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O aumento da tolerância aos fungicidas convencionais, observado em diversos gêneros de fungos de interesse, e a preocupação crescente com o meio ambiente têm estimulado o desenvolvimento de novas alternativas para o controle de fitopatógenos. Dentre as novas estratégias antimicrobianas que têm sido avaliadas, o tratamento fotodinâmico antimicrobiano (TFA) é uma das mais promissoras. O TFA baseia-se no uso de um fotossensibilizador (FS) que se acumula seletivamente nas células do microrganismo alvo. A ativação do FS pela luz, na presença de oxigênio molecular, induz à formação de espécies reativas de oxigênio, como o oxigênio singlete, que provocam a morte do microrganismo alvo, com poucos danos ao hospedeiro. Apesar de muito promissor, o TFA ainda não foi explorado para o controle de fitopatógenos. No presente estudo, foi avaliada, in planta, a eficácia do TFA com o fotossensibilizador azul de metileno (MB) e radiação solar em conídios do fungo fitopatogênico Colletotrichum acutatum. Os experimentos foram conduzidos com MB de diferentes fabricantes, em duas concentrações (25 e 50 ?M) e em diferentes formulações, ao longo das diferentes estações do ano, em dias com e sem nebulosidade e em diferentes temperaturas. O TFA com MB e radiação solar foi extremamente eficaz, matando aproximadamente 100% dos conídios em todas as condições avaliadas. Os efeitos da aplicação do MB na planta hospedeira Citrus sinensis também foram avaliados. O FS foi aplicado repetidas vezes em folhas e em flores de mudas de laranjeira. Nenhum dano foi observado nas folhas ou nas pétalas após os tratamentos com o MB. Pela primeira vez, foi feito o estudo mecanístico dos efeitos do TFA com MB em conídios de C. acutatum. Foram avaliados os efeitos do TFA na permeabilidade da membrana plasmática dos conídios e na formação de espécies reativas de oxigênio tardias, por meio da utilização das sondas fluorescentes iodeto de propídio (PI) e dihidroetídio (DHE), respectivamente. O TFA com MB danificou a membrana plasmática, reduzindo a sua permeabilidade seletiva e induziu a formação de espécies reativas de oxigênio tardias nos conídios. Também foi conduzido um estudo de longa duração, no qual foi avaliada a tolerância dos conídios de C. acutatum ao TFA com o novo azul de metileno, após cada um de 45 ciclos sucessivos de TFA, seguido pela seleção dos sobreviventes. Foram observados aumentos gradativos na tolerância ao TFA a partir do 21° ciclo de seleção. Além do aumento na tolerância, também foi observado um aumento da pigmentação dos conídios, provavelmente decorrente da seleção de mutantes que acumulam mais carotenóides. / The increasing tolerance to conventional fungicides observed in several genera of pathogenic fungi and the growing concern about the environment have stimulated the development of new alternatives to control of plant pathogens. Among the new antimicrobial strategies that have been evaluated, antimicrobial photodynamic treatment (APDT) is one of the most promising. APDT is based on the use of a photosensitizer (PS) that selectively accumulates in the target microbial cells. Activation of the PS by light in the presence of molecular oxygen induces the formation of reactive oxygen species, such as singlet oxygen, which cause damages to the target microorganism without significant harm to the host. Although very promising, APDT has not yet been used to control plant-pathogenic fungi. In the present study, the effectiveness of the APDT with the photosensitizer methylene blue (MB) and solar radiation on conidia of the plant-pathogenic fungus Colletotricum acutatum was evaluated in planta. The experiments were conducted with MB from different brands, in two concentrations (25 and 50 ?M) and different formulations, throughout the different seasons of the year, on cloudy and sunny days and at different temperatures. APDT with MB and solar radiation was extremely effective, killing around 100% of conidia in all conditions evaluated. The effects of the MB on the host plant Citrus sinensis were also evaluated. The PS was applied repeatedly on the leaves and flowers of the plants. No damage was observed on the leaves or the petals after treatment with MB. For the first time the mechanistic study evaluating the effects of APDT on C. acutatum conidia was carried out. The effects of APDT on the permeability of the conidial plasma membrane and on the production of secondary reactive oxygen species were evaluated by using the fluorescent probes propidium iodide (PI) and dihydroethidium (DHE), respectively. APDT with MB damaged the plasma membrane, reducing its selective permeability and induced the formation of secondary reactive oxygen species in conidia. It was also conducted a long term study which assessed the tolerance of conidia of C. acutatum to APDT, after each of 45 successive cycles of APDT with new methylene blue followed by the selection of the survivors. A gradual increase in APDT tolerance was observed from the 21st cycle. Besides the increase in tolerance to APDT, it was also observed an increase in the pigmentation of conidia probably due to the selection of mutants that accumulate more carotenoids.

M.Tech. (Department of Chemistry, Faculty of Applied and Computer Sciences), Vaal University of Technology. / Several industries utilize species of synthetic dyes that are found in their wastewater, which is passed out in the environment. Methylene blue is one of the organic dyes that causes water pollution. It causes damage to the aquatic eco-system and health problems to human beings. It is non-biodegradable due to its chemical nature. Advanced oxidation processes (AOP’s) have been developed for the degradation of these dyes, however, some of these methods are limited due to their high cost and low efficiency. Among these methods, Fenton catalysis has been proven to be an effective method due to its low cost, high efficiency, and re-usability. Iron oxide nanoparticles have been mainly used in Fenton process however they are also limitated due to the forming of secondary pollutants, due to catalysts recovery difficulties, hence they require supporting materials. In this work, iron oxide-based catalyst supported on silica nanofibers were fabricated via electrospinning of silica sol incorporated with iron oxide, using three different routes, (a) Method 1 - wetness incipient impregnation, (b) Method 2 - direct addition of iron precursor to the silica sol and (c) Method 3 - incorporation of iron oxide nanoparticles into silica sol. The effect of iron oxide concentration loadings (1 wt%, 2 wt% and 5 wt %) was studied. Increase in iron content resulted in agglomeration of nanoparticles as embedded in the fibers as evident from their SEM images in method 3.1. The SEM results showed diameters from method 1, 2 and 3 ranging from the distribution ranges of 276 – 288 nm, 243 – 265 nm and 188 nm, respectively. EDS showed the presences of Si, P, Fe, O and P. XRD showed a crystalline phase of magnetite (9 nm) and goethite (32 nm) method 1 and 3, with vibrational modes at 3300 cm-1, 1100 cm-1, 950 cm-1 and 580 cm-1 ascribed to O-H, Si-O-Si, Si-O and Fe-O on the FTIR spectra, it showed both the presence of silica and iron oxide. The degradation of methylene blue was monitored by UV-Vis spectroscopy, the Fenton catalytic activity of the iron-oxide supported on silica nanofibers showed higher catalytic activity compared to the unsupported iron-oxide nanoparticles. The catalyst prepared by wetness incipient impregnation (method 1) had a degradation efficiency of 69.1%, the direct addition of iron precursor to the silica sol (method 2) had 75.2% and incorporation of iron oxide nanoparticles magnetite and goethite with the silica sol had 53.7% and 34.7%, respectively. The catalyst prepared by the direct addition of iron precursor in the sol (method 2) showed a high catalytic activity compared to the other catalyst prepared by other methods. Unsupported Iron oxide nanoparticles had a higher degree of leaching of 1.28 ppm magnetite, and 1.68 ppm goethite, compared to the supported iron oxide in method 1 and method 3. The catalyst incorporated with goethite showed a high degree of leaching, 3.95 ppm and 1.33 ppm. The catalyst with high catalytic activity showed a lower degree of leaching with 0.05 ppm.

Neste estudo foi proposto um modelo de formação de biofilme fúngico formado por Candida albicans em dois diferentes substratos associado ou não à glicose para o estudo dos efeitos da terapia fotodinâmica (PDT) utilizando o azul de metileno (AM) como fotossensibilizador, avaliando os efeitos de dois comprimentos de onda distintos incluindo a investigação na captação do AM quando sensibilizados previamente com a glicose. Foi avaliada a susceptibilidade da levedura em suspensão de células crescidas por 24 h (início da fase estacionária) com e sem a adição prévia da glicose. Foram investigadas duas linhagens de C. albicans para a padronização do biofilme, ATCC 90028 e ATCC 10231. Com os biofilmes formados, avaliamos a captação de AM para determinarmos a mais eficiente concentração e tempo de pré-irradiação (PIT). Por último, avaliamos sua sensibilidade à PDT em dois comprimentos de onda distintos (λ = 645 nm e λ = 660 nm) em função do tempo de irradiação (potência = 16 mW, taxa de fluência = 127,3 mW/cm2). A linhagem de célula que possibilitou a formação de biofilme foi a ATCC 10231 em discos de hidrogel. A menor concentração que possibilitou uma melhor captação do AM foi de 500 μM com um PIT de 30 min e em contato prévio com a glicose 50 mM por 90 min. O comprimento de onda mais eficiente, que promoveu redução em leveduras e biofilmes foi o de λ = 660 nm, reduzindo melhor no estudo de leveduras quando sensibilizados com glicose. Nos biofilmes, a redução foi iniciada mais precocemente sem a adição de glicose (com 6 min de irradiação e fluência = 46 J/cm2), porém, em 12 min (fluência = 92 J/cm2) o grupo com glicose passou a ter maior eficiência. / In this study we propose a fungal biofilm model of Candida albicans developed on different substrates for photodynamic effect of photodynamic therapy (PDT) study, using the methylene blue (MB) as photosensitizer, evaluating the effects on two wavelengths distinct, including investigating the difference in uptake of MB when sensitized with glucose. Susceptibility was evaluated in the yeast cell suspension with or without the prior addition of glucose to cells grown for 24 h (early stationary phase). Two strains of C. albicans were investigated for the standardization of the biofilm, ATCC 90028 and ATCC 10231. In biofilms, we evaluated the uptake of MB including cell suspension to determine the most efficient concentration and pre-irradiation time (PIT). Finally, we assess its sensitivity to PDT in two distinct wavelengths (λ = 645 nm and λ = 660 nm) as a function of irradiation time (power = 16 mW, fluence rate = 127,3 mW/cm2). The ATCC strain that allowed the biofilm formation was ATCC 10231 on hydrogel disks. The lowest concentration that enabled better uptake of MB was 500 μM with a PIT 30 min and prior contact with 50 mM glucose f or 90 min. The most effective wavelength, which promoted a reduction in biofilms and yeasts was λ = 660 nm, reducing yeast best when primed with glucose and reduction in biofilms started earlier without the addition of glucose (6 min irradiation, fluence = 46 J/cm2), but at 12 min (fluence = 46 J/cm2) the glucose group now has greater efficiency.

As lesões da periimplantite se não tratadas propriamente podem levar à reabsorção óssea e conseqüente perda do implante. Os implantes com superfície rugosa apresentam melhor resposta do tecido ósseo e melhor ancoragem, entretanto facilitam a formação de biofilme sobre sua superfície, dificultando o tratamento da periimplantite. Diversos métodos de limpeza da superfície do implante têm sido descritos, porém podem danificar sua superfície ou gerar resistência a longo prazo. A terapia fotodinâmica (PDT) surge como uma opção viável e de baixo custo para o tratamento da periimplantite. O objetivo deste estudo in vitro foi analisar a descontaminação bacteriana da superfície de implantes por meio da terapia fotodinâmica. 60 implantes dentários (TiUnite Nobel) foram igualmente divididos (n=10) em 4 grupos e 2 subgrupos. Em G1 não houve descontaminação (controle negativo), enquanto em G2 realizou-se a descontaminação pelo método tradicional com gluconato de clorexidina a 0,12% (controle positivo). G3 (PDT laser+corante) e G4 (sem corante) foram divididos em dois subgrupos cada, sendo que em G3a e G4a utilizou-se a PDT por 3 minutos, G3b e G4b por 5 minutos. Após 5 minutos em contato com o corante azul de metileno a 0,01% (G3), os implantes foram irradiados (G3 e G4) com laser diodo de baixa potência (AsGaAl, 660 nm, 30 mW) por 3 ou 5 minutos (7,2 e 12 J). Após diluições seriadas, os meios de cultura foram mantidos em atmosfera de anaerobiose por uma semana, e então realizada a contagem das unidades formadoras de colônias para cada grupo. Os testes estatísticos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney mostraram haver diferença significante (p<0,001) entre G1 e os demais grupos, bem como G4 comparado com G2 e G3. Melhores resultados de descontaminação foram obtidos para G2 e G3, sem diferença estatisticamente significante entre si. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a terapia fotodinâmica pode ser considerada um método eficaz para redução bacteriana em superfícies de implantes e que somente a irradiação laser, sem a associação do corante, foi menos eficiente (p<0,001) que a PDT. / If periimplantitis lesions are not properly treated, they can lead to bone resorption and loss of the implant. Implants with rough surface present better results and anchorage, however, they can facilitate biofilm formation on their surface, making the treatment of periimplantitis more difficult. Several surface debridement methods have been reported, however, some of them can injury the implant surface or create bacterial resistance in a long term followup. The photodynamic therapy (PDT) is a viable and low-cost option for treatment of periimplantitis. The aim of this in vitro study was to analyze the decontamination of implant surfaces by means of photodynamic therapy. 60 dental implants (TiUnite Nobel) were equally distributed (n=10) into 4 groups and 2 subgroups. At G1 group there was no decontamination (negative control), while in G2 the decontamination was made through the conventional method with chlorhexidine gluconate 0.12% (positive control). G3 (PDT laser+dye) and G4 (without dye) were divided in two subgroups each; while in G3a and G4a PDT was carried out for 3 minutes, G3b and G4b, was for 5 minutes. After five minutes in contact with methylene blue 0,01% dye (G3), the implants were irradiated (G3 and G4) with a diode low-power laser (AsGaAl, 660 nm, 30 mW) for 3 or 5 minutes (7.2 and 12J). After the dilutions, the culture media were kept in anaerobiosis atmosphere for one week, and then the counting of bacteria colonies was done for each group. The statistical tests of Kruskal-Wallis and Mann-Whitney showed significant difference (p<0,001) between G1 and other groups, as well as G4 compared with G2 and G3. Better results of decontamination were obtained in G2 and G3, with no statistical significance between them. The results of this study suggest that the photodynamic therapy can be considered an efficient method of bacteria reduction of implants surfaces, and only the laser irradiation, without dye association, was less efficient (p<0,001) than PDT.

No presente trabalho são apresentadas a síntese e a caracterização estrutural, fotofísica, fotoquímica e fotobiológica de nanopartículas contendo os fotossensibilizadores (FS) Azul de Metileno (AM) e Tionina. AM e Tionina foram incorporados nas nanopartículas sil-AM e sil-Tio pelo processo sol-gel. Nas nanopartículas Cab-Tio, Tionina foi ligada à superfície de sílica CabOsil® através de ligação covalente com reagentes bifuncionais. Todas as nanopartículas mostraram-se esféricas e com de diâmetro médio na faixa de 30 a 60nm. A imobilização dos FS induziu a agregação destes em extensões diferentes para cada tipo de nanopartícula. Foi observado que a maior presença de dímeros de FS leva à menor eficiência de geração de 1O2. Constatou-se que as nanopartículas sofrem pouca influência do meio, uma vez que os FS a elas ligadas não sofreram redução química por NADPH, nem supressão do estado tripleto por íons ascorbato e a supressão de fluorescência por íon brometo foi diminuída. Foi testado também o efeito do recobrimento destas nanopartículas com lipídios dioleilfosfatidil colina (DOPC) e fosfatidilglicerol (PG) e com Polietileno glicol (PEG). A adsorção das nanopartículas sobre membranas miméticas foi reduzida após os recobrimentos, resultado que foi explicado pelas interações de carga superficial (potencial zeta) e pela força de hidratação. As nanopartículas sil-AM e Cab-Tio apresentaram fototoxicidades in vitro, 38% e 20% maiores que os respectivos FS livres. A modificação das nanopartículas de sil-AM com lipídios e com PEG diminuiu a fototoxicidade das mesmas e no caso do recobrimento com lipídios levou ao aumento da toxicidade no escuro. Imagens de microscopia confocal mostraram que as nanopartículas com e sem recobrimento de lipídios entram em células B16. No caso das nanopartículas recobertas, observou-se um perfil de distribuição difuso por todo o citoplasma e no caso de nanopartículas sem recobrimento, estas encontraram-se em poucas regiões vacuolares do citoplasma. O perfil de distribuição homogênea por todo o citoplasma no caso de nanopartículas recobertas com lipídios pode ser o responsável pelo aumento de toxicidade no escuro. Concluiu-se que a ligação dos FS em nanopartículas com diferentes graus de agregação pode ser uma estratégia para obtenção de sistemas com capacidade modulada de geração de 1O2 e com reduzida susceptibilidade às composições do meio. As atividades fototóxicas das nanopartículas contra células B16 mostraram que estas podem ser úteis em Terapia Fotodinâmica de Câncer / In this work we present the synthesis and the characterization (structural, photophysical, photochemical and photobiological) of nanoparticles with incorporated photosensitizers (PS) Methylene Blue (MB) and Thionin. MB and Thionin were incorporated in sil-MB and sil-Th nanoparticles through sol-gel process. In the case of Cab-Th nanoparticles Thionin was linked to the surface of CabOsil® nanoparticles through cross-linking reactions. All nanoparticles were spherical and presented average diameter in the range of 30 to 60nm. Different extension of PS aggregation was observed in each nanoparticle. It was characterized that the higher the proportion of dimers to monomers the smaller the efficiency of singlet oxygen (1O2) generation. It was shown that nanoparticles can protect PS from external interferences, since NADPH did not reduce them, neither were their triplet state quenched by ascorbate ions. Besides, fluorescence quenching by bromide ions was reduced compared to free PS. The effect of covering the nanoparticles with lipids, i.e., di-oleil phosphatidylcholine (DOPC) and phosphatidylglycerol (PG), and with Polyethylene glycol was also tested. The nanoparticle adsorption over membrane mimics was reduced, which was explained by the interaction among surface charges (zeta potential) and by hydration forces. Sil-MB and Cab-Th nanoparticles presented in vitro phototoxicity 38% and 20% higher than the respective free PS. It was observed that the nanoparticle coating with lipids and with PEG reduced their photoxicity. Nanoparticles coated with lipids showed higher toxicity in the dark. Confocal fluorescence images of B16 cells showed that nanoparticles with or without lipid coating enter the cells. In the case of lipid-coated nanoparticles a diffuse distribution profile was observed and in the case of nanoparticles without coating, they concentrated in specific vacuolar regions of the cytoplasm. The homogeneous cytoplasmic distribution profile of lipid-coated nanoparticles can explain the increased toxicity in the dark. It has been concluded that immobilization of PS with different aggregation degrees is a strategy to obtain systems in which the modulated efficiency of 1O2 generation is not affected by the external medium. Finally, based on the observed in vitro phototoxicity activity against B16 cells, these systems can be useful in Photodynamic Therapy of Cancer

Introdução: O transplante de pulmão é uma opção terapêutica bem estabelecida para o tratamento de pneumopatias em estágio final. Uma complicação frequente relacionada aos transplantes é a lesão de isquemia e reperfusão (IR), estando o estresse oxidativo envolvido no processo. O azul de metileno (AM) é um inibidor da produção de espécies reativas de oxigênio, atuando como receptor alternativo de elétrons da xantina oxidase. Objetivo: Avaliar a eficácia do AM como inibidor da lesão de IR em transplante pulmonar de ratos. Métodos: Quarenta ratos fêmea Sprague Dawley (300g - 350g) foram divididas em quatro grupos de dez animais. Os animais foram submetidos a transplante pulmonar unilateral esquerdo. Os enxertos foram expostos a 3 ou 6 horas de isquemia fria seguido de 2 horas de reperfusão. Nos animais do grupo controle, 2 mL de solução salina foram injetados na cavidade peritoneal e, nos animais do grupo experimento, 2 mL de AM a 1% foram injetados da mesma forma. Resultados: A dosagem da PaO2 foi significativamente superior no grupo AM entre os animais submetidos a isquemia de 3 horas (AM = 150,2 ± 50,1 vs Salina = 102,6 ± 40,4 mmHg; p = 0,028), assim como a dosagem do óxido nítrico exalado foi significativamente inferior no mesmo grupo (AM = 3,2 ± 2,0 vs Salina = 5,2 ± 2,3 ppb; p = 0,05). O infiltrado neutrofílico foi menor nos animais do grupo AM submetidos a 6 horas de isquemia no lavado broncoalveolar (LBA); (AM = 11,8 ± 7,4 vs Salina = 30 ± 19,2 X 104/mL; p = 0,023). A análise histopatológica mostrou menor formação de edema perivascular no grupo AM submetido a 6 horas de isquemia (AM = 35,2 ± 7,65 vs Salina = 44,8 ± 6,39%; p = 0,001) e perialveolar no grupo AM submetido a 3 horas de isquemia (AM = 18,4 ± 14,2 vs Salina = 28,1 ± 18,2%; p = 0,041) e menor infiltrado neutrofílico perialveolar na comparação entre os grupos submetidos a 6 horas de isquemia (AM = 2,8 ± 2,2 vs Salina = 5,1 ± 3,1%; p = 0,046). Os níveis de IL-6 no LBA foram inferiores no grupo AM em ambos os tempos de isquemia (3 h - AM = 122,4 ± 24,9 vs Salina = 175.6 ± 50.3 pg/mL; p = 0.008; 6 h - AM = 142 ± 38,7 vs Salina = 351,3 ± 80,7 pg/mL; p = 0,002); Os níveis de TNF-? foram menores no grupo AM submetido a 6 horas de isquemia (AM = 189,5 ± 93,3 vs Salina = 342,9 ± 130,4 pg/mL, p = 0.007). A dosagem do ácido úrico foi significativamente maior no grupo AM em ambos os tempos de isquemia (3 h - AM = 4,7 ± 0,9 vs Salina = 2,7 ± 0,7 mg/dL; p = 0,003; 6 h - AM = 5,3 ± 2,4 vs Salina = 2,3 ± 0,9 mg/dL; p < 0,001). Não houve diferença entre os grupos em relação a apoptose. Conclusão: O AM demonstrou ser uma droga eficaz na prevenção da lesão de isquemia e reperfusão no transplante pulmonar de ratos / Introduction: Lung transplantation (LTx) has become an established therapeutic option for end-stage pulmonary disease. Ischemia reperfusion injury (IR) is a major cause of organ dysfunction after LTx and oxidative stress is involved in this process. Methylene blue (MB) is an inhibitor of reactive oxygen species production. Objective:To investigate the effects of MB on the IR in a rodent model of LTx. Methods: Forty female Sprague Dawley rats (300g - 350g) were divided into four groups (n = 10) according to treatment (saline solution or MB) and graft cold ischemic time (3 or 6 hours). Animals underwent a left-sided unilateral lung transplantation. Recipients received 2mL of intraperitoneal saline or MB 1%. After 2 hours of reperfusion, animals were killed and blood gas, exhaled nitric oxide, cell count and cytokines leves in bronchoalveolar lavage (BAL) as well as histopathology, serum uric acid and apoptosis were evaluated. Results: PaO2 was significantly higher in MB group undergoing 3 hour ischemic time (MB =150.2 ± 50.1 vs Saline = 102.6 ± 40.4 mmHg; p = 0.028). Exhaled nitric oxide values showed differences only between groups with 3 hour of ischemia (MB = 3.2 ± 2.0 vs Saline = 5.2 ± 2.3 ppb; p = 0.05). Neutrophils in BAL were different between groups subjected to 6 hours of ischemia (MB = 11.8 ± 7.4 vs Saline = 30.0 ± 19.2 x 104/mL; p = 0.023). IL-6 levels in BAL were lower in MB group in both ischemic time (3 h - MB = 122.4 ± 24.9 vs Saline = 175.6 ± 50.3 pg/mL; p = 0.008; 6 h - MB = 142 ± 38.7 vs Saline = 351.3 ± 80.7 pg/mL; p = 0.002); TNF-? levels were also lower in MB group undergoing 6 hour of ischemia (MB = 189.5 ± 93.3 vs Saline = 342.9 ± 130.4 pg/mL; p = 0.007). The number of neutrophils in lung parenchyma were reduced in MB group (6 h - MB = 2.8 ± 2.2 vs Saline = 5.1 ± 3.1%; p = 0.046) and also decreased edema in perivascular (6 h - MB = 35.2 ± 7.65 vs Saline = 44.8 ± 6.39%, p = 0.001) and perialveolar tissues (3 h - MB = 18.4 ± 14.2 vs Saline = 28.1 ± 18.2% p = 0,041) were observed. Uric acid levels were higher in MB group in both ischemic time (3 h - MB = 4.7 ± 0.9 vs Saline = 2.7 ± 0.7 mg/dL; p = 0.003; 6 h - MB = 5.3 ± 2.4 vs Saline = 2.3 ± 0.9 mg/dL; p < 0.001).There were no difference in the expression of apoptosis. Conclusion: MB was able to prevent ischemia-reperfusion injury in this lung transplantation model and represent a new option for further studies

O mecanismo de ação de fotossensibilizadores (FS) fenotiazínicos (azul de metileno - AM, tionina - TIO e azure B - AB) foi estudado em mitocôndrias e células Hela, e a dosimetria de AM em células HL60. Foi observado que a ligação de AM em mitocôndrias é dependente da concentração de mitocôndrias, concentração de AM e do potencial de membrana mitocondrial (&#916; &#936;). A geração de oxigênio singlete a partir de AM é influenciada pelo &#916; &#936;, sendo aproximadamente o dobro em mitocôndrias desacopladas. Essa variação se deve a influência do &#916; &#936; sobre a relação dímero/monômero (D/M) do AM. A ligação de AM também é reduzida pela metade em mitocôndrias desacopladas. Esses efeitos não foram observados para os outros fotossensibilizadores, embora tenham a mesma carga e estrutura semelhante. Isso indica um efeito diferencial do &#916; &#936; sobre o AM. Foi observada a toxicidade desses FSs em células Hela. Sem irradiação, apenas AB se mostrou tóxico. Em amostras irradiadas, AB e AM se mostraram tóxicos. Todos os FSs mostraram capacidade de produzir núcleos sub-diplóides, típicos de apoptose, com a maior eficiência sendo do AB. Em relação a toxicidade no escuro e claro, AB mostrou toxicidade em ambas as condições, TIO mostrou pouca toxicidade em ambas as condições e AM mostrou pouca toxicidade no escuro e alta toxicidade quando irradiado. A dosimetria que favorece apoptose em células HL60 também foi testada, sendo que µM de AM, os melhores resultados para formação de núcleos sub-diplóides foram com 10 2 com irradiação (contínua ou fracionada) de 0,55 J/cm2 . Essas dosagens foram as mais baixas utilizadas, indicando que um aumento na concentração de FS ou de luz tende a levar as células à morte necrótica. Conclui-se que os FSs fenotiazínicos tem afinidade por mitocôndrias e por células, podendo levar a indução de apoptose em doses não tóxicas no escuro. / The mechanism of action of phenotiazinic fotossensitizers (FS) (methylene blue - AM, tionin - TIO and azure B - AB) was studied into mitochondria and Hela cells, and AM dosimetry into HL60 cells was determined. AM binding to mitochondria is dependent of mitochondrial concentration, AM concentration and mitochondrial membrane potentials (&#916; &#936;). Singlet oxygen generation from AM is influenced by &#916; &#936;, almost doubling in uncoupled mitochondria. This effect is due to the influence of &#916; &#936; on AM dimer/monomer (D/M) ratio. Also, AM binding drops to half into uncoupled mitochondria. For all the others FSs studied, these effects were not observed, even though they present the same &#916; &#936; action over AM. charge and similar structure. This indicates a specific FSs toxicity was observed in Hela cells. In the dark, only AB showed toxicity. In irradiated samples, AM and AB showed toxicity. All the tested FSs showed capacity to induce sub-diploid nuclei formation, a hallmark of apoptosis, with AB showing the highest efficiency. AB showed high toxicity in both (irradiated and non-irradiated) conditions, TIO showed low toxicity in both conditions and AM showed low toxicity in the dark and high toxicity with laser irradiation. The dose that promotes apoptotic cell death in HL60 cells was also tested. Results 2 were observed at 10 µM AM, with laser irradiation (fraction or continuous) of 0,55 J/cm . These doses were the lowest doses tested, indicating that high doses of FS or laser induce necrotic cell death. We conclude that phenotiazinic FSs have affinity for mitochondria and cells, and induce apoptosis at doses that are not toxic without irradiation

A capacitação é um pré-requisito fisiológico importante para que a célula espermática fertilize o oócito. O óxido nítrico (NO) é sintetizado in vivo durante a conversão da L-arginina em L-citrulina por reações oxidativas catalisadas pela enzima óxido nítrico sintase (NOS) desempenhando um papel importante na regulação da motilidade e na capacitação dos espermatozoides. Estudos indicam que o NO é capaz de regular a concentração da AMP cíclico e, por conseguinte, através da atividade da adenil ciclase, estimular a capacitação espermática em várias espécies. O objetivo deste estudo foi avaliar a função do NO na capacitação de espermatozoides equinos criopreservados. Três ejaculados foram colhidos de três garanhões (n=9). O sêmen foi diluído em meio Botu-Crio&reg; na concentração final de 200×106 células/mL, envasado em palhetas de 0,5 mL e criopreservado usando um sistema automatizado. Para cada análise, foram descongeladas quatro palhetas da mesma partida e do mesmo garanhão em banho-maria a 37oC/30 s. e em seguida, o sêmen foi submetido à centrifugação em meio FIV. Posteriormente, o sêmen foi incubado neste mesmo meio na presença de L-arginina, com ou sem inibidor da enzima óxido nítrico sintase o (L-NAME), e com ou sem o removedor de NO (azul de metileno) nos tratamentos: 1) C= (FIV); 2) A= L-arginina (10 mM); 3) L = L-NAME (1 mM); 4) M = azul de metileno (100 mM); 5) AL = L-arginina (10 mM) + L-NAME (1 mM); 6) AM = L-arginina (10 mM) + azul de metileno (100 mM). As amostras foram incubadas a 38oC e 5 % de CO2. Após a incubação realizou-se a análise computadorizada da motilidade do espermatozoide e as análises por citometria de fluxo. Para a análise computadorizada da motilidade espermática foram avaliados os tempos de incubação de 0, 60, 120 e 300 min. e para as análises por citometria de fluxo os tempos de 60, 120 e 300 min. Para avaliar a integridade das membranas plasmática e acrossomal usou-se a associação FITC-PSA e IP. Para a detecção da fosforilação do aminoácido tirosina, usou-se o anticorpo antifosfotirosina conjugado a uma fluoresceína (DAF-2). A fim de dosar a quantidade de NO produzido pelo espermatozoide equino criopreservado foi utilizada a sonda DAF e para avaliar a peroxidação lipídica da membrana espermática utilizou a sonda C11-BODIPY. A sonda H33342 foi usada com a finalidade de evitar que partículas do mesmo tamanho e granulosidade da célula espermática fossem incluídas na contagem das análises por citometria de fluxo. Os dados foram analisados por meio da ANOVA e a comparação das médias, dentro de cada tempo, pelo teste de Tukey, com o nível de significância de 5 %, usando o software SAS. A remoção do NO do meio de cultura inibiu a motilidade das células espermáticas em todos os tempos de incubação. A motilidade total e motilidade progressiva foram reduzidas nos grupos M e AM. Os espermatozoides incubados com o removedor do NO apresentaram maior porcentagem de células com membrana plasmática e acrossomal íntegras nos 60 e 120 minutos de incubação (p<0,05). A reação acrossomal foi induzida nos tratamentos que receberam L-arginina (A; AL). Dentro de cada tratamento, a quantidade de NO produzido pelo espermatozoide, a fosforilação do aminoácido tirosina e a peroxidação lipídica não apresentaram diferenças entre os tempos (p>0,05). Foi verificada uma redução destas variáveis nos grupos M e AM (p<0,05). Contudo, a dose de 1 mM de L-NAME, não foi suficiente para inibir a NOS em espermatozoides criopreservados de equinos. A remoção do NO mantém a integridade das membranas plasmática e acrossomal, entretanto inibe totalmente a motilidade espermática, sugerindo um papel benéfico do NO endógeno na manutenção da motilidade dos espermatozoides equinos criopreservados. / Capacitation is an essential physiological prerequisite in order to sperm cell fertilize the oocyte. Nitric oxide (NO) is synthesized in vivo during the conversion of L-arginine in L-citruline by oxidative reactions catalyzed by nitric oxide synthase enzyme (NOS) and plays an important role in regulation of motility and in sperm capacitation. Studies indicated that NO is capable of regulating cAMP concentration and, therefore, by adenylyl cyclase, stimulate sperm capacitation in several species. The aim of this study was to evaluate the function of nitric oxide in cryopreserved equine sperm capacitation.Three ejaculates from three stallions were collected (n=9). Semen samples were diluted with Botu-Crio&reg; extender to a final concentration of 200×106 sperms/mL, and then packaged in 0.5mL straws and cryopreserved using an automated freezing system. For each analysis, four straws from the same batch and the same stallion were thawed in a water bath at 37oC/30 s. washed by centrifugation in FIV medium. Thereafter, samples were incubated in FIV medium in the presence of L-arginine, with or without the inhibitor of nitric oxide sinthase (L-NAME), and with or without the scavenger of NO (Methylene blue) in the following treatments: 1) C = Control (FIV); 2) A = L-arginine 10 mM; 3) L = L-NAME 1mM; 4) M = Methylene blue 100 mM; 5) AL = L-arginine (10 mM) + L-NAME (1 mM); 6) AM = L-argine (10 mM) + Methylene blue (100 mM). The treatments were incubated at 38oC and CO2 at 5 %. After incubation, the computer-assisted sperm motility (CASA) and flow cytometry analyses were performed. For CASA analysis, the incubation times of 0, 60, 120 e 300 min. were evaluated and for flow cytometry analyses times 60, 120 e 300 min. were evaluated. Plasma and acrosomal membranes integrity were evaluated by FITC-PSA and PI association. In order to detect amino acid tyrosine phosphorylation, we used the anti-phosphotyrosine antibody conjugated to a fluorescein (DAF-2). In order to quantify the amount of nitric oxide produced by cryopreserved equine sperm, the fluorescent probe DAF was used, and to evaluate the lipid peroxidation of sperm membrane we used the probe BODIPY-C11. The probe H33342 was used in order to prevent that particles of the same size and granularity of sperm cell were included in the counting of flow cytometry analyses. Data were analyzed by ANOVA and comparison of means within each time by the Tukey test, at a significance level of 5%, using SAS software. Removing NO from the culture medium inhibited the motility of sperm cells at all incubation times. Total and progressive motilities were reduced in both groups, M and AM. Sperms incubated with the scavenger of NO had the highest percentage of cells with intact plasma and acrosomal membranes at 60 and 120 minutes of incubation (p <0.05). Acrosomal reaction was induced in treatments with L-arginine (A, AL). Within each treatment, the amount of NO produced by sperms, the level of amino acid tyrosine phosphorylation and lipid peroxidation had no differences between the times used (p> 0.05). A reduction of these variables in groups M and AM (p <0.05) was observed. However, a dose of 1 mM L-NAME was not sufficient to inhibit NOS in cryopreserved equine sperm. Removal of NO maintains plasma and acrosomal membranes integrity, however completely inhibits sperm motility, suggesting a beneficial role of endogenous NO in the maintenance of motility of cryopreserved equine spermatozoa.

Le but de notre travail était d'étudier des nouveaux aspects de la physiopathologie et de la thérapeutique du choc anaphylactique chez le rat Brown Norway. La première partie de notre thèse étudie la physiopathologie systémique et régionale du choc anaphylactique. Le choc anaphylactique s'accompagne d'une diminution rapide du débit cardiaque, d'une altération brutale de l'autorégulation du débit sanguin cérébral et d'une atteinte respiratoire associant un oedème des voies respiratoires et un bronchospasme. La deuxième partie de notre travail s'intéresse à la prise en charge thérapeutique du choc anaphylactique. L'adrénaline s'avère supérieure à la vasopressine, pour inhiber le bronchospasme et diminuer la perméabilité microvasculaire, permettant une meilleure préservation de l'oxygénation cérébrale, en particulier dans la région de l'hippocampe, mais aussi une correction du bronchospsme et une diminution de l'hyperperméabilté bronchique à la phase précoce du choc anaphylactique. Nous avons également comparé les effets de trois types de solutés de remplissage administrés en association avec l'adrénaline au cours du choc anaphylactique, démontrant la supériorité de l'administration de soluté macromoléculaires tels que l'HES et l'échec des solutés salés hypertoniques. Enfin nous avons pu mettre en évidence l'intérêt de l'administration de bleu de méthylène (3mg/kg) en démontrant l'existence d'un effet synergique avec l'adrénaline au cours du choc anaphylactique / The aim of our work was to study new aspects of the pathophysiology and treatment of anaphylactic shock in the Brown Norway rat. The first part of this thesis focuses on the systemic and regional pathophysiology of anaphylactic shock which is accompanied by a rapid decrease in cardiac output, a sudden alteration of autoregulation of cerebral blood flow and a respiratory dysfunction involving swelling of the airways and bronchospasm. The second part of our work focuses on the therapeutic management of anaphylactic shock. Epinephrine was found to be superior to vasopressin, to inhibit bronchospasm and decrease microvascular permeability, allowing a better preservation of the cerebral oxygenation, in particular in the region of the hippocampus. Furthermore, it provided also an alleviation of bronchospasm and of bronchial hyperperméabilté in the early phase of anaphylactic shock. We also compared the effects of three types of fluid therapy administered in combination with adrenaline during anaphylactic shock, demonstrating the superiority of the administration of a macromolecular solution such as HES compared to hypertonic saline fluids. Finally we were able to highlight the usefulness of the administration of methylene blue (3mg/kg) demonstrating the existence of a synergistic effect with adrenaline during anaphylactic shock