O objetivo deste trabalho foi estudar as condições biotecnológicas, para a indução de calos de Pfaffia glomerata e a produção de saponinas. Foram realizadas análises químicas (determinação de saponinas totais) em calos e culturas de suspensão de células derivados de explantes radiciais e caulinares, com a finalidade de verificar se compostos secundários são produzidos in vitro. Para avaliar o efeito de auxinas e citocininas no crescimento de calos e produção de saponinas, foram analisadas várias combinações de 2,4-D x CIN (mg/L), sendo que 1,0 x 0,5 apresentou os melhores resultados. A luz influenciou pouco a produção de saponinas pelos calos, sendo que no escuro a produção foi de 3,81% e no claro 3,49%. Alta concentração de sacarose (60 g/L) aumentou o conteúdo de saponinas totais (5,92%); também glicose foi efetiva para produzir compostos secundários (5,46%) / not available

Apesar do amplo e histórico uso de produtos da biodiversidade brasileira com fins medicinais, pouco se sabe sobre o destino destes produtos após a sua absorção no organismo; quais são os produtos de metabolismo formados, sua toxicidade e cinética de eliminação. Neste trabalho foi estudado o metabolismo in vitro do diterpeno ácido caurenoico. Este terpeno está amplamente distribuído no reino vegetal tendo sua ocorrência destacada em dois dos maiores produtos fiterápicos consumidos pela população brasileira: o óleo de copaíba (Copaifera ssp.) e o xarope de guaco (Mikania glomerata e Mikania leavigata). Entre as principais reações do metabolismo em humanos, as reações de oxidação mediadas pelo citocromo P450(CIP450) têm um papel chave na detoxificação de xenobióticos. O objetivo deste trabalho foi estudar modelos biomiméticos in vitro das reações realizadas pelo CIP450 utilizando metaloporfirinas e reagentes de salen como catalisadores. Foram empregados sete catalisadores em meio homogêneo: Cloreto de 5,10,15,20-tetraquis(pentafluorofenil)porfirina ferro e manganês III (FeTFPP) e (MnTFPP), Cloreto de 5,10,15,20-tetraquis(2,6-diclorofenil)porfirina ferro e manganês III (FeTDCPP) (MnTDCPP), Cloreto de (R,R)-(-)N,N\'-bis(3,5-di-terc-butil-salicilideno)- 1,2-diaminociclo-hexil manganês III (R-Salen), Cloreto de (S,S)-(-)N,N\'-bis(3,5-di-tercbutil- salicilideno)-1,2-diaminociclo-hexil manganês III (S-Salen) e o Cloreto de 5,10,15,20- tetraquis(fenil)porfirina ferro III (FeTPP). Como doadores de oxigênio foram avaliados o iodosilbenzeno (PhIO), peróxido de hidrogênio (H2O2), terc-butil-hidroperóxido (TBHP) e (ácido 3-cloro-peroxibenzoico (MCPBA). Nos sistemas estudados foi observada a formação predominante de três produtos de oxidação: Um derivado epoxidado, um mono- e um di-hidroxilado, que tiveram sua estrutura proposta com base na análise do seu perfil de fragmentação em espectrometria de massas e comparação com dados previamente publicados na literatura. Foi observado que a natureza do oxidante influencia de forma mais pronunciada tanto a reatividade como a formação dos produtos. Foram avaliados também os catalisadores FeTFPP e o cloreto de 5,10,15,20-tetraquis-(4-N-metilpiridil)porfirina ferro III( FeTMPyP) imobilizados em suportes inorgânicos. A utilização destes catalisadores imobilizados resultou na maior reatividade do ácido caurenoico com a formação dos mesmos três produtos, mas em maior proporção em relação ao substrato. Por fim, foi realizada a catalise em meio biológico utilizando microssomas de ratos. Neste sistema foi gerado somente um produto que apresentou espectro de massas e tempo de retenção similar ao derivado di-hidroxilado obtido nas reações que utilizaram metaloporfirinas. Este trabalho trouxe evidências da rota de metabolismo de um importante produto natural, além de reforçar a capacidade de metaloporfirinas em realizar catálises biomiméticas, que serão úteis para a geração de metabólitos de fase um para estudos pré-clínicos. / In spite of the widespread and historical use of products of the Brazilian biodiversity for medical purposes, little is known about the fate of these products after their absorption into the organism; which are the products of metabolism, their toxicity and elimination kinetics. In this master thesis the in vitro metabolism of the diterpene kaurenoic acid was studied. This terpene is widely spread in the plant kingdom. Its presence can especially be highlighted in two of the most consumed phytotherapeutics by the brazilian population: the copaíba oil (Copaifera ssp.) and the guaco syrup (Mikania glomerata and Mikania leavigata. Among the principal metabolic reactions in humans, the oxidation reactions catalyzed by cytochrome P450 (CYP450) have a key role in the detoxification of xenobiotics. The objective of this thesis was the study of in vitro biomimetic models of the reactions carried out by CYP450 using metalloporphyrins and salen catalysts as analogs of the CYP450. Seven catalysts were applied in a homogeneous medium: 5,10,15,20-tetrakis(pentafluorophenyl)porphyrin iron and manganese III chloride (FeTFPP) and (MnTFPP), 5,10,15,20-tetrakis(2,6-dichlorophenyl)porphyrin iron and manganese III chloride (FeTDCPP) and (MnTDCPP), (R,R)-(-)N,N-bis(3,5-di-tertbutylsalicylidene)- 1,2-diaminocyclohexyl manganese III (R-Salen) chloride, (S,S)-(-)N,Nbis( 3,5-di-terc- butylsalicylidene)-1,2-diaminocyclohexyl manganese III (S-Salen) chloride and 5,10,15,20-tetrakis(phenyl)porphyrin iron III chloride (FeTPP). As oxygen donors iodosylbenzene (PhIO), hydrogen peroxide (H2O2), tert-butyl hydroperoxide (TBHP) and metachlorperoxybenzoic acid (MCPBA) have been tested. In the majority of the systems the formation of three predominant oxidation products was observed: An epoxidated, a mono- and a dihydroxylated derivative, of which the chemical structure was proposed based on the analysis of the mass spectrometric fragmentation pattern. It was observed that the nature of the oxidant influences more markedly the reactivity as well as the formation of the products. The catalysts FeTFPP and 5,10,15,20-tetrakis- (4-N-methyl pyridine)porphyrin iron III chloride (FeTMPyP) immobilized with inorganic supports were assessed as well. Using these immobilized catalysts, a higher proportion of oxidation products of the kaurenoic acid was observed. Finally, the oxidation of kaurenoic acid was assessed using rat microsomes. In this system only one product was produced that showed a similar mass spectrum and retention time as the dihydroxylated derivative obtained in the reactions using metalloporphyrins.This thesis showed evidences of the route of metabolization of an important natural product, and additionally reinforces the capacity of metalloporphyrins in attaining biomimetic catalysis.

Na maioria dos estudos de digestibilidade de aminoácidos em suínos usam-se animais de peso igual ou superior a 20 kg, isso se deve a menor dificuldade na implantação de cânulas íleo-cecais e a melhor recuperação pós-cirúrgica na fase do crescimento. No entanto, avaliar ingredientes com leitões mais jovens torna-se importante, visto que há limitações fisiológicas do trato gastrointestinal nesse período que podem afetar o seu desenvolvimento. Assim, 175 leitões desmamados, divididos em 7 ensaios experimentais com 25 animais cada, foram usados para determinar o balanço de nutrientes e da energia, a digestibilidade ileal aparente (AID) e estandardizada (SID) dos aminoácidos (AA) de sete ingredientes usualmente utilizados em dietas de leitões, com ou sem suplementação de multi-carboidrase (MC) e fitase (F). Os leitões foram desmamados aos 23 dias de idade e alojados em gaiolas para estudo de digestibilidade e metabolismo, permanecendo no experimento até os 45 dias de idade. Adaptação, coleta total de fezes e urina ocorreram do 10° ao 20° dia do período experimental e as amostragens do conteúdo ileal se deu ao abate, no 22° dia (45 dias de idade). Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualisado com 4 tratamentos e cinco repetições. O leitão foi considerado como unidade experimental. As dietas experimentais consistiram de ingrediente teste sem enzimas e combinado a MC, F ou MC + F. Dois tipos de dieta referência foram usados como base para os cálculos do balanço nutricional e os coeficientes de digestibilidades aparente e estandardizada dos aminoácidos. Óxido de cromo (0,3%) foi usado como marcador indigestível nas avaliações dos aminoácidos. A enzima MC apresentava 10% de galactomananase, 10% de xilanase, 10% de β-glucanase, 60% de cevada maltada e 10% de α-galactosidase. A F era proveniente da fermentação de Saccharomyces cerevisiae com atividade de 10.000 FTU/g. Os ingredientes testados foram: farelo de arroz integral, soja integral micronizada, farelo de trigo, quirera de arroz, sorgo, milho e farinha de soja texturizada. Os resultados indicaram efeitos da combinação ingrediente e enzima exógena e as evidencias se deram de acordo com as características bromatológicas de cada um / Most of the studies, involving AA digestibility in pigs are used animals with 20 kg minimal weight or higher than. This is due difficulty to implant a simple T-cannula on distal ileum of younger pigs, besides a better post-surgical recovery in growing phase. However, ingredient evaluations with young pigs become important because there are physiological limitations in gastrointestinal tract that may affect its performance. Thus, 175 weaned pigs, divided into seven experimental trials with 25 animals each, were used to determine the nutrients and energy balance, the apparent (AID) and standardized (SID) ileal digestibility of amino acids (AA) from seven ingredients usually used in pig diets, with or without multi-carbohydrase (MC) and phytase (Phy) supplementation. Weaned piglets at 23 d old were housed in cages to studies digestibility and metabolism, remaining in the experiment until 45 d of age. Pig adaptation to feces and urine collection was 10 to 20 d experimental period and ileal content sampling at slaughter at 22 d (45 d old). A completely randomized experimental design was used with 4 treatments and 5 replicates. The pig was considered as an experimental unit. The experimental diets consisted of test ingredient as the sole source of protein with or without MC, Phy or MC+Phy. Two kind of reference diet were used to calculate the nutrient balance or AID and SID of AA. Titanium dioxide (0.3%) was used as indigestible marker. The MC enzyme had: galactomannanase, 10%; xylanase, 10%; beta-glucanase, 10%; malted barley, 60% and α-galactosidase, 10%. The Phy was obtained from the Saccharomyces cerevisiae fermentation with 10,000 FTU/g activity. The ingredients used were: rice bran, micronized full fat soybean meal, wheat bran, broken rice, sorghum, corn and texturized soybean meal. The results indicated effects from ingredients and enzymes combinations and the evidences occurred according to bromatological characteristics of each one

A regulação da expressão gênica do GLUT4 induzida pelo jejum e insulina em músculo sóleo de ratos e a participação do fator transcricional Nuclear Factor -kappa B (NF-<font face=\"symbol\">kB). Investigou-se a regulação induzida pelo jejum e insulina na expressão do GLUT4 no músculo sóleo de rato Wistar e a participação do fator transcricional NF-<font face=\"symbol\">kB. Analisou-se sóleo de rato alimentado e jejuado com músculo incubado ou não em KHB com ou sem insulina. Avaliou-se a expressão do GLUT4 por Northern e Western blotting e a atividade de ligação do NF-<font face=\"symbol\">kB ao DNA por Gel Shift. Sóleos de ratos jejuados diminuíram em 24% o mRNA de GLUT4, aumentaram 51% a atividade de ligação do NF-<font face=\"symbol\">kB e diminuíram 30% o conteúdo protéico total comparados aos alimentados. Sóleos de ratos jejuados aumentaram 38% o mRNA do GLUT4, diminuíram 30% a atividade de ligação do NF-<font face=\"symbol\">kB e sem alterar a proteína GLUT4 comparados aos incubados. A incubação com insulina por 70, 120 e 180 minutos do sóleo de ratos jejuados aumentou o mRNA de GLUT4 em 37%, 30% e 25%, diminuiu a atividade de ligação do NF-<font face=\"symbol\">kB em 30%, 40% e 50% e aumentou a proteína GLUT4 em 33%, 40% e 50% em relação a incubação com KHB. Os resultados indicam que o jejum e insulina regulam a expressão de GLUT4 com participação do NF-<font face=\"symbol\">kB. / The regulation of GLUT4 gene expression induced by fasting and insulin in soleus muscle of rats and the participation of transcriptional factor Nuclear Factor -kappa B (NF-<font face=\"symbol\">kB). It was investigated the regulation induced by fasting and insulin in the GLUT4 expression in soleus muscle of Wistar rat and the particiation of transcriptional factor NF-<font face=\"symbol\">kB. It was analysed soleus of fed-rats and fasted-rats with muscle incubated ou not in KHB with or without insulin. It was analysed the GLUT4 expression for Northern and Western blotting and the binding activity of NF-<font face=\"symbol\">kB to DNA for Gel Shift. Soleus of fasted-rats decreased 24% the GLUT4 mRNA, increased 51% the binding activity of NF-<font face=\"symbol\">kB and decreased 30% the total protein content compared to fed-rats. Soleus of fasted-rats increased 38% the GLUT4 mRNA, decreased 30% the binding activity of NF-<font face=\"symbol\">kB, without altering the GLUT4 protein compared to the incubated muscles. The incubation with insulin for 70, 120 e 180 minutes of the soleus of fasted-rats increased the GLUT4 mRNA in 37%, 30% e 25%, decreased the binding activity of NF-<font face=\"symbol\">kB in 30%, 40% e 50% and increased GLUT4 protein in 33%, 40% e 50% in relation to incubated muscles with KHB. The results indicate that fasting and insulin regulate the GLUT4 expression with participation of NF-<font face=\"symbol\">kB.

A identificação de novos alvos para controlar o processo inflamatório é, provavelmente, o principal desafio que dificulta o desenvolvimento de novas drogas anti-inflamatórias. Assim, a modulação das vias de sinalização intracelulares em fagócitos desponta como uma forma interessante de alcançar este objetivo. No entanto, isso pode trazer como consequência a diminuição da defesa do hospedeiro contra patógenos. Este estudo teve como objetivo examinar se o nitróxido 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi (Tempol) exerce efeito sobre produção de oxidantes por neutrófilos inflamatórios através da regulação da atividade de proteínas quinases e da proteína dissulfeto isomerase (PDI), uma chaperona cujos sítios ativos contêm o motivo Cys-Gly-His-Cys (CXXC) e está envolvida na montagem do complexo enzimático NADPH oxidase (Nox2) de fagócitos. Vias bioquímicas diferentes foram ativadas para a liberação de espécies reativas de oxigênio por neutrófilos inflamatórios, e, paralelamente, a atividade de proteínas quinases foi determinada sob efeito de Tempol nos fagócitos. O nitróxido inibiu significativamente o burst oxidativo dos neutrófilos de maneira dependente da concentração. Este efeito foi detectado pelo consumo de oxigênio, onde a IC50 encontrada foi de 45±4 μM. Utilizando-se ensaios de quimioluminescência dependente de luminol ou de isoluminol, mostramos que o Tempol provocou um atraso no período de resposta latente da ativação de Nox2 dos neutrófilos sob diferentes estímulos. Coerentemente, o nitróxido inibiu a atividade de proteínas quinases de neutrófilos estimuladas por diferentes vias bioquímicas, como quantificado por ensaios quimioluminescentes e por teste dot blot. Nas mesmas condições, Tempol reduziu a atividade fungicida de neutrófilos contra Candida albicans. Na presença de Tempol a atividade redutase de PDI foi reversivelmente afetada tanto in vitro como em neutrófilos inflamatórios estimulados, cuja IC50 de 35±3,3 μM foi calculada através de metodologia de espectrofluorescência. Esta atividade inibitória foi confirmada com o método espectrofotométrico de enovelamento de insulina. Foi utilizada PDI recombinante para ser estudado o mecanismo de inibição que o Tempol exerce sobre a esta tiol óxido-redutase, através de espectrometria de massa. Na análise da proteína total, 1 e 4 moléculas de Tempol foram detectadas ligadas à proteína. No entanto, somente uma molécula do nitróxido foi encontrada ligada covalentemente à PDI. Mais especificamente, a Cys400 foi modificada por Tempol. Em conjunto, os resultados revelam um novo mecanismo do Tempol sobre a regulação de enzimas associadas à atividade do complexo Nox2 de neutrófilos inflamatórios, os quais apresentam aplicações clínicas potenciais para intervenção terapêutica em processos patológicos. Entretanto, o possível uso do Tempol como agente anti-inflamatório deve ser cauteloso, uma vez que este nitróxido diminuiu a resposta microbicida de neutrófilos. / The identification of new targets for controlling inflammatory processes is, almost certainly, the major challenge that hampers the development of new anti-inflammatory drugs. Thus, the modulation of intracellular signaling pathways in phagocytes emerges as an interesting way to achieve this goal. However, this strategy can bring the effect of lowering the host defense against pathogens. This study aimed to examine whether the nitroxide 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (Tempol) has an effect on production of oxidants by inflammatory neutrophils through regulation of protein kinase activity and protein disulfide isomerase (PDI), a chaperone whose active sites containing the motif Cys-Gly-His-Cys (CXXC) and is involved in the assembly of the NADPH oxidase enzyme complex (Nox2) on phagocytes. Different biochemical pathways were activated for the release of reactive oxygen species by inflammatory neutrophils, and, in parallel, the protein kinase activities were determined under Tempol treatment of phagocytes. The nitroxide significantly inhibited oxidative burst of neutrophils in a concentration dependent manner. This effect was detected by oxygen consumption, where the IC50 was found to be 45±4 µM. By means of chemiluminescence luminol- or isoluminol-dependent assay, we showed that Tempol caused a delay in the lag period of neutrophils Nox2 activation under different stimuli. Accordingly, the nitroxide inhibited the activity of protein kinases in neutrophils stimulated by various biochemical pathways, as quantitated by chemiluminescent assays and dot blot test. Under the same conditions, Tempol reduced neutrophil fungicidal activity against Candida albicans. In the presence of Tempol, PDI reductase activity was reversibly affected both in vitro and in stimulated inflammatory neutrophils, whose IC50 of 35±3.3 µM was calculated by fluorescent methodology. This inhibitory activity was confirmed by the spectrophotometric insulin method. Recombinant PDI was used for the purpose of studying the mechanism of inhibition that Tempol exerts on this thiol oxide reductase enzyme, by mass spectrometry. In the analysis of total protein, 1 and 4 molecules of Tempol were detected bound to the protein. However, only one molecule of the nitroxide was found covalently linked to PDI. More specifically, Cys400 has been changed by Tempol. Together, these results reveal a novel mechanism of Tempol on the regulation of enzymes associated with Nox2 complex inflammatory activity of neutrophils, which have potential clinical applications for therapeutic intervention in pathological processes. However, the promising use of Tempol as an anti-inflammatory agent must be taken with caution, since this nitroxide decreased neutrophil microbicidal response.

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2016-09-01T18:24:26Z No. of bitstreams: 2 TesePedroMartinsFinal.pdf: 958191 bytes, checksum: 3e28b170996bc7e61bbaba660c3be6c7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T18:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TesePedroMartinsFinal.pdf: 958191 bytes, checksum: 3e28b170996bc7e61bbaba660c3be6c7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The best way to understand biological processes that occur in humans is to use other species as comparative models. One of the areas that best uses model species are studies on senescence. Birds are of special interest in these studies since they are longer lived than its size and metabolic rates would predict. Although initially birds were considered immune to actuarial senescence, the accumulation of information in the second half of twentieth century on the variation in survival rates with age in birds changed this paradigm. The senescence studies , however, are limited, especially due the difficulty in collecting data on age of death in birds. This work use new methods of measuring age in birds and calculate senescence rates in Pithys albifrons, a neotropical passerine. The results demonstrate that actuarial senescence in P. albifrons is non-existent or negligible. The estimated demographic parameters for P. albifrons demonstrate that low senescence rate does not guarantee this species a high longevity. The longevity of this species is similar to the species of the same weight from temperate region. The low longevity of this species is more related to the small size and the low annual survival rate. This article presents evidence of a species of neotropical bird that shows no signs of actuarial senescence and that the longevity of the species is more related to their survival rates than it is with senescence rates. / Dentre as áreas de estudos que melhor se utilizam desta máxima estão os estudos sobre senescência. Aves são de especial interesse nestes estudos por serem mais longevas do que seu tamanho e taxas metabólicas prediriam. Apesar de inicialmente terem sido consideradas imunes à senescência atuarial, a partir da segunda metade do século XX, o acúmulo de informação sobre a variação das taxas de sobrevivência com a idade em aves mudou este paradigma. Os estudos sobre senescência em aves, no entanto, são limitadao, especialmente pela dificuldade em coletar dados sobre idade em aves. Este trabalho usa novos métodos de aferir idade em aves e de calcular taxas de senescência em Pithys albifrons, um passeriforme neotropical especializado em forragear seguindo formigas de correição. Os resultados demonstram que a senescência atuarial em P. albifrons é inexistente ou negligenciável. Os parâmetros demográficos estimados para P. albifrons demonstram que a baixa taxa de senescência não garante a essa espécie uma alta longevidade. A longevidade desta espécie é similar a espécies do mesmo peso. A baixa longevidade desta espécie está mais relacionada com o pequeno porte e com a baixa taxa de sobrevivência anual. Este trabalho apresenta evidências de ausência de sinais de senescência atuarial e de que a longevidade das espécies em passeriformes neotropicais. está mais relacionada com suas taxas de sobrevivência do que com as taxas de senescência. Estudos comparativos mais abrangentes similares ao desenvolvido para P. albifrons são necessários para um entendimento da senescência em aves neotropicais

Made available in DSpace on 2019-03-30T00:21:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-01-30 / Obesity and Its co morbidity has become world endemic health problem. Among several triggers to this condition, evolution in diet composition with large amounts intake of energetic foods, added to limited physical activities due to the modern people habits, are notables factors. Change in ratio omega-6/omega-3 fatty acids intake is an important obesity cause and can make the co morbidity become worst. Many researches evidence the role of the fatty acids omega-6/ômega3 ratio as effective health promoter by, modulating its bio-active derivatives; the eicosanoids and cytokines. The aim of this study is to evidence the anti-obesity effect of a diet supplementation with omega-3 fatty acids, and, specific aims are following up rats corporal weight, adipocytes size and blood levels of total cholesterol, high density lipoprotein (HDL) and triglycerides. This was an experimental study with five Wistar male rats groups (n=6), with body weight upper 260g. One group was euthanized at day one; two groups received intake of water by gavage during 45 and 90 days, respectively, and two groups received intake of 0,1mg/kg/weigh/day of high purified omega-3 (EPA 350 mg/ml + DHA 220 mg/ml) for 45 and 90 days. All animals received intake of water and food at libitum during the experience. .The results showed decreasing in blood total cholesterol, and triglycerides levels (p<0,05), increase in HDL blood level (p<0,05), decrease in weight and had reduced its adipocytes area (p< 0,01) with omega-3 intake. The group which received omega-3 for 45 days compared to the 90 days group choose less parameter reductions. None of the rats presented any sign of side effects during the study. Conclusion: the current study evidenced ante obesity effect, in rats, of omega-3 fatty acid intake. This effect was timedependent. Keywords: PUFAS n-3; Obesity; Metabolic Syndrome; low grade Inflammation. / Obesidade tornou-se um problema endêmico mundial de saúde, com graves repercussões decorrentes de suas comorbidades. Entre os fatores predisponentes, mudanças nos padrões alimentares é o mais agravante. A inversão na composição alimentar da relação entre ácidos graxos ômega-3 e ômega-6, é fator indutor de obesidade e síndrome metabólica. Há evidências na literatura científica de que o balanço desses ácidos graxos pode ser uma poderosa arma na promoção de saúde, por modular ação dos derivados bioativos do grupo dos eicosanoides e citocinas, além de interferir com outros fatores indutores de obesidade e síndrome metabólica. O objetivo principal desta pesquisa foi investigar o efeito ante obesidade da suplementação com ômega-3 em ratos, utilizando como metas específicas observar evolução do peso, tamanho dos adipócitos e níveis sanguíneos de colesterol total, lipoproteína de alta densidade e triglicerídeos dos ratos sob o efeito do ômega-3. Foi uma pesquisa experimental com 5 grupos (n=6) de ratos Wistar machos, com peso corporal superior a 250g, fornecidos pelo Núcleo de Biologia Experimental da Universidade de Fortaleza. Um grupo controle foi sacrificado no primeiro dia utilizado como parâmetro basal dos animais. Dois grupos receberam água por gavgem 45 e 90 dias, e dois grupos receberam por 45 e 90 dias, 1mg /kg ao dia de gel de ômega-3, com ácido eicosapentaenoico (EPA, 350 mg/ml + ácido docosahexaenoico (DHA, 220 mg/ml). Todos os ratos receberam água e alimento ad libitum. Os resultados mostraram efeito, tempo dependente, reduzindo níveis de colesterol total e triglicerídeos (p<0,05), aumentando níveis de HDL (p<0,05), e evitando ganho de peso nos ratos (p<0,05), além de conter o aumento dos adipócitos (p<0,01) no grupo que recebeu ômega-3 por 90 dias, comparados aos grupos que receberam água. O grupo que recebeu ômega-3 por 45 dias apresentou menores índices na redução dos parâmetros citados. Nenhum dos ratos apresentou sinal de efeitos adversos durante a pesquisa. Como conclusão, verificamos que a suplementação com ômega-3 em apresenta evidente ação ante obesidade. Novas pesquisas devem ser feitas visando efeito emagrecedor em humanos e a possível utilização no controle e prevenção da obesidade. Palavras-chave: Ômega-3; Obesidade; Síndrome Metabólica; Inflamação de baixo grau.

A isquemia cerebral (IC) ainda é uma das principais causas de mortalidade e deficiência adquirida em humanos. A maioria dos sobreviventes necessita de assistência médica contínua, o que significa que é preciso investigar as vias que levam à reparação e à recuperação da função cerebral atingida. O conhecimento de mecanismos que atuam na fase de recuperação oferece uma maior janela temporal para atuação farmacológica. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o envolvimento das alterações do metabolismo energético, do sistema glutamatérgico e de parâmetros astrocitários após indução de isquemia focal permanente (FPI) in vivo. Ratos Wistar machos adultos (90 dias) foram divididos em dois grupos: Sham e Isquemia. A isquemia foi induzida por termocoagulação, enquanto os animais Sham foram submetidos apenas à craniotomia. Análises ex vivo foram realizadas em ambos os hemisférios cerebrais, separadamente. Após 2 dias, a isquemia aumentou a captação e a oxidação de glicose, glutamato e lactato no hemisfério ipsilateral à lesão. Tanto a captação de glutamato quanto a oxidação de lactato se mostraram aumentadas também no hemisfério contralateral no mesmo período, indicando que o lactato derivado do glutamato possa ser responsável por manter o metabolismo cerebral logo após FPI. A Análise da captação de [18F]FDG em microPET mostrou que, in vivo, a captação de glicose ipsilateral está prejudicada, sugerindo que a insuficiência de fluxo sanguíneo na região está por trás dessa alteração. A análise por Real Time PCRq mostrou que a expressão de mRNA dos transportadores GLAST e GLT-1 estava diminuída no hemisfério isquêmico. A expressão de GLT-1 também estava diminuída no hemisfério contralateral nos dois tempos analisados, indicando uma regulação diferente para esse transportador. O imunoconteúdo de GLAST mostrou diminuição contralateral, contribuindo para a hipótese de que a GFAP pode ser importante para reter esse transportador na membrana plasmática. Após 2 dias, foi observado um aumento de MCT4 contralateral, enquanto que o MCT2 encontrava-se diminuído. Os níveis proteicos de MCT4 continuaram elevados após 9 dias no hemisfério contralateral, com aumento também no ipsilateral, sugerindo que esse transportador tem um papel mais ativo a curto e a médio prazos após IC. A análise de parâmetros astrocitários por imunohistoquímica demonstrou reatividade na área de peri-infarto e um maior conteúdo de GFAP. O aumento do número de processos centrais primários é o maior responsável pela forma mais radial da astroglia reativa. Em conjunto, nossos resultados sugerem que o metabolismo energético possa estar regulado de forma a conter a expansão do insulto isquêmico e, assim, auxiliar a recuperação metabólica após indução de lesão isquêmica. Além disso, destacamos o envolvimento do lactato como um substrato energético essencial para recuperação do dano isquêmico e, também, para iniciar os mecanismos de compensação no hemisfério contralateral. / Cerebral ischemia (IC) is still a leading cause of death and acquired deficiency in humans. Most survivors need further medical care, which makes essential the investigation of mechanisms that lead to brain repair and recovery. Considering that knowledge of the mechanisms behind brain repair and recovery offers a greater time window for pharmacological manipulation of potential therapeutic targets, the aim of this work was to investigate the involvement of changes in the energy metabolism, glutamatergic system and astrocytic parameters in an animal model of focal permanent ischemia (FPI). Adult male Wistar rats (90 days) were divided in 2 groups: Sham and Ischemia. FPI was induced surgically by themocoagulation, while sham animals were only submitted to craniotomy. Ex vivo analyses were performed in both brain hemispheres separately. At 2 days post-FPI, brain ischemia significantly increased ipsilateral uptake and oxidation of glucose, glutamate and lactate. Interestingly, glutamate uptake and lactate oxidation were also contralateraly augmented, indicating that glutamate-derived lactate may be responsible for maintaining brain metabolism after focal ischemia. MicroPET evaluation showed that in vivo [18F]FDG uptake is impaired, indicating that blockage of cerebral blood flow may be the reason for diminished uptake when compared to the ex vivo analyses. RT-PCRq analysis showed that mRNA expression of glutamate transporters GLAST and GLT-1 was reduced in the ischemic hemisphere. The expression of GLT-1 was also reduced in the contralateral hemisphere in both time points analyzed, indicating a different regulation for this transporter. GLAST immunocontent by western blot showed a contralateral decrease 9 days after FPI, contributing to the possibility that GFAP can be important to retain this transporter in the plasma membrane. We also observed an increase in MCT4 protein levels in the contralateral hemisphere, while MCT2 was decreased, 2 days following FPI. MCT4 levels were still elevated at 9 days, also showing ipsilateral increase, suggesting that this transporter has a more active role in both short and medium term after IC. The analysis on astrocytic parameters presented greater reactivity in the peri-infarct area and a higher content of GFAP in the areas analyzed. Morphological changes, especially due to increased number of primary central processes, are responsible for most radially reactive astroglia. Together, our results suggest that energy metabolism may be regulated to contain the expansion of the ischemic insult and thus help the metabolic recovery after ischemic injury. In addition, we point out the involvement of lactate as an essential energy substrate for the recovery of ischemic damage, and also to start the compensation mechanisms in the contralateral hemisphere.

A doença de Ménière (DM) já foi descrita há mais de 150 anos1, sendo ainda controversos sua fisiopatogenia, diagnóstico e tratamento. Em algumas situações, é possível identificar uma etiologia definida, sendo então denominada síndrome de Ménière (SM). Entre as etiologias, os distúrbios metabólicos são conhecidos como agentes participantes na patogênese, especialmente os distúrbios da homeostase da insulina e da glicose2. Distúrbios metabólicos, mesmo em estágios precoces, como a resistência à insulina (RI) e a consequente hiperinsulinemia, já poderiam repercutir em um comprometimento energético funcional da bomba de sódio/potássio ATPase na orelha interna. Sabe-se que a bomba sódio/potássio ATPase é a responsável pela manutenção da alta concentração de potássio e baixa de sódio na endolinfa, a exemplo do que acontece no espaço intracelular. A manutenção desse equilíbrio iônico ocorre com gasto de energia. Pacientes hiperinsulinêmicos, por exibirem comprometimento funcional da bomba sódio/potássio ATPase, podem apresentar aumento da concentração de sódio e diminuição de potássio no nível da endolinfa, com consequente aumento da pressão osmótica a esse nível, resultando em hidropsia endolinfática. Foram demonstradas, por Angeli et al.3, as alterações dos potenciais evocados auditivos por eletrococleografia (ECoG) durante o hiperinsulinismo agudo induzido, em um estudo utilizando um modelo animal (ovelha). Houve progressiva supressão da amplitude do potencial de ação quando comparado ao grupo controle (p = 0,001). Já Maia et al.4 avaliaram, através da monitorização das emissões otoacústicas (OEA), o registro dos limiares dos produtos de distorção em estudo com delineamento semelhante. Houve diminuição estatisticamente significativa nos limiares dos produtos 12 de distorção no grupo intervenção (p < 0,001). Ambos os estudos são parte da mesma linha de pesquisa dessa investigação. A hiperinsulinemia é consequência de um distúrbio metabólico, a RI, em que ocorre uma redução da resposta biológica da insulina em nível celular. A hiperinsulinemia representa a primeira etapa do processo que gera a hiperglicemia e o diabetes melito (DM2)5. Na presença de hiperinsulinemia isolada (hiperinsulinemia com euglicemia) já pode existir manifestação cocleovestibular6. Por isso, a identificação precoce desse distúrbio apresenta importância na prevenção do DM2 e também no manejo das doenças cocleovestibulares de etiologia metabólica. Embora exista consenso sobre o diagnóstico laboratorial do DM2, é ainda controversa a forma de estabelecer o diagnóstico de RI. Existem diversos testes diagnósticos, sendo o padrão-ouro (clamp euglicêmico hiperinsulinêmico) altamente complexo e impraticável em estudos populacionais7. Na prática clínica, o diagnóstico de RI pode ser realizado através do teste de tolerância oral à glicose (TTGO), sendo avaliada a resposta insulinêmica e glicêmica. Também são utilizados os valores basais da insulina e glicemia em jejum, porém apresentam baixa sensibilidade8. Existe uma tendência em estudos populacionais de utilizar modelos matemáticos, como o Homeostasis Model Assessment (HOMA) e o Quantitative Insulin Sensitivity Check Index (QUICKI), que utilizam esses valores em jejum na fórmula para traduzir a sensibilidade à insulina e a capacidade secretória das células beta do pâncreas. Em séries de pacientes com diagnóstico de DM, foi demonstrada alteração na curva insulinêmica em 67,7%9 até 86%10 dos casos. Estudo prévio realizado por D’Avila e Lavinsky11 identificou que 72% dos pacientes com DM apresentam algum grau de hiperinsulinismo. 13 Portanto, já existe evidência experimental de que alterações no metabolismo da insulina repercutem no potencial endococlear em modelos animais. Além disso, os estudos clínicos demonstram que a maioria dos pacientes com DM apresentam hiperinsulinismo. Entretanto, não existem estudos comparados que avaliem o impacto clínico do hiperinsulinismo na DM.

Fatores ambientais em períodos precoces do desenvolvimento podem levar a alterações persistentes no sistema nervoso central e no sistema endócrino-metabólico. O período pré-púbere é uma fase crítica do desenvolvimento, quando o encéfalo passa por diversos processos fundamentais, e intervenções ambientais durante essa fase de intensa maturação cerebral podem influenciar a susceptibilidade a doenças ou a resiliência na idade adulta. O estresse por isolamento social destaca-se como um dos mais potentes estressores durante o desenvolvimento e pode levar a alterações a longo-prazo no comportamento social e cognitivo. O estresse também pode prejudicar o metabolismo oxidativo. Outro fator ambiental importante são os alimentos ricos em carboidratos simples, os quais, por um lado, são “alimentos confortantes”, ou seja, redutores dos efeitos do estresse, mas também podem desencadear alterações no metabolismo periférico e celular neural. Com base no exposto acima, o objetivo desta tese foi investigar os efeitos do estresse por isolamento social com acesso ou não a um alimento palatável no período pré-púbere (durante o 21-28 dia pós-natal) sobre aspectos metabólicos e neuroquímicos, e investigar memória espacial e possíveis alterações celulares no córtex pré-frontal e no hipocampo de ratos juvenis e adultos. Para alcançar esse objetivo, foram avaliados consumo calórico, parâmetros metabólicos, e o neuropeptideo Y hipotalâmico em ratos jovens e adultos, verificando possíveis mudanças sexo-específicas. Também foram analisados parâmetros do metabolismo energético, do estresse oxidativo, índice de fragmentação do ADN celular e morte celular no hipocampo e no córtex pré-frontal de ratos machos juvenis e adultos. A fim de tentar verificar se as alterações encontradas no metabolismo celular poderiam afetar o comportamento, foram avaliadas a memória espacial e a atividade motora apenas de ratos adultos. Os resultados mostraram que as fêmeas, mesmo antes da puberdade, foram mais propensas a utilizar alimentos confortantes quando expostas ao estresse. Já ratos machos foram mais propensos à programação metabólica a longo-prazo, induzida pela exposição precoce ao alimento palatável, possivelmente relacionada à hipoadiponectinemia. Ambas as estruturas encefálicas estudadas, apresentaram uma programação no metabolismo celular neural a longo-prazo. O isolamento social induziu desequilíbrio entre os sistemas antioxidantes, e induziu uma redução da atividade da enzima Na+,K+-ATPase no córtex pré-frontal. A exposição precoce à dieta palatável não foi capaz de prevenir esses efeitos a longo-prazo. No hipocampo de ratos jovens, o isolamento social induziu desequilíbrio oxidativo, aumentou o potencial mitocondrial, o índice de fragmentação ao ADN e a apoptose. Diferentemente dos achados no córtex pré-frontal, o consumo da dieta palatável aumentou atividade de enzimas antioxidantes e preveniu diversos dos efeitos do estresse no hipocampo de ratos jovens. Nos ratos adultos, o isolamento social aplicado no período pré-púbere levou ao desequilíbrio oxidativo a longo-prazo. Houve também, um aumento no número de células necróticas no hipocampo desses animais. A ingestão de alimento palatável durante a exposição ao estresse atenuou alguns efeitos do estresse, incluindo as alterações nas atividades dos complexos respiratórios, no índice de fragmentação do ADN celular e no número de células necróticas. Esses efeitos podem estar relacionados com o aumento no imunoconteúdo de receptores de glicocorticoides no hipocampo, que observamos ter sido induzido pela dieta palatável. No entanto, a essa dieta induziu algumas alterações no metabolismo celular neural, per se, aumentando o índice de fragmentação ao ADN celular, o número de células em apoptose inicial e diminuindo o número de células vivas. De modo interessante, não houve diferenças com relação à memória espacial ou à atividade motora. De uma forma geral, esta tese mostrou que intervenções precoces durante o desenvolvimento do animal podem programar o metabolismo ao longo da vida. Os machos foram mais susceptíveis aos efeitos induzidos pelo consumo precoce de alimento palatável quando avaliados parâmetros do metabolismo a longo-prazo. Com relação aos achados no metabolismo neural, diferenças em resposta à exposição ao estresse e à dieta palatável foram observadas no hipocampo e no córtex pré-frontal. O hipocampo mostrou-se mais susceptível a influências de fatores ambientais precoces. Houve claros efeitos sobre o equilíbrio oxidativo e a função mitocondrial mesmo na idade adulta, muito tempo após as intervenções terem cessado; a dieta palatável foi capaz de prevenir vários dos efeitos do estresse no período pré-púbere. / to persistent changes in the central nervous system and in the endocrine-metabolic system. The pre-puberty is a critical stage of development, because the brain is undergoing many fundamental processes and functional organization. Environmental interventions during these periods of intense brain maturation may influence disease susceptibility or resilience in adulthood. Social isolation is one of the most potent stressors during development, and can lead to long-term changes in social behavior, cognitive behavior, and also changes in metabolic parameters. Another important environmental factor that may affect development are foods rich in simple carbohydrates, which are known as comfort foods, since they are able to reduce the effects of stress, however they may as well change peripheral and neural metabolism. Based on the above, the aim of this thesis was to investigate the effects of stress by social isolation in the pre-puberty (during 21-28 postnatal day), with or without the access to a palatable food, on metabolic and neurochemical aspects, and to investigate possible spatial memory and cellular changes in the prefrontal cortex and in the hippocampus of juvenile and adult rats. To achieve this goal, we evaluated caloric intake, metabolic parameters and hypothalamic neuropeptide Y in juvenile and adult rats, verifying possible sex-specific differences. Were also analyzed parameters of energy metabolism, oxidative stress, DNA fragmentation index and cell death in the hippocampus and prefrontal cortex of male juvenile and adult rats. In order to verify whether the possible alterations in cellular metabolism could affect behavior we assessed spatial memory and motor activity. With respect to metabolic parameters, we observed that females, even before puberty, were more likely to use comfort foods when exposed to stress. Male rats were more prone to the long-term metabolic programming induced by early exposure to palatable food, possibly related to hypoadiponectinemia. Both brain structures studied presented long-term alterations in neural cell metabolism. Social isolation induced imbalance between antioxidant systems, and a reduction of Na+, K+-ATPase activity in the prefrontal cortex. The palatable diet was not able to prevent these long-term effects. In the hippocampus of juveniles, social isolation induced oxidative imbalance, increased the mitochondrial potential, the DNA fragmentation index and apoptosis. Unlike the findings in the prefrontal cortex, in hippocampus the consumption of palatable diet increased activity of antioxidant enzymes and prevented many of the effects of stress in juvenile rats. In hippocampus of adult rats, social isolation in the prepubertal period led to long-term oxidative imbalance, and increased number of necrotic cells. The intake of palatable food during exposure to stress attenuated some of the effects of stress, including changes in the activities of respiratory complexes, the index of cellular DNA fragmentation and the number of necrotic cells. These effects may be related to the increased immunocontent of glucocorticoid receptors in the hippocampus induced by the palatable diet. However, this diet also induced changes per se in neural cell metabolism, including increased DNA fragmentation and apoptosis, and reduced number of live cells. Interestingly, there were no differences on spatial memory and motor activity. Generally, this thesis has shown that early interventions during the pre-pubertal period can program metabolism throughout life. Male rats were more susceptible to consumption of palatable food when long-term metabolic changes were evaluated. Differences in response to stress exposure and palatable diet were observed in hippocampus and prefrontal cortex. The hippocampus was shown to be more susceptible to influences of early environmental factors. There were clear effects on mitochondrial function and oxidative balance in the adulthood, long after the intervention had ceased; the palatable diet was able to prevent many of the effects of stress in the prepubertal period.