Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-12T19:48:28Z No. of bitstreams: 1 NerivaniaNunesGodeiro_TESE.pdf: 42759157 bytes, checksum: 096a840516dd298c1623004a0fa0476d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-14T20:25:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NerivaniaNunesGodeiro_TESE.pdf: 42759157 bytes, checksum: 096a840516dd298c1623004a0fa0476d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T20:25:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NerivaniaNunesGodeiro_TESE.pdf: 42759157 bytes, checksum: 096a840516dd298c1623004a0fa0476d (MD5) Previous issue date: 2017-09-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Seirinae ? uma das mais diversas subfam?lias de Collembola, e grande parte dessa diversidade ? devida a Seira Lubbock que possui, aproximadamente, 220 esp?cies reconhecidas. At? o momento, nenhuma filogenia interna foi proposta para o t?xon, o que dificulta a organiza??o do conhecimento para compara??o, descri??o de novas esp?cies e g?neros, al?m da pr?pria compreens?o dos seus padr?es evolutivos. A quetotaxia dorsal ? o principal componente morfol?gico utilizado para distinguir esp?cies, e embora comprovadamente diagn?stico, pode ser vari?vel intraespecificamente. O principal objetivo deste trabalho ? esclarecer as rela??es filogen?ticas entre os Seirinae neotropicais, do ponto de vista molecular e morfol?gico, o que poder? resultar numa melhor organiza??o interna da subfam?lia. Para tanto, foram sequenciadas 27 amostras de diferentes esp?cies de Entomobryidae e uma de Paronellidae. Para as an?lises moleculares, foi extra?do e quantificado o DNA total de um indiv?duo/amostra e bibliotecas foram constru?das e sequenciadas por Next Generation Sequencing utilizando o HiSeq 2000. O genoma mitocondrial (DNAmt) completo das esp?cies foi reconstru?do atrav?s de an?lises de bioinform?tica utilizando duas metodologias: SOAPdenovo_Trans e MIRA/MITOBim. Duas filogenias foram propostas: uma contendo somente os genomas reconstru?dos neste trabalho e outra complementar, onde foram inclu?dos 11 DNAmt de Collembola disponibilizados em bancos de dados online. As filogenias foram feitas por an?lises Bayesianas utilizando os treze genes codificantes proteicos que correspondem a quase totalidade do DNAmt. Os resultados corroboram com a proposta atual que a ordem Poduromorpha ? a mais basal de Collembola; a ordem Symphypleona aparece como grupo-irm?o de Entomobryomorpha, que apresenta clara divis?o em duas superfam?lias, Isotomoidea e Entomobryoidea; o posicionamento dos g?neros Lepidocyrtoides Sch?tt e Lepidosira Sch?tt dentro de Entomobryinae corroboram com a mais recente filogenia publicada; a monofilia de Seirinae e seus grandes grupos internos foi comprovada pela primeira vez por dados moleculares com alto apoio nodal; o g?nero Tyrannoseira Bellini & Zeppelini, recentemente descrito, foi validado filogeneticamente; Lepidocyrtinus B?rner foi al?ado a status de g?nero; e tr?s sinon?mias de esp?cies foram propostas; por fim, algumas caracter?sticas morfol?gicas de Seirinae foram identificadas como diagn?sticas e com sinal filogen?tico, como por exemplo, a quantidade de macroquetas no primeiro segmento abdominal. / Seirinae is one of the most diverse subfamilies of Collembola, and a considerable part of this diversity is comprised by Seira Lubbock, which currently gathers approximately 220 species. So far no internal phylogeny Seirinae was proposed, what leads to difficulties in the establishment of comparative knowledge, description of new taxa, and also the understanding of the evolutionary patterns within this taxon. The dorsal chaetotaxy is the main morphological component utilised to distinguish species, and although undoubtedly diagnostic, it can be variable interspecifically. The main aim of this work is to clarify the phylogenetic relations within the Neotropical Seirinae based on both molecular and morphological data, which might result in a better internal organization of the subfamily. For this aim, 27 samples of different species belonging to Entomobryidae and one of Paronellidae were sequenced. As for molecular analyses genomic DNA of one individual/sample was extracted and quantified and sequencing libraries were built and sequenced using Next-Generation Sequencing on HiSeq 2000. The whole mitochondrial genome (DNAmt) of the species was reconstructed by two methods: SOAPdenovo_Trans and MIRA/MITOBim. Two phylogenies were then proposed: one containing only genomes reconstructed in this study as well as a complementary one, where 11 Collembola DNAmt available in a public database were also included. The phylogenies were generated through Bayesian analyses using the thirteen protein coding genes that almost correspond to the entire DNAmt. The results corroborate the current proposal which claims the order Poduromorpha as the most basal order of Collembola; the order Symphypleona as the sister-group of Entomobryomorpha, which shows clear division into two superfamilies, Isotomoidea and Entomobryoidea; the placement of Lepidocyrtoides Sch?tt and Lepidosira Sch?tt genera inside Entomobryinae corroborates the most recently published phylogeny; the monophyly of the internal groups of Seirinae based on molecular evidence was confirmed for the first time showing high nodal support; Tyrannoseira Bellini & Zeppelini, recently described, was validated phylogenetically; Lepidocyrtinus B?rner was elevated to genus status; and three species synonyms were proposed; finally some morphological characteristics of Seirinae were identified as diagnostic and having phylogenetic signal, for instance, the quantity of macrochaetae on the first abdominal segment.

In this paper I report on a study whose principal aim is to understand the development and decline of the southern Peruvian Nasca culture in the upper Río Grande de Nasca drainage, and its cultural and biological affinities to the preceding Paracas culture. Ancient DNA analyses were conducted on over 300 pre-Columbian individuals from various cemeteries in southern Perú, from periods ranging from the Formative Period to the Middle Horizon. Our results show that the Nasca populations are close related to those of the preceding Paracas culture, and combined with archaeological data, suggest that the Nasca culture was autochthonous to the Río Grande drainage. Furthermore, one can observe how changes in socioeconomic complexity influence the genetic diversity. The pre-Columbian coastal populations of southern Perú differ significantly from both ancient highland and all present-day Peruvian populations. The genetic differentiation between the main cultural areas of western South America seems to fade with the Middle Horizon. / Se presenta aquí un estudio cuyo objetivo principal es la comprensión del desarrollo y decadencia de la cultura Nasca en la parte alta de la cuenca del Río Grande de Nasca, así como sus afinidades biológicas y culturales con su antecesora, la cultura Paracas. Se realizaron análisis de ADN antiguo en más de 300 individuos procedentes de varios cementerios prehispánicos del sur del Perú correspondientes a un lapso que se inicia en el Período Formativo y alcanza el Horizonte Medio. Los resultados muestran que las poblaciones nasca son cercanas a las de su cultura precedente. Esta información, combinada con los datos arqueológicos, sugiere que la cultura Nasca se desarrolló, de manera autóctona, en la cuenca del Río Grande. Más aún, se puede observar que los cambios socioeconómicos de este período influyeron en la diversidad genética. Las poblaciones prehispánicas costeñas del sur del Perú difieren, significativamente, de las antiguas poblaciones de la sierra y de las poblaciones peruanas actuales. La diferenciación genética entre las principales áreas culturales de la parte oeste de Sudamérica parece desaparecer en el Horizonte Medio.

Introdução. Danos no DNA mitocondrial (DNAmt) têm sido descritos em pacientes com doença renal crônica (DRC). Estes danos podem ser avaliados através da deleção 4977pb do DNAmt em diversos tecidos. Métodos. Identificamos a prevalência da deleção 4977pb do DNAmt através da técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR) no sangue de pacientes com DRC em tratamento conservador (creatinina >2mg/dl) ou submetidos a hemodiálise. Resultados. A freqüência da ocorrência da deleção do DNAmt foi de 73.1% (38/52) nos pacientes com DRC submetidos a hemodiálise, 57.1% (27/42) nos pacientes com DRC em tratamento conservador e 27.8% (15/54) nos controles (P< 0.001). Não encontramos aumento da freqüência desta deleção em relação a idade dos pacientes com DRC (P= 0.54) ou ao tempo de diálise (P= 0.70). Conclusão. Danos no DNAmt podem ser induzidos pela DRC em especial nos pacientes submetidos a hemodiálise. Desta forma, a deleção 4977pb do DNAmt pode servir como um marcador de danos moleculares em pacientes com DRC. / Background. Damage to mitochondrial DNA (mtDNA) has been described in patients with chronic renal disease (CRD). The presence of mtDNA 4977bp deletion in many different tissues can serve as a marker of this damage. Methods. Polymerase chain reaction techniques (PCR) were used to identify the prevalence of 4977bp deletion in mtDNA from the blood of hemodialysis patients or patients with CRD receiving conservative treatment. Results. The frequency of 4977bp deletion in mtDNA was 73.1% (38/52) in patients undergoing hemodialysis, 57.1% (27/42) in patients with CRD receiving conservative treatment and 27.8% (15/54) in control samples (P< 0.001). Higher frequencies of this mutation were not associated with patient age (P= 0.54) or time on dialysis (P= 0.70). Conclusion. Damage to mtDNA can be induced in CRD, especially in patients undergoing dialysis. Thus, mtDNA with 4977bp deletion can serve as a marker of molecular damage in patients with CRD.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-31 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introdução: Os pacientes com Miopatia Mitocondrial (MM) e Oftalmoplegia Externa Progressiva (OEP) apresentam disfunção na cadeia respiratória com incapacidade de aumentar a extração de oxigênio muscular e sintetizar ATP aerobicamente, levando à intolerância ao esforço e lentificação da cinética do O2. Quando a extração de oxigênio é comprometida, na tentativa de se manter o consumo de oxigênio muscular, uma hipótese é que estes pacientes poderiam aumentar compensatoriamente a oferta de oxigênio, apresentando, assim, uma resposta hipercinética cardiovascular e ventilatória. Por outro lado, alguns indícios de menor oferta de oxigênio foram encontrados em pacientes com MM, como um menor fluxo sanguíneo muscular no antebraço e uma maior capacidade de produção de ATP após a suplementação de oxigênio. A cinética do O2 na fase de recuperação (REC) nos fornece, assim, subsídios quanto ao pagamento do débito de oxigênio tecidual e ao reabastecimento do estoque de oxigênio sanguíneo após o exercício. Ao nosso conhecimento, a cinética do O2 REC nunca foi avaliada nos pacientes com MM, assim como a integração desta variável com as respostas não-invasivas cardiovasculares e de extração de oxigênio muscular. Objetivo: contrastar as dinâmicas da oferta e da utilização de oxigênio na recuperação do exercício em pacientes com MM; e identificar os principais mecanismos fisiopatológicos da intolerância ao esforço nestes indivíduos. Métodos: Foram avaliadas em 12 pacientes com MM e 12 controles saudáveis, as cinéticas de recuperação: (i) do O2 pulmonar, (ii) da variação na concentração da deoxiemoglobina ([HHb], mensurada pela espectroscopia de raios quasi infravermelhos - NIRS) no vasto lateral, (iii) do débito cardíaco (DC) por bioimpedância transtorácica, após um teste de carga constante de alta intensidade (70% da carga máxima atingida em teste incremental prévio) até o limite da tolerância em cicloergômetro. Resultados: Foram observadas cinéticas mais lentas de reoxigenação da [HHb], ([HHb] = 43,7 ± 21,2 vs 27,5 ± 6,7) e do O2 ( O2 = 58,1 ± 25,1 vs 38,8 ± 7,6) nos pacientes com MM em relação aos controles, respectivamente. Estas respostas foram associadas a uma cinética de DC mais rápida em relação ao O2, nos pacientes comparados aos controles (T½DC * 1,44 / O2 = 1,3 ± 0,4 vs 1,7 ± 0,6). Conclusão: Os pacientes com MM na forma OEP apresentam, na recuperação do exercício de alta intensidade, um pagamento elevado do débito de oxigênio contraído no exercício e reoxigenação mais lenta da [HHb]. Estas respostas, associadas à cinética mais rápida do DC em relação ao O2 são indícios de que possa haver um déficit no transporte de oxigênio microvascular, além do comprometimento mitocondrial característico desta doença. / Background: Mitochondrial Myopathy patients (MM) and Progressive External Ophthalmoplegia (PEO) present with respiratory chain dysfunction and inability to increase muscle oxygen extraction and aerobic ATP synthesis, leading to exercise intolerance and slower O2 kinetics. When oxygen extraction is impaired, in an attempt to maintain muscle oxygen uptake, these patients could increase oxygen delivery, thus exhibiting a hyperkinetic cardiovascular and ventilatory response. On the other hand, some evidence of oxygen delivery impairment was found in MM patients, such as a decrease in muscle blood flow in the forearm and a greater capacity for ATP production after oxygen supplementation. Recovery O2 kinetics provides information on tissue oxygen debt repayment and oxygen blood store replenishment after exercise. To our knowledge, recovery O2 kinetics has never been evaluated in MM patients, as well as its integration with the non-invasive cardiovascular and muscle reoxygenation responses. Objective: to contrast oxygen delivery and utilization dynamics on exercise recovery of MM patients and to identify the main pathophysiologic mechanisms of exercise intolerance in these subjects. Methods: Were evaluated in 12 MM patients and 12 healthy controls, the recovery kinetics of: (i) O2 (ii) deoxyhemoglobin variation ([HHb], measured by near-infrared spectroscopy - NIRS) in vastus lateralis, (iii) cardiac output (CO) by transthoracic bioimpedance, after a high-intensity constant work rate test (70% of maximal workload in a previous incremental test) to the limit of tolerance in a cycle ergometer. Results: We detected slower kinetics for [HHb] ([HHb] = 43.7 ± 21.2 vs. 27.5 ± 6.7) and for O2 ( O2 = 58.1 ± 25.1 vs. 38.8 ± 7.6) in MM patients compared to controls, respectively. Additionally, these responses were associated with a faster recovery CO kinetics in relation to O2 kinetics in MM patients compared to controls (T½DC*1,44 / O2 = 1,3 ± 0,4 vs. 1,7 ± 0,6). Conclusion: Patients with MM and PEO present with a higher oxygen debt and slower reoxygenation kinetics in the recovery of a high-intensity exercise test. Those responses were associated with a faster CO recovery in relation to O2 kinetics, indicating a microvascular oxygen transport deficit, besides the characteristic mitochondrial impairment observed in these patients. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-27 / O sono é um importante evento fisiológico que diretamente influencia a saúde e está relacionado com o sistema imunológico no qual o cálcio age como um importante mensageiro. Neste estudo, nós realizamos as medidas de mobilização do cálcio citossólico em células vivas com o objetivo de compreender as mudanças na sinalização deste íon em células imunológicas do baço de camundongos após diferentes períodos de privação de sono. Esplenócitos de camundongos privados de sono por diferentes períodos (12 à 72 horas) mostraram uma progressiva perda da manutenção do cálcio intracelular proveniente do estoque do retículo endoplasmático e um comprometimento do tamponamento de cálcio transiente pela mitocôndria. Estes dados foram confirmados por mudanças no desempenho dos canais de cálcio SOCE e STIM1 e na integridade da fisiologia mitocondrial e lisossomal. Estes resultados foram corroborados pelo aumento na atividade de enzimas antioxidantes como a Superóxido Dismutase mitocondrial e citossólica, o que reforça que o rompimento na integridade da mitocôndria e lisossomos possivelmente ocorreu pela geração descontrolada de estresse oxidativo. A redução da atividade da Catalase sugere comprometimento na integridade celular, uma vez que o excesso de cálcio e radicais livres provavelmente danificaram o mecanismo de sinalização da célula. Ademais observamos resposta imunológica deficiente quando um grupo de camundongos pode dormir por 24 e por 48 horas após a privação de sono por 72 horas, seguido de infecção com parasita de malária (Plasmodium chabaudi). O envolvimento das células imunológicas foi confirmado pela redução na população de células totais do baço e, especificamente, na população de linfócitos B. Estes novos dados sugerem que a privação de sono prejudica a sinalização do cálcio provavelmente por um estresse no retículo endoplasmático, mitocôndria e lisossomos levando a um suprimento insuficiente de cálcio para eventos de sinalização com conseqüentes danos intracelulares. Estes dados confirmam mecanismos descritos previamente de efeitos imunossupressores da perda de sono. / Sleep is an important physiological event that directly influences health and is related to the immune system in which calcium acts as an important messenger. In this study, we performed measurements of cytosolic calcium mobilization in living cells in order to understand the changes in this ion signaling in immune cells from mice after different periods of sleep deprivation. Splenocytes of mice deprived of sleep for various periods (12 to 72 hours) showed a progressive loss of the intracellular calcium maintenance from the endoplasmic reticulum store and a commitment of transient calcium buffering by mitochondria. These data were confirmed by changes in the performance of calcium channels SOCE and STIM1 and in the integrity of lysosomal and mitochondrial physiology. These results were corroborated by the increase in activity of antioxidant enzymes such as mitochondrial and cytosolic superoxide dismutase, which reinforces the idea that the disruption in the integrity of mitochondria and lysosomes possibly occurred by uncontrolled generation of oxidative stress. The reduction of catalase activity suggests involvement in cellular integrity, since excess of calcium and free radicals probably compromise cell signaling. Moreover, deficient immune response was observed when a group of mice was allowed to sleep for 24 and 48 hours of sleep deprivation for 72 hours, followed by infection with malaria parasites (Plasmodium chabaudi). The involvement of the immune cells was confirmed by the reduction in the total population of cells in the spleen and, specifically, the population of B lymphocytes. These new data suggest that sleep deprivation affects calcium signaling probably by a stress in the endoplasmic reticulum, mitochondria and lysosomes, leading to an insufficient supply of calcium to signaling events and consequent intracellular damage. These data confirm previously described mechanisms of immunosuppressive effects of sleep loss. / TEDE

As deficiências da 3-hidroxiacil-CoA desidrogenase de cadeia longa (LCHAD) e da proteína trifuncional mitocondrial (MTP) são defeitos hereditários na oxidação de ácidos graxos. Os pacientes apresentam acúmulo de ácidos graxos hidroxilados de cadeia longa (LCHFA), especialmente os ácidos 3- hidroxitetradecanoico (3HTA) e 3-hidroxipalmítico (3HPA), no sangue e outros tecidos. A sintomatologia é bastante variada, incluindo cardiomiopatia severa e sintomas musculares como fraqueza, dor e episódios recorrentes de rabdomiólise, assim como hepatopatia, retinopatia, hipotonia, neuropatia periférica, atraso no desenvolvimento e na fala, podendo levar a morte ainda na infância. Considerando que os mecanismos patogênicos do dano aos tecidos musculares cardíaco e esquelético apresentados por esses pacientes ainda não estão esclarecidos, o presente trabalho teve como objetivo investigar os efeitos in vitro do 3HTA e 3HPA sobre importantes parâmetros da bioenergética mitocondrial, tais como os parâmetros respiratórios estado 3, estado 4, razão de controle respiratório (RCR) e estado desacoplado, bem como o potencial de membrana (ΔΨm), o inchamento, a liberação de citocromo c, a capacidade de retenção de Ca2+ e o conteúdo do NAD(P)H em mitocôndrias isoladas de músculo cardíaco e esquelético de ratos jovens. Inicialmente, observamos que o 3HTA e 3HPA em baixas concentrações (10-30 UM) aumentaram o estado 4 e diminuíram o RCR em mitocôndrias de músculo esquelético, indicando um efeito desacoplador. Quando em concentrações mais elevadas (50-100 UM), esses ácidos graxos diminuíram o estado 4, o estado 3 e o estado desacoplado da respiração mitocondrial, característicos de inibidores metabólicos. Ainda observamos que o 3HPA foi capaz de produzir efeitos semelhantes sobre a respiração mitocondrial em fibras musculares permeabilizadas, validando os resultados obtidos em mitocôndrias isoladas. Além disso, demonstramos que o 3HPA e o 3HTA (30 UM) diminuíram marcadamente o ΔΨm, o conteúdo de NAD(P)H, a capacidade de retenção de Ca2+ e a produção de ATP, além de induzirem inchamento, em mitocôndrias obtidas de ambos os tecidos e suplementadas com Ca2+. Esses efeitos foram prevenidos por ciclosporina A e ADP, assim como pelo rutênio vermelho, indicando o envolvimento do PTP e do Ca2+, respectivamente. O fato de termos verificado que o 3HPA aumentou marcadamente a fluidez das membranas mitocondriais em músculo esquelético indica que esse mecanismo pode estar envolvido no prejuízo da homeostase mitocondrial causado por esses compostos. Finalmente, verificamos que o análogo dicarboxílico do 3HTA, o ácido 3-hidroxitetradecanodioico, que também se acumula nos pacientes, não alterou os parâmetros avaliados, indicando uma ação seletiva para os ácidos monocarboxílicos. Analisando nossos resultados em conjunto, demonstramos que os principais LCHFA acumulados nas deficiências da LCHAD e MTP prejudicam a homeostase mitocondrial em músculo cardíaco e esquelético. Presumimos que esse mecanismo possa explicar, pelo menos em parte, a cardiomiopatia severa, os sintomas e alterações musculares que acometem os pacientes afetados. / Long-chain 3-hydroxy-acyl-CoA dehydrogenase (LCHAD) and mitochondrial trifunctional protein (MTP) deficiencies are inborn errors of fatty acid oxidation. Affected patients present accumulation of long-chain hydroxylated fatty acids (LCHFA), particularly 3-hydroxytetradecanoic (3HTA) and 3-hydroxypalmitic (3HPA) acids, in blood and other tissues. The symptomatology is varied, including severe cardiomyopathy and muscular symptoms such as weakness, muscle pain and recurrent episodes of rhabdomyolysis, as well as hepatopathy, retinopathy, hypotonia, peripheral neuropathy, speech and development delay, leading to premature death. Considering that the pathogenesis of cardiac and skeletal muscle damage presented by the patients are still not established, the aim of the present work was to investigate the in vitro effects of 3HTA and 3HPA on important parameters of mitochondrial bioenergetics, namely the respiratory parameters state 3, state 4, respiratory control ratio (RCR) and uncoupled respiration, as well as mitochondrial membrane potential (ΔΨm), swelling, Ca2+ retention capacity and NAD(P)H redox state in cardiac and skeletal muscle mitochondria isolated from young rats. Initially, we observed that 3HTA and 3HPA at lower concentrations (10-30 UM) increased state 4 and decreased RCR in skeletal muscle mitochondria, indicating an uncoupling effect. At higher concentrations (50-100 UM), these fatty acids decreased state 4, state 3 and uncoupled respiration, suggesting metabolic inhibition. Furthermore, we observed that 3HPA was capable to provoke similar effects on mitochondrial respiration in permeabilized skeletal muscle fibers, validating the results obtained in isolated mitochondria. We also demonstrated that 3HPA and 3HTA (30 UM) strongly decreased the ΔΨm, NAD(P)H content, Ca2+ retention capacity and ATP production, besides inducing swelling, in mitochondria obtained from both tissues and supplemented with Ca2+. These effects were prevented by cyclosporin A and ADP, as well as by ruthenium red, indicating the involvement of mitochondrial permeability transition and Ca2+, respectively. The fact that 3HPA strongly increased the mitochondrial membrane fluidity in skeletal muscle indicates that this mechanism may be involved in the mitochondrial bioenergetics impairment caused by these compounds. Finally we verified that the 3HTA dicarboxylic analogue, 3-hydroxytetradecanodioic acid, which also accumulates in the affected patients, did not alter the tested parameters, indicating a selective action of the monocarboxylic acids. Taken together, we demonstrated that the major LCHFA accumulated in LCHAD and MTP deficiencies impair mitochondrial homeostasis in cardiac and skeletal muscle. We presume that these mechanisms may explain, at least in part, the severe cardiomyopathy, symptomatology and muscle alterations characteristics of the patients affected by these disorders.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A insuficiência cardíaca (IC) é a evolução final das várias formas de doenças cardiovascular, sendo resultado de modificações estruturais, metabólicas e de contratilidade miocárdica. A fim de compreender o papel na dinâmica do metabolismo cardíaco no estado basal e na sobrecarga de pressão, utilizamos os modelos de cre-lox com deleção específica no coração para substrato do receptor de insulina (IRS) e co-ativador do PPAR (PGC-1&#946;) e analisamos a estrutura cardíaca (histologia e estereologia), função cardíaca (ecocardiograma e técnica de Working heart), o metabolismo (isolamento de cardiomiócito e captação de glicose), ação hormonal (Western Blotting), expressão gênica (PCR-RT) de enzimas do metabolismo (lipídico, glicídico, da cadeia respiratória fatores transcricionais e hipertróficos) e a função mitocondrial. Verificamos, nos CIRS12KO, disfunção cardíaca grave, disfunção mitocondrial e prejuízo na expressão gênica das enzimas do metabolismo energético. Nos PGC-1&#946;KO observamos disfunção mitocondrial e alteração de expressão gênica das enzimas do metabolismo energético quando submetidos à sobrecarga de pressão. Através do estudo do metabolismo cardíaco e da expressão gênica nestes diferentes modelos conseguimos explorar as vias metabólicas que levam a hipertrofia compensada à IC. Sugerimos que o mecanismo responsável pela descompensação seja a disfunção mitocondrial em conseqüência à alteração da expressão gênica. E que IRS e o PGC-1&#946; são fatores chaves da dinâmica cardíaca, e que são indispensáveis para a estrutura e funcionamento cardíaco. Além de representar alvo promissor para limitar a transição da hipertrofia cardíaca compensada a insuficiência cardíaca. / Heart failure (HF) is the end stage of different types of cardiovascular diseases and it is characterized by changes in the metabolic and myocardial contractility. We use the models cre-lox with specific knockout for insulin receptor substrate (IRS) and co-activator of PPAR (PGC-1b) (basal and pressure overload). The objective was understood the role in the dynamics of cardiac metabolism. We analyzed cardiac structure (histology and stereology), cardiac function (echocardiography and the working heart technique), metabolism (glucose uptake), hormonal action (Western Blotting), gene expression (RT-PCR) from enzyme metabolism (lipid, carbohydrates, respiratory chain, transcriptional and hypertrophic factors) and mitochondrial function. We found in CIRS12KO, severe cardiac dysfunction, mitochondrial dysfunction and reduction of gene expression. And in the PGC-1bKO when subjected to pressure overload, the progression to heart failure, with mitochondrial dysfunction, and alteration of gene expression from enzyme metabolism. The data show that changes on cardiac metabolism and gene expression in both models explain the metabolic pathways that lead to compensated hypertrophy to HF. We suggest that the mitochondrial dysfunction and the gene expression was possible mechanisms for HF. We conclude that IRS and PGC-1b are key factors of cardiac dynamics, which are essential to the structure and heart function. IRS and PGC-1b represent a promising target for limiting the transition from compensated cardiac hypertrophy to heart failure.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A toxoplasmose é uma zoonose amplamente distribuída que afeta mais de um terço da população mundial e de grande importância na saúde pública. A maioria das infecções em humanos por Toxoplasma gondii é assintomática. A toxoplasmose é amplamente investigada visto que se apresenta como uma doença grave em pessoas imunodeprimidas (portadores da síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA), não tratados, indivíduos transplantados, paciente em tratamento quimioterápico ou em uso de drogas supressoras e gestantes). A toxoplasmose congênita frequentemente pode levar ao aborto espontâneo ou até mesmo resultar na formação de crianças com algum grau de atraso no desenvolvimento mental e/ou físicos, deste modo, a transmissão congênita pode ser muito mais importante do que se pensava, pois os parasitos encontrados na circulação sanguinea são capazes de infectar as células endoteliais dos vasos e os tecidos circunjacentes, podendo resultar no encistamento do T. gondii. Atualmente a toxoplasmose vem sendo investigada devido a sua associação a inúmeras outras doenças, assim, estudos sobre a evolução da infecção por T. gondii em diferentes tipos de células hospedeiras se fazem necessários para uma abordagem terapêutica adequada. Ao invadir a célula hospedeira o parasito possui a capacidade de recrutar as mitocôndrias promovendo mudanças na organização mitocondrial ao longo da progressão da infecção, garantindo um ambiente favorável a sua multiplicação. Diante disso, investigamos se o parasito possui a capacidade de interferir no metabolismo mitocondrial e na resposta apoptótica da célula endotelial. O presente trabalho teve como objetivo analisar o metabolismo mitocondrial através da respirometria de alta-resolução e da resposta apoptótica através do western blotting das células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC) infectadas por 2, 6 e 20 horas por taquizoítos de T. gondii. A respirometria de alta-resolução revelou que o parasito interfere no metabolismo energético da célula hospedeira. A análise do conteúdo de proteínas da família Bcl-2 por western blotting revelou maior estímulo apoptótico no tempo inicial de infecção, quando comparado aos demais tempos. Os resultados dos conteúdos de caspase 3, proteína efetora da apoptose, não demonstrou diferença nos tempos iniciais de infecção Entretanto, em tempos mais tardios, o conteúdo de caspase 3 mostrou-se significativamente aumentado quando comparado às HUVEC não infectadas. A dinâmica de replicação do parasito foi observada através do monitoramento pelo sistema Time-Lapse Nikon BioStation IMQ em tempo real das células infectadas por T.gondii. Portanto, nossos resultados sugerem que o protozoário ao recrutar as mitocôndrias da célula hospedeira interfere no metabolismo mitocondrial e na modulação da apoptose para garantir um ambiente favorável a sua multiplicação. / Toxoplasmosis is a widespread zoonosis that affects more than a third of the world population and of great public health importance. Most human infections with Toxoplasma gondii are asymptomatic. Toxoplasmosis is widely investigated since it presents itself as a serious disease in immunocompromised persons (holders of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), untreated, transplant recipients, patients undergoing chemotherapy or suppressing drugs and pregnant). Congenital toxoplasmosis can often lead to miscarriage or even result in the formation of children with some degree of developmental delay mental and / or physical, thus congenital transmission may be much more important than previously thought, because the parasites found In the bloodstream are able to infect endothelial cells of blood vessels and surrounding tissues, which may result in encystment T. gondii. Currently toxoplasmosis has been investigated because of their association with other diseases, so, studies of the evolution of T.gondii infection in different types of host cells are necessary for an adequate therapeutic approach. To invade the host cell, the parasite has the ability to recruit mitochondria promoting changes in mitochondrial organization along the progression of infection, ensuring a favorable environment for their multiplication. Therefore, we investigated whether the parasite has the ability to interfere with mitochondrial metabolism and apoptotic response of endothelial cells. This study aimed to analyze the mitochondrial metabolism by high-resolution respirometry and apoptotic response by western blotting of endothelial cells of human umbilical vein (HUVEC) infected for 2, 6 and 20 hours per tachyzoites of T. gondii. The high-resolution respirometry revealed that the parasite interferes with the energy metabolism of the host cell. The analysis of the family protein content of Bcl-2 by western blotting revealed higher apoptotic stimulus at the initial time of infection, as compared to other times. The results of the contents of caspase 3 protein effector of apoptosis, showed no difference in the initial days of infection However, in more recent times, the content of caspase 3 was significantly increased when compared to non-infected HUVEC. The dynamics of parasite replication was observed by monitoring the system Time-Lapse Nikon BioStation IMQ in real time from infected cells by T. gondii. Therefore, our findings suggest that mitochondria in recruiting protozoan host cell interfere with mitochondrial metabolism and in the modulation of apoptosis to ensure a favorable environment for multiplication.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Acute liver failure (ALF) induced by acetaminophen (APAP) is a complex process associated with glutathione (GSH) depletion, energetics metabolism changes and mitochondrial dysfunction, resulting in the impairment of maintenance of tissue normal function. On this matter, organoselenium compounds, such as diphenyl diselenide (PhSe)2, have been highlighted in the last years due to the antioxidant properties and the hepatoprotective effects, however, the (PhSe)2 hepatoprotection mechanism remains unclear. So, this work was aimed to deepen into understanding of the effects of (PhSe)2 on the mitochondrial dysfunction as well as the signaling pathway during the ALF induced by APAP. Firstly, it was performed a comparative study between the organoselenium compound and the classical antidote (N-acetylcysteine, NAC) in the liver homogenate. (PhSe)2 presented similar results to the NAC reducing the oxidative damage markers, maintaining the GSH levels and enhancing the survival after the APAP overdose. The treatment with (PhSe)2 reduced plasmatic levels of transaminases (aspartate and alanine aminotransferase) and the morphological/histological changes. In addition, (PhSe)2 was able to reduce significantly the oxidative damage such as lipid peroxidation, reactive oxygen and nitrogen species generation, mitochondrial protein carbonylation and mitochondrial viability after ALF induced by APAP. In this context, the levels of non enzymatic antioxidants, such as GSH, and enzymatic antioxidants, such as catalase, Mn superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione reductase remained to the control levels. In general, the results noticed in this work the probably (PhSe)2 mechanism is closely related with the maintenance of antioxidant defense system and inhibition of mitochondrial transition permeability (MPT) indicated by reduction of mitochondrial swelling, activity preservation of respiratory complexes I, II and ATPase, and maintenance of H+ gradient with the mitochondrial membrane potential (Δψm) generation. It was observed that (PhSe)2 was able to limit the impairment of mitochondrial bioenergetics function with the normalization of oxidative phosphorilation (OXPHOS) and activation of heat shock protein pathway through the enhance of HSP70 levels, which in turn, modulates the MPT protecting the mitochondrial viability. (PhSe)2 treatment was able to maintain the appropriated levels of cytokines associated with the liver recovery, such as tumoral necrosis factor alfa (TNF-α), interleukin 6 (IL-6) and nuclear factor kappa B (NF-κB). Moreover, the integrity of cellular bioenergetic function could be associated with the increase of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator (PGC-1α), helping to restore the nuclear respiratory factor 1 (NRF1) levels associated with the mitochondrial biogenesis. Finally, (PhSe)2 could be a useful therapeutic alternative that would contribute to the liver recovery, controlling the quality of mitochondrial function and maintaining homeostasis and cellular health. / A insuficiência hepática aguda (IHA) induzida por paracetamol (APAP) é um processo complexo que envolve depleção de glutationa (GSH), mudanças no metabolismo energético e disfunção mitocondrial, o que resulta na incapacidade de manter o funcionamento adequado do órgão. Neste contexto, a utilização de compostos orgânicos de selênio como o difenil disseleneto (PhSe)2 tem se destacado nos últimos anos, devido as propriedades antioxidantes e efeitos hepatoprotetores, no entanto, o mecanismo pelo qual (PhSe)2 age não está totalmente esclarecido. Assim, este estudo busca aprofundar nossos conhecimentos sobre as ações do (PhSe)2 na disfunção mitocondrial assim como a sinalização intracelular durante a IHA induzida por APAP. Para tanto, estabelecemos primeiramente um parâmetro comparativo entre o composto orgânico de selênio e o antídoto clássico (N-acetil cisteina, NAC), em homogenato. O (PhSe)2 foi tão efetivo quanto NAC reduzindo os marcadores de dano oxidativo, auxiliado na manutenção dos níveis de GSH e aumentando o tempo de sobrevivência após a intoxicação por APAP. O tratamento com (PhSe)2 reduziu alterações morfológica, minimizou o dano quando analisamos histologicamente o tecido hepático e determinou uma redução nos níveis plasmáticos dos indicadores de dano hepatocelular (AST e ALT). Além disso, o (PhSe)2 foi eficaz na redução significativa do dano oxidativo ao limitar a peroxidação lipídica, formação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, carbonilação de proteínas mitocondriais e viabilidade mitocondrial após a IHA induzida por APAP. Neste contexto, os níveis de antioxidantes não enzimáticos, tais como GSH, e enzimáticos, tais como as enzimas catalase, manganês superoxido dismutase, glutationa peroxidase e glutationa redutase, também foram mantidos semelhantes ao grupo controle. Em geral os resultados observados neste estudo indicam que um importante mecanismo pelo qual o (PhSe)2 exerce os seus efeitos terapêuticos está relacionado a manutenção da atividade do sistema de defesa antioxidante e inibição da transição de permeabilidade mitocondrial (MPT) indicados pela redução do inchaço mitocondrial, preservação da atividade dos complexos respiratórios I, II e ATPase, e manutenção do gradiente de H+ com a formação do potencial de membrana mitocondrial (Δψm). Também observamos que o (PhSe)2 limita a perda do funcionamento bioenergético mitocondrial com a manutenção dos níveis adequados de fosforilação oxidativa (OXPHOS) e ativa a via das proteínas do choque térmico aumentando a expressão de HSP70, a qual apresenta um efeito modulador importante sobre a MPT preservando a viabilidade mitocondrial. O tratamento com (PhSe)2 foi efetivo em preservar níveis apropriados de citocinas envolvidas na recuperação do tecido hepático, tais como fator de necrose tumoral alfa (TNF- α), interleucina 6 (IL-6) e fator nuclear kappa B (NF-κB). Além disso, a manutenção bioenergética celular poderia estar associada com os elevados níveis transcricionais do receptor gama ativado por proliferador de peroxissoma (PGC-1α) que auxilia a restaurar os níveis de fator nuclear respiratório 1 (NRF1) os quais estão envolvidos no processo de biogênese mitocondrial. Por fim, o (PhSe)2 poderia ser uma importante alternativa terapêutica a qual auxiliaria na recuperação do fígado, controle de qualidade mitocondrial e manutenção da homeostase e saúde celular.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseIFL.pdf: 1653270 bytes, checksum: d6ff79040f7d64a51144d511521bb5f0 (MD5) Previous issue date: 2006-06-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / This study evaluates the levels of variability, genetic structure, and phylogeographical patterns of wild populations of Jabiru Storks (Jabiru mycteria) and Wood Storks (Mycteria americana). These species belong to the family Ciconiidae and present similar morphology, distribution, and ecological requirements. However, the Jabiru Stork is resident and Wood Stork is migratory. Sequences of 549 base pairs (bp) of the first domain of the mitochondrial DNA (mtDNA) control region (CRI) and 822 bp of ND2 gene (ND2), and four heterologous microsatellite loci were used in a survey covering the entire range of Jabiru Storks (72 specimens from Central America, northern and central South America). A lack of diversity was detected in both mtDNA fragments of Central American samples analyzed. The smaller population size of Central American Jabiru Storks population and its demographic decline were potentially responsible for the lower variability observed in this area. Significant genetic differentiation was detected among locations (CRI, &#1060;st = 0.1767; ND2, &#1060;st = 0.4442; microsatellites, Fst = 0.1044). The recent habitat fragmentation and the limited dispersal of Jabiru Storks were likely causes of the high level of differentiation that we detected. Samples of Wood Storks collected in eight Pantanal colonies (n = 48) and eight southeast United States (US) colonies (n = 40) were analyzed using CRI sequences (464bp). A lack of differentiation was detected among colonies in the Pantanal (Fst = -0.015) and also among those sampled in the US (Fst = -0.043), suggesting high levels of gene flow among colonies, or even recent colonization followed by expansion in those areas. A further comparison between Pantanal and US samples revealed significant genetic structure (Fst = 0.059), which indicates that gene flow is limited between these population units. The phylogeographical analysis suggested a historical relationship between Pantanal and US populations. We hypothesize that during the last glaciation maximum, birds moved to more climatically stable areas near the equatorial region, where higher levels of gene flow then occurred. Demographic expansions in the Pantanal region was evidenced in the mtDNA analysis of both species, and might be associated with the recent formation of this wetland areas following increased temperatures and humidity in the Holocene. / Este estudo estimou os níveis de variabilidade e estruturação genética e os padrões filogeográficos de populações naturais de tuiuiús (Jabiru mycteria) e de cabeças-secas (Mycteria americana), no continente americano. Ambas as espécies pertencem à família Ciconiidae, apresentam distribuição geográfica, morfologia e biologia similares, porém o tuiuiú é residente, enquanto que o cabeça-seca é migratório. Seqüências do DNA mitocondrial (DNAmit) do primeiro domínio da região controladora (CRI, 549 pb) e do gene ND2 (ND2, 822 pb) e quatro locos de microssatélites heterólogos foram utilizados nas análises das amostras de tuiuiús, coletadas nas áreas de reprodução na América Central, no norte e no centro da América do Sul (n = 72). Ausência de diversidade foi detectada nos fragmentos do DNAmit estudados nas amostras de tuiuiús coletadas na América Central. O tamanho populacional menor e o declínio demográfico ocorrido na América Central foram considerados para explicar o baixo nível de diversidade observado nessa população de tuiuiús. Foi observada diferenciação genética significativa entre as localidades amostradas (CRI, &#1060;st = 0.1767; ND2, &#1060;st = 0.4442; microssatélites, Fst = 0.1044). A recente fragmentação do habitat e a dispersão limitada dos tuiuiús entre as áreas amostradas foram discutidas como prováveis causas da alta diferenciação genética observada. Seqüências de 464 pb do CRI foram analisadas em amostras das colônias de cabeças-secas coletadas no Pantanal (n =48) e das colônias do sudeste dos Estados Unidos (EUA) (n = 40). Não foi observada diferenciação genética significativa entre as amostras regionais (Pantanal, Fst = -0.015; EUA, Fst = -0.043), sugerindo ocorrência de fluxo gênico intenso ou recente colonização com expansão dessas populações, no Pantanal e nos EUA. Subdivisão populacional significativa foi observada, entretanto, entre as amostras do Pantanal e a do sudeste dos EUA (Fst = 0.059), indicando que o fluxo contemporâneo entre essas populações é limitado. A análise filogeográfica sugeriu ocorrência níveis intensos de fluxo gênico histórico entre as populações do Pantanal e dos EUA. Esse fluxo pode ter sido favorecido quando mudanças climáticas ocorreram no último período glacial, forçando o deslocamento dessas aves para regiões climaticamente mais estáveis e aumentando a possibilidade de trocas gênicas entre elas. Resultados indicativos de expansão demográfica recente na região do Pantanal foram evidenciados pelas análises das seqüências de DNAmit em ambas espécies e podem estar associados à recente formação desta planície alagável.