, em relação ao controle. Não foram observadas diferenças significativas entre os resultados obtidos de amostras de animais tratados com AIA (todas as doses) em relação aos respectivos controles para: atividade das enzimas antioxidantes muscular e cerebral; enzimas envolvidas com o metabolismo da glicose muscular; conteúdo de peroxidação lipídica (TBARs) cerebral. O método não invasivo de aquisição de EEG desenvolvido para ratos permitiu adquirir e analisar o sinal elétrico cerebral. Não foram observadas alterações no padrão do EEG após a administração de tampão fosfato. No entanto, o AIA na dose de 40 mg/Kg de peso vivo alterou o padrão do EEG do animal, pois, a energia das freqüências de ondas alfa (8-12 Hz) e beta (12-30 Hz) foi maior em relação ao estado normal e após administração de tampão fosfato. Já o triptofano na dose de 40 mg/Kg de peso vivo aumentou a energia da onda delta (0,3-4 Hz) e diminuiu na energia da onda beta (12-30 Hz) em relação ao estado normal. O método não invasivo de EEG para rato desenvolvido neste trabalho foi sensível para detectar a atividade elétrica encefálica dos animais e o triptofano serviu como parâmetro de referência, pois promoveu diferentes alterações no padrão do EEG daquelas observadas nos animais tratados com AIA. Conclui-se que o AIA não interferiu nos parâmetros metabólicos oxidativos e energéticos dos músculos e do cérebro dos animais estudados, mas promoveu alterações fisiológicas que desencadearam as mudanças observadas na energia do sinal de EEG dos animais. / Indole-3-acetic acid (IAA) is a tryptophan metabolic found in animals organisms, microorganisms and vegetables. It is remarkable the work done to IAA antioxidants and proxidants effects in several biological systems. The main purpose of these studies was to evaluate the effects of intragastric IAA administration in brain and in muscle metabolism and electrical brain activities in rat. The experiments were done in two groups. The first one, were evaluated the following parameters: glycemic rate and corporal gain weight to those animals treated14 days with IAA (40 mg/Kg of body weight); activity of antioxidants enzymes as glutathione reductase (GR), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD); activities of hexokinase (HQ), lactate dehidrogenase (LDH) and glucose-6-phosphate dehidrogenase (G6PDH) on soleus and gastrocnemic muscle; antioxidants enzymes activities and level of tiobarbituric reactives subtances (TBARs) in brain from rats treated during 14 days with doses of IAA (1,18 and 40 Kg/kg body of weight). All those analyses controls were obtained from rat that was given 1 mL of phosphate buffered saline, pH 7 (PBS), under the same experiments conditions as the group treated with IAA. On the second group of experiments was evaluated EEG pattern obtained from fixed electrodes on the animal skin surface were not sedated, and shown at delta frequency (0.3-4 Hz), theta (4-8 Hz), alpha (8-12 Hz) and beta (12-30 Hz) and the energy of those band frequency was calculated using a developed algorithm software MATLAB®. EEG was evaluated from animals treated with IAA (40 mg/Kg body weight) and treated with tryptophan (40 mg/Kg body weight), both intragastric. The management control for those treatments were EEG collected 1 hour before and 1 hour after the intragstric administration of 1mL PBS at the same animal that received the treatment. The results were analysed by ANOVA with great significance of 0.05 using the Tukey test and were evaluated by bootstrap. The IAA administration (40 mg/Kg body weight) did not change the glycaemia rate and the animal weight evolution, to compare with the control. Were not observed any significant differences among results from animals treated with IAA (all doses) relating to respective controls to: a) brain and muscles antioxidants enzymes activity; b) activities of enzymes with muscular glucose metabolism; c) brain lipid peroxidation contents by TBARs level. No invasive EEG colleting methods developed for rat allowed to collect and analyse electric brain signal. After an administration of PBS, were not observed any changes at EEG pattern. IAA dose of 40 mg/Kg body weight did change the animal EEG standard, the frequency energy of alpha wave to (8-12 Hz) and beta (12-30 Hz) was higher then normal after administration of PBS. On the other side, tryptophan dose of 40 mg/Kg body weight increased the delta wave energy to (0,3-4 Hz) and decreased the beta wave energy to (12-30 Hz), to compare withfthe normal standard. Non invasion EEG colleting methods for rat developed in this studies was sensible in order to detect an animals electric encephalic activity and the tryptophan became as reference parameter, due to several changes on pattern EEG to those animals treated with IAA. Concluding that, IAA did not interfere on oxidative metabolic parameters, neither to the brain and muscles of the studied animals, but promoted physiological changes that was possible to observe on animals electroencephalogram.

Com o avanço da idade observamos a queda na eficiência do Sistema Imunológico, estando relacionada ao aumento da morbidade e mortalidade em idosos. Dentre as células do sistema imunológico encontramos os macrófagos que garantem ao organismo a capacidade de defesa contra infecções, proliferação de células tumorais e reparo de tecidos. Uma das formas de reverter ou até mesmo restaurar algumas das funções imunológicas comprometidas com o processo de envelhecimento é a utilização da prática de exercício aeróbio moderado. Por este motivo, estudamos o efeito do treinamento moderado em natação sobre a função e o metabolismo de macrófagos de ratos envelhecidos. Em macrófagos obtidos da cavidade peritoneal, observamos uma melhora da capacidade funcional, através do aumento das funções de aderência, quimiotaxia e produção de peróxido de hidrogênio (H2O2) e óxido nítrico (NO-), que foram acompanhadas pelo aumento no metabolismo de glicose (aumento de consumo e da enzima hexoquinase), contribuindo para a melhora da função imune no envelhecimento. / Disorders of the immune function contribute to the high incidence of infections and cancer among elderly people. Macrophages play a crucial role in immune response, destroying bacteria, parasites, viruses and tumour cells through various mechanisms of action. Exercise is able to induce changes and modulate the immune response. The aim of the present work was to evaluate the function and metabolism of macrophages obtained from old rats submitted to moderate exercise training. Sedentary adult (2 – 4 months), old (15 – 18 months) and trained old rats were studied. The results show an increase in the function of macrophages obtained from the peritoneal cavity of trained old rats compared with old rats, regarding chemotaxis, hydrogen peroxide and nitric oxide production, as well a enhanced glucose consumption and increased maximal activity of the enzymes hexoquinase and glutaminase. In summary, our results indicate that exercise (moderate training) stimulates some functional aspects of macrophages of old rats, with a concomitant increase in glucose metabolism.

As regiões organizadoras de nucléolos (Nucleolar Organizer Regions - NORs) são regiões de cromatina levemente corada em volta da qual, no final da telófase, o nucléolo é novamente formado após a mitose. Um grupo peculiar de proteínas ácidas que têm alta afinidade por prata são localizadas nos mesmos locais que as NORs, o que confere as mesmas a propriedade de serem clara e rapidamente visualizadas por colorações que utilizam nitrato de prata. As NORs, quando coradas por prata são chamadas de AgNORs. O número de AgNORs está estritamente relacionado com a atividade transcricional do RNAr e com a agilidade e rapidez da proliferação celular. A homeostase celular utiliza-se de mecanismos através dos quais os tecidos de um organismo mantêm-se ou renovam-se, e para que isso ocorra, as células dispõe de dois programas genéticos principais: o ciclo celular e a apoptose. Considerando o crescimento da placenta e consequentemente das células trofoblásticas mono e binucleadas, esse trabalho teve dois principais objetivos: 1. determinar a relação quantitativa entre a proliferação celular e o estágio da gestação através da quantificação das AgNORs utilizadas como marcadores em placentas bovinas, evidenciando a intensa atividade proliferativa e metabólica das células binucleadas e estabelecendo o padrão de normalidade para gestações bovinas; e 2. determinar a ploidia das células do placentônio bovino e, através da análise dos estágios do ciclo celular, estabelecer a cinética celular envolvida na formação e diferenciação das células trofoblásticas binucleadas. Houve um aumento da quantidade de AgNORs nas células trofoblásticas mononucleadas a medida em que a gestação avançou, principalmente no terceiro trimestre de gestação. Isso indica um aumento na atividade proliferativa e/ou metabólica dessas células. O número de AgNORs expresso pela células binucleadas apenas aumentou do primeiro para o segundo trimestre, permanecendo, após esse estágio, praticamente constante. Isso nos leva a crer que a atividade das células binucleadas atinge seu ponto máximo no segundo trimestre e permanece com o seu metabolismo alto até o final da gestação. Além disso, esse número foi extremamente maior do que o observado nas células trofoblásticas mononucleadas, evidenciando a intensa atividade metabólica dessa célula. Na análise do ciclo celular, dois tipos celulares diferiam quanto ao seu tamanho (área) e quanto a sua granulosidade no placentônio, caracterizando diferenças quanto sua ploidia, sendo uma população diplóide e a outra tetraplóide. Para a fase G0-G1, a porcentagem obtida para o primeiro trimestre foi significativamente maior quanto comparada com o segundo e com o terceiro trimestre. Para a fase G2-M, encontramos um padrão inverso ao observado na fase G0-G1. Assim, podemos concluir que no primeiro trimestre de gestação as células tetraplóides estão formadas, mas não diferenciadas. A medida em que a gestação avança e a demanda metabólica fetal aumenta, essas células entram em processo de diferenciação para sua completa transformação em células capazes de produzir diversas substâncias e suprir as necessidades gestacionais maternas e fetais. / Nucleolar Organizer Regions (NORs) are weakly stained chromatin regions around which nucleoli reform after mitosis. A group of highly argyrophilic proteins are localized at the same sites as NORs, allowing NORs to be very clearly and rapidly visualized by silver nitrate staining procedures. They are called AgNORs. The number of AgNORs is strictly related to rRNA transcriptional activity and to the rapidity of cell proliferation. Cellular homeostasis uses two mechanisms to maintain or renew all tissues in organisms: the cell cycle and apoptosis. To comprehend the growth and the maturation of several tissues it is important to understand proliferation cellular kinetics and the cell cycle. The aim of this study was to evaluate the functional activity relation between the proliferative and metabolic capacity of trophoblastic mononucleate and binucleate cells from bovine placentomes at different stages of pregnancy. In addition, this study determined the ploidy and established the cellular kinetics involved in cell formation and differentiation through cell cycle analysis. The results demonstrated that: 1. The AgNOR number of mononucleate trophoblastic cells is related to their proliferative activity and stage of pregnancy; 2. The AgNOR number of binucleate trophoblastic cells is related to their level of metabolic activity and stage of pregnancy; 3. The AgNOR number of binucleate cell was just derived metabolic activity, and not proliferative activity, differing to mononucleate cells; 4. The AgNOR number was much greater in binucleate cells than in mononucleate cells, evidencing that the metabolism of binucleate cells was much higher than that of mononucleate cells; 5. Two cell populations form the bovine placentome: one is diploid cells and the other tetraploid; and 6. In the first trimester, the majority of tetraploid cells are not differentiated; with the progress of pregnancy and the increase in metabolic demands of fetus, the tetraploid cells begin a differentiation process and become cells that are able to supply maternal and fetal needs. These parameters could be applied to investigations about placental abnormalities due to pathologies or gestations derived from manipulated embryos.

A utilização de células humanas para a produção do fator VIII de coagulação recombinante (rFVIII) visa obter padrões de glicosilação equivalentes aos encontrados na proteína normal. O objetivo do trabalho foi obter um processo de produção do rFVIII em biorreator em perfusão, devido à sua labilidade térmica. Foram realizados estudos preliminares em Spinner e biorreator utilizando uma linhagem de rHeLa, cujos resultados embasaram os estudos com a linhagem produtora rSkHep. Foram utilizados microcarregadores nos cultivos com esta linhagem devido à dificuldade de adaptação da mesma à suspensão. Ensaios preliminares identificaram a melhor condição de cultivo com 3 g/L Mic e 1 cel/mic e, a partir destes valores, realizou-se um ensaio em perfusão, com tempo de residência de 24 h, no qual as variáveis controladas foram mantidas constantes durante três tempos de residência. A concentração de rFVIII obtida foi semelhante 2 UI/ mL. / The interest in using human cells for the recombinant coagulation factor VIII (rFVIII) lies in obtaining glycosylation patterns similar to the ones found in the normal protein. The objective of this work was to obtain a process for rFVIII production in bioreactor, in perfusion mode, due to the thermal lability of the protein. Using a recombinant HeLa cell line adapted to suspension growth a group of studies in a bioreactor in batch mode were performed. These results were the basis for the studies performed with the producing cell line rSkHep. Microcarriers (micc) were used due to the harshness to adapt the cell line to suspension and to serum-free medium. Preliminary tests identified the best culture condition with 3 g micc/L and 3 cell/micc and, from its values, it was performed a bioreactor study in perfusion mode, with a residence time of 24 hours. The controlled variables were kept constant for three residence times. The maximum rFVIII concentration obtained was 2 UI/mL.

Esse estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do treinamento físico de endurance sobre ratos submetidos a um protocolo de desnutrição por um período prolongado de tempo. Para tal, avaliamos ratos Wistar machos, durante 16 semanas, divididos em 4 grupos: eutrófico sedentário (ES), eutrófico treinado (ET), desnutrido sedentário (DS), desnutrido treinado (DT). O treinamento físico foi realizado em esteira, por 10 semanas, 5 vezes por semana, com intensidade aproximada de 60-65% do consumo máximo de oxigênio. Os principais resultados encontrados foram que o treinamento de endurance em ratos desnutridos promoveu uma acentuada redução do peso e da adiposidade corporal; um aumento da massa muscular relativa ao peso corporal; um restabelecimento da glicemia aos valores normais; uma melhor relação da concentração insulina/glicose, sugerindo uma sensibilidade à insulina aumentada; um aumento dos estoques de glicogênio muscular; um maior consumo máximo de oxigênio; e um aumento da expressão gênica da enzima CPT II. Concluímos que esses resultados contribuíram para um melhor desempenho de endurance, e explicam, o melhor desempenho de corrida apresentado pelos desnutridos submetidos ao treinamento aeróbio. / Our aim was to examine the effects of endurance training upon the metabolism of undernourished rats. For 16 weeks, male Wistar rats, divided in sedentary animals fed ad libitum (SF), trained animals fed ad libitum (TF), sedentary animals submitted to energy restriction (SER), trained animals submitted to energy restriction (TER) were studied. The trained animals exercised on a treadmill 5 days/week, for 10 weeks, with the intensity representing nearly 60-65% VO2max. The main results provided evidence that endurance training in undernourished rats (TER) promoted a pronounced reduction of body weight and adiposity, increased the relative muscle mass, recovered blood glucose to normal levels and promoted a better insulin/glucose ratio, suggesting increased insulin sensitivity, as well as induced an increase muscle glycogen content and enhanced VO2max. An increased gene expression of carnitine palmitoyltransferase II (CPT II) was also observed. We conclude that the results indicate that the combination of exercise and undernourishment led to a better performance.