Apesar dos esforços mundiais a malária ainda é uma doença com altas taxas de morbidade e mortalidade. Investigamos o efeito de moléculas sintéticas relacionadas a melatonina e a triptamina no ciclo celular de P. falciparum, bem como mostramos que essa classe de compostos apresenta ação antimalárica significativa. Avaliamos também 5 novas hidroxinaftoquinonas sintéticas em cultura in vitro de P. falciparum, todas apresentaram atividade antimalárica, tendo N3 destacado-se por apresentar um IC50 na faixa nanomolar. Mostramos que o possível mecanismo de ação de N3 é inibindo o potencial de membrana mitocondrial. Em células de mamíferos HEK293, N3 não mostrou toxicidade significativa. No modelo de infecção utilizando P. berghei (ANKA GFP) o composto N3 não foi capaz de curar os animais infectados, apesar da redução significativa da parasitemia no quarto dia após a infecção. Nessa tese mostramos o uso da citometria de fluxo como uma ferramenta prática possibilitando a avaliação do ciclo do parasita. / Despite the worldwide effort the malaria is still a devastating disease. We have tested melatonin and synthetic related indoles molecules on P. falciparum cell cycle and showed the potential antimalarial activity. We have tested 5 new synthetic hydroxynaphthoquinones on in vivo culture of P. falciparum 3D7, all of them showed antimalarial activity, but only N3 showed an IC50 in the nanomolar range. We demonstrate that the probable mechanism of action of N3 is inhibiting the mitochondrial membrane potential. In mammalian cells, N3 did not show cytotoxicity. Subsequently, we tested the compound N3 in murine infection model of P. berghei. After 4 days the parasitemia was assessed and the survival monitored for 30 days. N3 was not able to cure the infected animals, despite the initial reduction of parasitemia on 4th day post-infection. In this thesis we have demonstrated the use of flow cytometry as a useful and powerful tool in malaria research.

Este trabalho teve objetivou-se avaliar o efeito da melatonina adicionada ao meio de maturação (meio B199) sobre a maturação nuclear, a distribuição dos grânulos corticais e dos microtúbulos, a produção in vitro de embriões e sobre a apoptose das células do cumulus (CC) e dos embriões. Os complexos cumulus-ovócitos (COCs), aspirados de folículos ovarianos obtidos de ovários de vacas oriundas de abatedouros, foram cultivados por 24 h, conforme os tratamentos: 1) Grupo Controle: meio B199 acrescidos de 0,5 µg/mL de FSH e 5,0 µg/mL de LH; 2) Grupo MEL: meio B199 com 1 µg/mL de melatonina; 3) Grupo MEL/FSH/LH: meio B199 com 1 µg/mL de melatonina e 0,5 µg/mL de FSH e 5,0 µg/mL de LH. Após a maturação in vitro (MIV), os COCs de todos os grupos foram submetidos à fecundação in vitro (FIV) e desenvolvimento embrionário in vitro. A condição de cultivo em todas as etapas foi microgotas, sob óleo de silicone, com atmosfera de 5% de CO2 em ar, a 38,5ºC. Foram avaliadas as taxas de clivagem e de embriões produzidos no dia 7 (D-7) pós-inseminação in vitro. Após a MIV, os ovócitos de todos os grupos também foram corados com Hoechst 33342, com anticorpo monoclonal anti-tubulina conjugada com FITC ou cultivados com aglutinina Lens Culinaris conjugada a FITC para avaliação da taxa de maturação nuclear (progressão da meiose), distribuição dos microtúbulos e dos grânulos corticais, respectivamente. Para avaliação do grau de apoptose das CC e dos embriões, utilizou-se a técnica do cometa. Não houve diferença (P > 0,05) entre o grupo controle e os tratados com melatonina (MEL e MEL/FSH/LH) na taxa de ovócitos em metáfase II (66,18±4,04; 66,46±4,04 e 59,61±4,04), no percentual de blastocistos com baixo grau de apoptose (31,46±6,01; 38,36±6,01 e 32,92±6,01), na taxa de clivagem (85,70±2,47; 88,52±2,47 e 85,65±2,47) e nem na taxa de embriões no D-7 (54,47±3,67; 60,01±3,67 e 58,40±3,67). A distribuição dos microtúbulos e dos grânulos corticais também não foi alterada pelos grupos tratados com melatonina. O percentual de CC que não apresentaram dano no DNA no grupo MEL (37,64±2,41) foi superior (P<0,01) ao grupo MEL/FSH/LH (28,08±2,41) e ao grupo controle (17,83±2,41). Os resultados sugerem que a adição de melatonina durante o cultivo in vitro para maturação de ovócitos bovinos protegeu as CCs de danos no DNA promovendo a diminuição da incidência de apoptose e foi capaz de suportar o desenvolvimento embrionário produzindo taxas de embriões no D-7 similares as obtidas no sistema tradicional de produção in vitro de embriões. / The aim of this study was to examine the effect of addition of melatonin in maturation medium (B199) on the nuclear maturation, the cortical granules and microtubules distribution, the in vitro production of embryos and the DNA damage (apoptosis) of cumulus cells and embryos. The bovine cumulus-oocyte complexes (COCs) aspirated from follicles from abattoir ovaries were cultured for 24 h according to treatments: 1) Control group: B199 medium with 0.5 µg/ml FSH and 5.0 µg/ml LH; 2) MEL group: B199 medium with 1 µg/ml melatonin; 3) MEL/FSH/LH group: B199 medium with 1 µg/ml melatonin, 0.5 µg/ml FSH and 5.0 µg/ml LH. After in vitro maturation (IVM) the COCs of all groups were submitted to in vitro fertilization and in vitro embryo development. All cultures were in droplets under oil, at 38.5ºC in na atmosphere of 5% CO2 in air. The cleavage rate and the percentage of embryos produced on Day 7 (D-7) after in vitro insemination were evaluated. After IVM, the oocytes of all groups were stained with Hoechst 33342, or stained with FITCconjugated anti-?-tubulin antibody or cultured with FITC-conjugated Lens Culinaris agglutinin to evaluate the nuclear maturation rate, microtubules and cortical granules distribution, respectively. The incidence of apoptosis of the CC and embryos was also measured by Comet assay. There was no difference (P > 0.05) among groups on metaphase II oocyte rates (Control = 68.18±4.04; MEL = 66.46±4.04; MEL/FSH/LH = 59.61±4.04), on the percentage of blastocysts with low incidence of apoptosis (Control = 31,46±6,01; MEL = 38,36±6,01; MEL/FSH/LH = 2,92±6,01), on cleavage rate (Control = 85.70±2.47; MEL = 88.52±2.47; MEL/FSH/LH = 85.65±2.47) and on D-7 embryo rate (Control = 54.47± 3.67; MEL = 60.01±3.67; MEL/FSH/LH = 58.40±3.67). The distribution of microtubules and cortical granules was not affected by the groups treated with melatonin. The percentage of cumulus cells with no DNA damage in MEL group (37.64±2.41) was significantly superior to MEL/FSH/LH (28.08±2.41) and control groups (17.83±2.41). The results suggest that the addition of melatonin to the IVM medium protected the cumulus cells from DNA damage by diminishing the incidence of apoptosis and also supported the embryo development by producing D-7 embryo rates similar to those obtained in traditional system of bovine embryo in vitro production.

Linfócitos T CD4+ (LTCD4) sofrem morte pelo reestímulo do TCR em um processo chamado de AICD (activation-induced cell death) no fim de uma resposta imune. Resultados prévios de nosso grupo de pesquisa mostraram que melatonina foi capaz de inibir o processo de AICD em LTCD4 em experimentos in vitro. Portanto, o objetivo deste trabalho é verificar se a melatonina é capaz de agir como estimulador, aumentando a resposta imune mediada pelos LTCD4 in vivo. Nós observamos que 3 e 9mg/Kg de melatonina aumentaram a resposta de DTH (Delayed-type Hypersensitivity), de forma diretamente proporcional à dose utilizada. O tratamento com melatonina estimulou um aumento da proliferação e do numero absoluto de LTCD4 específicos de antígeno. Em experimentos de diferenciação linfocitária in vitro, nós observamos que o tratamento com melatonina estimulou a produção de LTCD4 do perfil Th1 e Th2, no entanto inibiu a produção de linfócitos Th17. Em conclusão, nossos resultados sugerem um efeito estimulador da melatonina sobre a função de linfócitos T CD4+. / CD4+ T lymphocytes (LTCD4+) suffer cell death by a process known as activation-induced cell death (AICD) at the end of immune response. Previous results from our group showed that melatonin can inhibits AICD process in LTCD4 at in vitro experiments. Therefore, the aim of this work is verify if a melatonin can act as immune stimulator increasing a LTCD4-mediated immune response in vivo. We showed that 3 and 9 mg/Kg of exogenous melatonin added during immunization resulted in potentiation dose-dependent of Delayed-type hypersensitivity (DTH) response. The treatment with melatonin increased the absolute number LTCD4 antigen-specific, probably by increment of its proliferation. In experiment of T cell differentiation, we observed that the treatment with melatonin stimulated LTCD4 production of Th1 and Th2 profile however blocked the Th17 lymphocytes production. In conclusion, our results support the idea about a regulator role of melatonin on LTCD4 lymphocytes function for development of an immune response.

Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas plataformas biossensoras trouxe importantes avanços à área médica, incluindo maior rapidez na detecção de biomarcadores, menor custo de análise e portabilidade. Essa tese traz a descrição do desenvolvimento de três tipos de biossensores que visam à auxiliar o diagnóstico de diferentes doenças. No primeiro capítulo, detalha-se a construção de um dispositivo microfluídico baseado em papel para a quantificação simultânea de dois biomarcadores da doença de Alzheimer: Fetuína B e Clusterina. O dispositivo foi capaz de quantificar as proteínas estudadas de maneira precisa e de baixo custo através do uso de técnicas eletroquímicas e colorimétricas, apresentando limites de detecção na ordem de p-nmol/L. O segundo capítulo trata do desenvolvimento de um imunossensor eletroquímico para a quantificação de melatonina. O dispositivo foi capaz de detectar a biomolécula em amostras biológicas rapidamente e com boa especificidade, diferenciando a melatonina de componentes com alta semelhança estrutural. Por fim, o terceiro capítulo descreve um genossensor eletroquímico para diagnóstico e determinação do traço da doença genética mais comum no Brasil, a anemia falciforme. O sensor foi capaz de diferenciar sequências normais de mutadas de maneira simples e rápida, sendo adequado para o diagnóstico e a determinação de seu traço. Esperamos que os dispositivos aqui apresentados levem à diagnósticos mais acessíveis fornecendo assim melhores condições de saúde à população. / The development of new biosensor platforms has brought important advances to the medical field, including faster detection of biomarkers, lower cost of analysis and portability. This thesis provides a description of the development of three biosensors that aim to assist the diagnosis of three different diseases. The first chapter describes the construction of a paper-based microfluidic device for the simultaneous quantification of two Alzheimer\'s disease biomarkers: Fetuin B and Clusterin. The device was able to quantify the studied proteins in a precise and low cost manner through the use of electrochemical and colorimetric techniques, presenting limits of detection in the order of p-nmol/L. The second chapter details the the development of an electrochemical immunosensor for the quantification of melatonin. The device was able to detect the biomolecule in biological samples quickly and with good specificity, differentiating melatonin from components with high structural similarity. Finally, the third chapter describes an electrochemical genosensor for diagnosis and determination of the trait of the most common genetic disease in Brazil, sickle cell anemia. The sensor was able to differentiate normal and mutated sequences in a simple and fast manner, being suitable for the diseases diagnosis and the determination of its trait. Therefore, we expect the devices presented here to lead to more accessible diagnoses, providing better health conditions for the population.

Os antiinflamatórios não esteroidais (AINEs) constituem um grupo de medicamentos de uso rotineiro na terapêutica clínica, principalmente no tratamento do processo inflamatório e doloroso. O efeito colateral mais comum constatado pelo seu uso é a irritação da mucosa gástrica. A atividade ulcerogênica dos AINEs tem variabilidade diária, uma vez que quando administrados à noite, são melhor tolerados que durante o dia. Tal observação chama a atenção para a possível ação do hormônio pineal, melatonina, sintetizado no período de escuro, tanto por animais de hábitos noturnos como diurnos. No presente estudo foram investigados os efeitos da administração de melatonina sobre a atividade antiinflamatória e lesão gástrica induzida pelo piroxicam e o efeito da melatonina e do piroxicam sobre a síntese de PGE2 pela mucosa gástrica, testando esse hormônio nos seguintes modelos: edema de pata de rato induzido por carragenina, lesão da mucosa gástrica induzida pelo piroxicam e determinação da síntese de PGE2 por enzima-imunoensaio (EIA). A administração intragástrica de melatonina não alterou o efeito aniinflamatório do piroxicam, mas inibiu o efeito colateral ulcerogênico. O efeito antiulcerogênico da melatonina foi observado após administração intragástrica, mas não após a administração subcutânea. As diferenças observadas entre as duas vias de de administração sugere um efeito local desse hormônio sobre a mucosa gástrica. O efeito antiulcerogênico da mealtonina intragástrica esta relacionada à prevenção da inibição da produção der PGE2 da mucosa gástrica pelo piroxicam. A pinealectomia aumentou o efeito ulcerogênico da adminstração noturna de piroxicam. Mesmo utilizando fenilbutazona, que é um AINEs ulcerogenicamente mais potente, no período da manhã, quando o efeito ulcerogênico dos AINEs parece ser acentuado, a melatonina administrada intragastricamente promoveu proteção da mucosa gástrica. Por outro lado, a melatonina administrada intragastricamente não interferiu com ulceração induzida pelo estresse, sugerindo que o efeito antiulcerogênico da melatonina está relacionado mais especificamente com fatores importantes na patogênese da lesão gástrica induzida pelos AINEs (piroxicam e fenilbutazona) em ratos, prevenindo a inibição da síntese de PGE2 da mucosa gástrica induzida pelo piroxicam, sem afetar a ação antiinflamatória. / Non-steroidal antiinflammatory drugs are, the most frequently consumed drugs worlwide. They also cause gastrointestinal adverse effects, like gastric ulceration and bleedig. Several reports indicate that, both antiinflammatory effect and the susceptibility to mucosal damage produced by NSAIDs in rats and humans show a circadian variation. Nighttime administration of NSAIDs is better tolerated than morning administration in human and rats. Melatonin, the principal hormone of the pineal gland is secreted at night both in nocturnal and diurnal animals. The purpose of this experiment was to study the effect of melatonin on the antiinflammatory action and gastric mucosal damage induced by piroxicam and the effect of melatonin and piroxicam on the gastric mucosal prostaglandin E2 (PGE2) synthesis. Intragastric administration of melatonin significantly attenuated the gastric lesions induced by piroxicam, but, did not entiinflammatory action accessed by measuring paw edema after carrageenin adminstration. Melatonin anti-ulcerogenic effect was observed after intragastric, but not subcutaneus administration. The differences observed between the two administration routes point to a local effect of the hormone on the stomach mucosa. Pinealectomy increases the ulcerogenic effect of nocturnal administred piroxicam. The anti-ulcerogenic effect of intragastric melatonin was related to prevention of the inhibition of gastric mucosal PGE2 production induced by piroxicam. Indeed, intragastric administration of melatonin protect the gastric mucosa damage induced by effect on stress-induced gastric ulceration. These data suggest that melatonin may attenuate the severity of NSAID-induced gastric mucosal lesions in rats by preventing NSAID-induced inhibition of mucosal PGE2 production whithout affecting th anti-inflamamtory action.

Esta pesquisa traz à tona, de forma interdisciplinar, estudos realizados e em andamento nas áreas de medicina, fisiologia, biologia, saúde pública, psicologia, engenharia e arquitetura, para investigar algumas alterações fisiológicas provocadas pela luz produzida pelos LEDs e, a partir da análise dos dados coletados, estabelecer em caráter preliminar novos parâmetros a serem considerados e aplicados ao projeto luminotécnico residencial que utiliza LEDs como fonte de luz. Desenvolvemos um protocolo para coletar os dados e comparar, para cada sujeito, o comportamento das variáveis entre dois períodos distintos, com a duração de 3 dias cada: um período em que, à noite, os sujeitos utilizaram óculos bloqueadores de luz azul (Período BB) e outro em que, também à noite, permaneceram expostos à iluminação artificial de LEDs em seus ambientes de maior permanência, previamente por eles definidos (Período LED). Verificamos a carga excretada de 6-sulfatoximelatonina na urina noturna de 12 horas (n=10), as variações de temperatura corporal (n=9) e as variáveis produzidas por meio da actimetria (n=10). Confrontamos estes dados com a literatura atual e com as características dos respectivos sistemas de iluminação. Do grupo de 10 sujeitos, 7 apresentaram redução da carga excretada de 6-sulfatoximelatonina do Período BB para o Período LED. A análise de temperatura corporal do grupo de 9 sujeitos, revelou que 7 deles apresentaram atraso de fase do respectivo ritmo do Período BB para o Período LED. A actimetria não revelou diferenças significativas entre os períodos. Porém, para o grupo que apresentou redução da carga excretada de 6-sulfatoximelatonina do Período BB para o Período LED, o L5 (período de 5 horas de menor atividade motora) apresentou um atraso de fase médio de 15 minutos. Os resultados desta pesquisa comprovam, pela primeira vez por meio de um estudo de campo, que os LEDs utilizados nos sistemas de iluminação artificial do ambiente residencial, possuem a capacidade de causar impactos deletérios na saúde dos usuários. / This research uses interdisciplinary ongoing studies in medicine, physiology, biology, public health, psychology, engineering and architecture, to investigate some physiological changes caused by the light emitted by LEDs and, based on the results, establish in a preliminary way, new parameters to be considered and applied to residential lighting projects using LEDs as a light source. We developed a protocol to collect some data and we compared, for each subject, the values between two distinct periods of 3 days each: the BB Period, where subjects wore blue-light blocking glasses at night, and the LED Period, where they were exposed to their room\'s LED lights at night. We verified the excreted load of 6-sulfatoxymelatonin in the 12-hour overnight urine (n=10), changes in pheripheral body temperature (n=9), and the variables of actimetry (n=10). We analyzed these data using information provided by the current literature and crossed these data with the characteristics of the lighting systems. Within the group of 10 subjects, 7 had a reduction in the excreted load of 6-sulfatoxymelatonin from the BB Period to the LED Period. The analysis of body temperature from the group of 9 subjects revealed that 7 of them showed acrophase phase delay from the BB Period to the LED Period. Actimetry did not reveal significant differences between these periods. However, for the group which showed a reduction in the excreted load of 6-sulfatoxymelatonin from the BB Period to the LED Period, the L5 (least active 5-hour period) presented, in average, a 15-minute phase delay. The results of this research prove, for the first time through a field study, that the LEDs used in residential lighting systems fave the capacity to cause deleterious impacts on users\' health.

A modulação das respostas imunológicas em modelos experimentais infectados por Trypanosoma cruzi tem contribuído de maneira importante nas investigações de novas terapias contra a doença de Chagas. Neste estudo, avaliamos a produção de citocinas Th1 e Th2 relevantes na fase aguda da doença, assim como, níveis de prostaglandina E2, nitrito, parasitemia sanguínea e parasitemia tecidual cardíaca em ratos Wistar machos infectados pela cepa Y de T. cruzi. Foram investigados nos 7°, 14° e 21° dias de infecção, as citocinas padrão Th1: IL-2, IFN-, TNF- e padrão Th2: IL-4, IL-10. Os parâmetros foram dosados e interpretados após a administração, ou não, de meloxicam, melatonina ou ambos. A administração de melatonina contribuiu na proteção do hospedeiro submetido à infecção experimental por T. cruzi devido às ações imunomodulatórias previamente atribuídas a esta substância. O bloqueio da síntese de PGE2 atribuído à administração de meloxicam e/ou melatonina durante a fase aguda da infecção foi seguido por uma modulação de citocinas pertencentes aos padrões Th-1 e Th-2. Houve um aumento da síntese de citocinas importantes na proteção do hospedeiro durante a fase aguda da infecção, tais como IFN-, IL-2 e NO. Estes efeitos demonstrados no estudo foram benéficos, sendo evidenciados pela diminuição da carga parasitária dos animais experimentais. Os resultados poderão auxiliar a estabelecer mecanismos alternativos de tratamento na infecção chagásica aguda através de um melhor entendimento das respostas imunológicas anti-T cruzi. / The modulation of the immune responses in experimental models infected with Trypanosoma cruzi has effectively contributed for the investigations of new therapies used to treat Chagas disease. In this study, it was evaluated the production of Th1 and Th2 cytokines, which play a role during the acute phase of the disease, as well as prostaglandin E2 and nitrite, number of blood parasites and cardiac tissue parasitism in male Wistar rats infected with the Y strain of T. cruzi. Experiments were performed on 7, 14 and 21 days after infection in which Th1 cytokines such IL-2, IFN-, TNF- were done and Th2 cytokines as IL-4 and IL-10. The parameters were evaluated with/without the administration of meloxicam, melatonin or both. Melatonin contributed for the hosts protection in animals experimentally infected with T. cruzi through its immunomodulator actions. The blockage of PGE2 synthesis was attributed to the administration of meloxicam and/or melatonin during the acute phase of infection, followed by a modulation of the Th1 and Th2 cytokines. In this work enhanced levels of IFN-, IL-2 and NO were observed. The analysis of these data was beneficial for the hosts protection through a reduced number of amastigote nests in heart tissue. These results permit to establish alternative mechanisms to treat the acute chagasic infection through a better understanding of the immune responses against T cruzi.

O fator de transcrição nuclear kappa B (NFKB), central na resposta inflamatória, é constitutivamente expresso em glândulas pineais de rato. A inibição da translocação nuclear deste fator em pineais de rato por corticosterona potencia, enquanto que a inibição pela citocina fator de necrose tumoral (TNF) inibe a síntese de melatonina por inibição da transcrição da Aa-nat. Esta redução da produção noturna de melatonina está implicada em favorecer a montagem da resposta inflamatória. Embora dados da literatura sugerirem redução da produção de melatonina durante processos infecciosos, não há evidências diretas da habilidade da glândula pineal em reconhecer o lipopolissacarídeo (LPS), a endotoxina da membrana de bactérias gram-negativas. Esta dissertação investigou se a glândula pineal de ratos expressa receptores para o reconhecimento do LPS e estabeleceu possíveis mecanismos de ação desta endotoxina na glândula pineal de ratos. Nossos resultados demonstram que a glândula pineal expressa de maneira constitutiva os receptores CD14 e o TLR4. LPS induz a translocação nuclear dos dímeros p50/p50 e p50/RelA e a síntese de TNF em glândulas cultivadas. A máxima produção de TNF no meio de cultura é coincidente com a máxima expressão do receptor TNFR1 em pinealócitos. Além disso, LPS inibe a síntese de N-acetilserotonina e melatonina. Em conclusão, neste estudo, demonstramos que a pineal é alvo para o componente de bactérias gram-negativas LPS, reforçando a proposta de que esta glândula reconhece e gera respostas a moléculas que sinalizam a montagem da resposta inflamatória. / Nuclear factor-kappa B (NFKB), a pivotal player in inflammatory responses, is constitutively expressed in the pineal gland. Corticosterone inhibits pineal NFKB leading to an enhancement of melatonin production, while tumor necrosis factor (TNF) leads to inhibition of Aa-nat transcription and the production of N-acetylserotonin (NAS) in cultured glands. The reduction of nocturnal melatonin surge favors the mounting of the inflammatory response. Despite these data, there is no clear evidence of the ability of the pineal gland to recognize molecules that signal infection. This study investigated whether the rat pineal gland expresses receptors for lipopolysaccharide (LPS), the endotoxin from the membranes of gram-negative bacteria, and to establish the mechanism of action of LPS. Here we show that pineal glands possesses both CD14 and toll-like receptor 4 (TLR4), membrane proteins that bind LPS and trigger the NFKB pathway. LPS induced the nuclear translocation of p50/p50 and p50/RELA dimers and the synthesis of TNF. The maximal expression of TNF in cultured glands coincides with an increase in the expression of TNF receptor 1 (TNFR1) in isolated pinealocytes. In addition, LPS inhibited the synthesis of N-acetylserotonin and melatonin. Therefore, the pineal gland transduces gram-negative endotoxin stimulation by producing TNF and inhibiting melatonin synthesis. Here we provide evidence to reinforce the idea of an immune-pineal axis, showing that the pineal gland is a constitutive player in the innate immune response.

A melatonina é um antioxidante muito eficaz e protege as células contra o estresse oxidativo causado pelas espécies reativas, e indiretamente, modula a expressão de genes associados ao ciclo celular, metabolismo oxidativo e apoptose celular. Deste modo, a suplementação da melatonina ao meio de maturação in vitro, a torna uma alternativa para promover melhorias na viabilidade das células germinativas e embrionárias. O estudo 1 avaliou o efeito da adição de melatonina ao meio de maturação por meio da maturação nuclear (progressão meiótica) e citoplasmática (migração de grânulos corticais) e dos níveis de ROS em oócitos suínos maturados in vitro. A suplementação do meio de maturação com melatonina estimulou a progressão da meiose, a migração de grânulos corticais e reduziu os níveis intracelulares de ROS nos oócitos. O estudo 2 avaliou o efeito da melatonina na expressão de genes antioxidantes (Catalase, SOD1, SOD2 e GPX) envolvidos na proteção celular de oócitos e células do cumulus. A adição da melatonina ao meio de maturação influenciou positivamente a expressão dos genes antioxidantes nos oócitos e células do cumulus. O estudo 3 avaliou o efeito da melatonina nos processos biológicos por meio do perfil de trascriptomas, via RNA-Seq, em células do cumulus oriundas de oócitos suínos maturados in vitro. A partir da análise de expressão diferencial foi possível identificar que a adição da melatonina ao meio de maturação influenciou 80 genes associados a nove processos biológicos (ciclo celular; proteólise; organização de citoesqueleto; via energética; adesão e transporte celular; via de sinalização; fator de transcrição; metabolismo oxidativo e apoptose; e componente celular). A suplementação do meio de maturação com melatonina potencialmente influencia a viabilidade e o funcionamento celular, uma vez que modulou a expressão de genes associados à processos fisiológicos essenciais, tais como: divisão celular, metabolismo energético e oxidativo, vias de sinalização e apoptose. O estudo 4, avaliou o efeito da melatonina sobre os genes associados à viabilidade oocitária e o subsequente desenvolvimento embrionário por meio do perfil de trascriptomas, via RNA-Seq, de células do cumulus oriundas de oócitos suínos. A adição da melatonina ao meio de maturação influenciou 59 genes associados a nove funções biológicas (expansão do cumulus, comunicação em COCs, maturação nuclear, maturação citoplasmática, reparo e integridade do DNA, viabilidade oocitária, esteroidogênese, fertilização e embriogênese). Em conclusão, a suplementação do meio de maturação com melatonina influencia positivamente a maturação oócitária, reduz os níveis intracelulares de ROS, aumenta a expressão de genes antioxidantes, em adição, interfere no transcriptoma de um número expressivo de genes associados à aquisição da competência oócitária, da viabilidade embrionária e desenvolvimento subsequente. / Melatonin is a very effective antioxidant and protects cells against oxidative stress caused by reactive species, and indirectly modulates expression of genes associated with cell cycle, oxidative metabolism, and apoptosis. Thus, melatonin supplementation to in vitro maturation media becomes an alternative to improve the viability of germ and embryonic cells. The first study assessed the effects of adding melatonin to the maturation medium on nuclear (meiotic progression) and cytoplasmic (cortical granules migration) maturation and ROS levels in in vitro matured porcine cumulus-oocyte complexes (COCs). Melatonin supplementation stimulated meiosis progression and cortical granules migration, and reduced intracellular ROS levels in oocytes. The second study evaluated the effects of melatonin on the expression of antioxidant genes (Catalase, SOD1, SOD2, and GPX) involved in cellular protection in oocytes and cumulus cells. The addition of melatonin to the maturation medium positivity influence the expression of antioxidant genes in oocytes and cumulus cells. The third study evaluated the effect of melatonin on genes associated with biological processes through transcriptomic profile via RNA-Seq in cumulus cells derived from porcine COCs in vitro matured. Melatonin addition to maturation medium differentially affected expression of 80 genes associated with nine biological processes (cell cycle, proteolysis, cytoskeletal organization, energy pathaway, cell adhesion and transport, signalling pathway, transcription factor, oxidative metabolism and apoptosis, and cell components). The fourth study assessed the effect of melatonin on genes associated with oocyte viability and subsequent embryo development through transcriptomic profile via RNA-Seq in cumulus cells derived from porcine COCs. Melatonin in the maturation medium affected 59 genes associated with nine biological functions related with oocyte viability and embryo development (cumulus expansion, communication between cumulus cells and oocytes, nuclear maturation, cytoplasmic maturation, DNA repair and integrity, oocyte viability, steroidogenesis, fertilization and embryogenesis). In conclusion, supplementation of melatonin to maturation environment influences oocyte nuclear and cytoplasmic maturation, reduces intracellular ROS levels, positivity influence the expression of antioxidant and also interferes in the transcriptome of a significant number of genes associated with oocyte competence acquisition, embryo viability and subsequent development.

A identificação de moléculas com potenciais ações terapêuticas e a compreensão dos mecanismos envolvidos na modulação da resposta imune frente à administração de substâncias farmacologicamente ativas em modelos experimentais infectados por Trypanosoma cruzi tem contribuído de maneira importante nas investigações de novas terapias para a doença de Chagas. Estudos prévios demonstraram as ações do zinco e da melatonina sobre a imunidade do hospedeiro, durante a fase aguda da infecção chagásica experimental, potencializando a resposta imune gerada contra o parasita. O presente estudo teve como objetivo avaliar o possível efeito imunomodulador da administração de zinco e melatonina em ratos Wistar machos durante a fase crônica da infecção por T. cruzi, utilizando os seguintes parâmetros: dosagens de citocinas IL-2, IL-4, IL-10, IFN-, e TNF-, produção de óxido nítrico, proliferação de esplenócitos, citometria de fluxo para análise fenotípica das subpopulações de células T CD3+CD4+ e CD3+CD8+, células dendríticas, células NK (CD161+) e NKT (CD3+CD161+), macrófagos, moléculas co-estimuladoras CD28, CD80 e CD86, RT1B, análise dos marcadores CD11a e CD25 e detecção do processo de apoptose celular. O efeito imuno-modulador do zinco e da melatonina durante a fase crônica da infecção chagásica pode ser comprovado através redução no percentual de macrófagos, células dendríticas, linfócitos TCD4+ e TCD8+, apoptose celular, das concentrações de óxido nítrico, IFN- e MCP-1. Adicionalmente, a terapia com zinco e melatonina durante a infecção experimental resultou em modificações importantes na resposta imunológica, como evidenciado pelo aumento no percentual de células T reguladoras, da proliferação celular e dos níveis das citocinas IL-2, IL-4 e IL-10. O desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, que possam modular a resposta inflamatória, contribuindo para prevenção dos danos teciduais observados na fase crônica da doença, são alvos importantes no tratamento da doença de Chagas. / The identification of molecules with potential therapeutic actions and the comprehension of the mechanisms involved in modulating the immune response by the administration of pharmacologically active substances in experimental models infected with Trypanosoma cruzi have contributed significantly in the investigation of new therapies for Chagas\' disease. Previous studies have demonstrated the actions of zinc and melatonin on host\'s immunity during the acute phase of experimental Chagas\' disease, enhancing the immune response generated against the parasite. The present study aimed to evaluate the possible immunomodulatory effect of zinc and melatonin administration in male Wistar rats during the chronic phase of T. cruzi infection, using the following parameters: measurement of IL-2, IL-4, IL-10, IFN- and TNF-, nitric oxide, proliferation of splenocytes, flow cytometry for phenotypic analysis of CD3+CD4+ and CD3+CD8+ T cells subpopulations, dendritic cells, NK cells (CD161+) and NK T (CD3+CD161+), macrophages, co-stimulatory molecules CD28, CD80 and CD86, RT1B, analysis of markers CD11a and CD25 and detection of the apoptosis process. The immunomodulator effect of zinc and melatonin during the chronic phase of Chagas\' disease was evaluated by a reduction of the percentage of macrophages, dendritic cells, CD4+ and CD8+ lymphocytes, cellular apoptosis, the concentrations of nitric oxide, IFN- and MCP-1. In addition, the treatment with zinc and melatonin during the experimental infection resulted in significant changes in the immune response, as evidenced by the increased percentage of regulatory T cells, cell proliferation and cytokine levels of IL- 2, IL-4 and IL-10. The development of new therapeutic strategies that can modulate the inflammatory response, contributing to prevention of tissue damage observed in the chronic phase, are important targets in the treatment of Chagas disease.