<p> Nitroarenes are the nitro-functionalized derivatives of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) which are found in a variety of environmental matrices, and are potential human carcinogens. The 1997 discovery of a potent mutagen, 3-nitrobenzanthrone, in diesel exhaust has renewed interest in these compounds. Theoretically- and experimentally-determined characteristics of nitroarenes have been explored as predictors of their mutagenic potencies in the Ames reversion assay. In this multifaceted project, the relationships of these parameters and rates of nitroarene metabolism to the mutagenic potencies of 11 nitroarenes in Salmonella typhimurium strain YG1021 were explored.</p> <p> Ab initio calculations at the HF/3-21G level were performed for these molecules. Calculated NO2 dihedral angles and εLUMO values were smaller in magnitude than those previously determined by lower quality semi-empirical and STO-3G ab initio calculations, and showed poor correlations with nitroarene mutagenicity. Molecular negative electrostatic potential surfaces for the nitroarenes studied possessed two regions which, when placed in a common orientation in 3-dimensional space, suggested specific binding contacts within the active site of the nitroarene-activating enzyme nitroreductase.</p> <p> An efficient GC-MS method was developed for the analysis of organic extracts from Salmonella incubations with nitroarenes in the determination of relative rates of metabolism, and employed a two-stage solid phase extraction sample clean-up scheme. The rates of nitroarene metabolism for six nitroarenes, whose mutagenic potencies ranged over two orders of magnitude, ranged from 450 to 3600 pmol/hr/mL Salmonella culture at 25°C and showed a good correlation with mutagenicity.</p> <p> The results of this work suggest that mutagenic potency is a direct result of intermediate accumulation, and cast serious doubts on the reported correlations between nitroarene physicochemical properties and mutagenic potencies. This study underscores the need for the in-depth examination of the characteristics of nitroarene intermediates as an explanation of nitroarene mutagenic potencies.</p> / Thesis / Master of Science (MSc)

Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2001. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xi, 61 p. : ill. (some col.). Vita. Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 34-37).

Gastric aspirate specimens were collected from patients w~th clinically diagnosed gastric carcinoma and from non-carcinoma patients. The nitrite concentration and pH values of the aspirates were measured, the microorganisms present in selected specimens were isolated and identified, and the mutagenicity ratios of the aspirates were determined. The median nitrite concentration of the gastric aspirates from the carcinoma patients was significantly higher than that obtained for the non-carcinoma patients. A positive correlation was found between the nitrite concentration and the pH values of all the specimens tested, and a marked increase in nitrite levels at pH values above 6,0 was evident in specimens from the coloured ethnic "normal" subgroup. Gastric aspirate nitrite concentrations did not correlate with salivary values. The presence of microorganisms in gastric aspirates was shown to be pH dependent. Gastric aspirates with a pH &lt; 2,0 were sterile, below pH 4,0 only acidophilic bacteria survived, whereas above pH 4,0, numerous species, predominantly members of the oral microflora, were isolated. The mean mutagenicity ratio of the gastric aspirates from the carcinoma patients was found to be significantly higher than that found for the control group. There was a positive correlation between the mutagenicity ratios of all the gastric specimens and pH with a maximum at a pH value of approximately 6,0.

In recent years the nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons (nitroPAH's) have been recognized as powerful mutagens in the Ames Salmonella test. Most nitroPAH’s are direct-acting mutagens in the Ames test i.e. they induce mutation in the absence of S9, and appear to be activated through nitroreduction by bacterial enzymes. Others, however, such as 3-nitroperylene, are indirect-acting mutagens and show maximum activity only when S9 is present. Studies using the Ames test have indicated that the cytochrome P-450-dependent mixed function oxidase system of S9 is responsible for the activation of 3-nitroperylene to mutagenic species. However, the pattern of P-450 isozymes involved in this process appears to be different from that involved in the conversion of most PAH's, such as the standard indirect-acting mutagen benzo(a)pyrene (B(a)P), to proximate mutagens. 6-NitroB(a)P, in contrast, behaves in an analogous manner to its parent hydrocarbon. Using appropriate Salmonella mutants, the activation of 3-nitroperylene was found to require bacterial involvement, although the nature of the bacterial contribution has yet to be determined. Studies with other mutants have indicated that nitroreduction, at least as a primary activation step, does not appear to be important. Incubation of 3-nitroperylene with high concentrations of S9 led to the formation of a number of metabolites, of which phenolic derivatives were prominent. In addition, S9-derived microsomes were able to catalyse the conversion of 3-nitroperylene to species which were able to bind to protein and DNA. Under the conditions employed in these binding studies, 3-nitroperylene appears to be acting like a simple PAH, and such experiments with very high concentrations of liver protein may be unrepresentative of the processes responsible for the mutagenesis of the compound. / Thesis / Master of Science (MSc)

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wanessa Fernandes Carvalho.pdf: 6063093 bytes, checksum: 0ea1cba23ab3d2a3ae295a8c03e44030 (MD5) Previous issue date: 2014-02-10 / Os agrotóxicos tem sido alvo de preocupação por parte dos diversos segmentos da sociedade, uma vez que o uso indiscriminado (regido por fatores, como: uso inadequado, alta toxicidade, falta do uso de equipamentos de proteção e precariedade dos mecanismos de vigilância) podem gerar impactos ambientais, sociais e sanitários. A exposição ocupacional de trabalhadores agrícolas ocorre por falta de informação ou recursos técnicos qualificados. Um dos problemas da utilização de agrotóxicos é a genotoxicidade de tais produtos o que pode acarretar danos genéticos. Pouco se sabe sobre a relação entre a genotoxidade e a variação dos polimosfismos genéticos de metabolização de xenobióticos que podem modificar a suscetibilidade individual aos possíveis efeitos genotóxicos dos agrotóxicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito genotóxico e mutagênico da exposição ocupacional aos agrotóxicos, verificando a variabilidade polimórfica dos genesGSTM1 e GSTT1 em indivíduos expostos a pesticidas, associados à intoxicação, em municípios do estado de Goiás, com intensa atividade agrícola. Foram avaliados 71 trabalhadores rurais com histórico de exposição ocupacional a pesticidas e 68 controles, que apresentaram as mesmas condições socioambientais (idade, fumo, álcool). Os danos no DNA foram avaliados utilizando o teste do micronúcleo e o ensaio cometa. Para estes ensaios foram selecionados os seguintes parâmetros: comprimento da cauda do cometa, porcentagem de DNA na cauda e momento da cauda de Olive. As amostras de DNA foram obtidas a partir de linfócitos de sangue periférico utilizando o kit Ilustra MS ® (GE, EUA), de acordo com o protocolo do fabricante. Para a reação da PCR foi utilizado SYBR ® Green PCR Master Mix (AppliedBiosystems ®, EUA). A estimativa de danos genômicos para os trabalhadores que não utilizavam EPI foi de 0,82 + 0,990, para o comprimento do cometa, 0,78 + 0,94 para % de DNA na cauda e 0,20 + 1,06 para momento da cauda de Olive, demostrando assim diferença estatisticamente significativa entre os parâmetros. O estudo demonstrou uma taxa relativamente alta de micronúcleos 5,42 + 7,32 e células binucleadas 10,37 + 8,66, em indivíduos expostos que não usavam equipamentos de proteção individual (EPI), indicando que o uso destes equipamentos pode ter efeito protetor contra os agrotóxicos (p<0,001). A distribuição da frequência de GSTM1 e GSTT1 nulos no grupo exposto foi observada em 43,66% e 21,12% respectivamente, e o grupo controle apresentou deleção de GSTM1 em 39,70% dos indivíduos, e para GSTT1, 29,41% dos indivíduos apresentaram a deleção. No entanto, não houve um aumento no risco de intoxicação para os genótipos nulos.

Orientador: Eliana Aparecida Varanda / Banca: Valéria Valente / Banca: Cleslei Fernando Zanelli / Banca: Fabio Vieira dos Santos / Banca: Raquel Alves dos Santos / Resumo: Atualmente, muitos estudos que envolvem produtos naturais são contínuos e focalizados em descobrir drogas para as mais diversas áreas terapêuticas. Grande parte dos compostos sintéticos presentes no mercado atual tem origem de produtos naturais, em especial de plantas. O nemorosone é o constituinte majoritário da resina floral de Clusia rósea Jacq., Clusiaceae, e da própolis cubana. Estudos in vitro relataram atividade citotóxica dessa substância contra várias linhagens de células tumorais incluindo aquelas resistentes a diversas drogas citostáticas, além de apresentar uma baixa citotoxicidade sobre células não-tumorais. Portanto, visando à caracterização da atividade biológica do nemorosone, uma substância com potencial atividade antitumoral e a importância dos testes de toxicidade para a avaliação da segurança pré-clínica de compostos candidatos a drogas, os objetivos desse trabalho se fundamentaram em estudar a influência do nemorosone sobre danos ao DNA pelo teste do Cometa em células mamárias normais (MCF10A) e tumorais (MCF-7 BUS), assim como a sua atividade mutagênica e antimutagênica por meio do teste de Ames, utilizando diferentes linhagens de Salmonella typhimurium. Além disso, foi caracterizada sua atividade estrogênica e antiestrogênica através do Ensaio de E-Screen, o qual determina o efeito proliferativo da substância em células MCF-7 sensíveis a estrógenos e também pelo modelo experimental que utiliza leveduras recombinantes (Recombinant Yeast Assay). Posteriormente, foi avaliada sua influência sobre o ciclo celular de MCF-7 BUS através de citometria de fluxo e análise de expressão de diferentes genes nessa mesma linhagem celular pela técnica de PCR Array, para a elucidação de possíveis mecanismos de ação do nemorosone, a fim de contribuir para sua recomendação como agente terapêutico... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, a wide range of research involving natural products is focused on the discovery of new drugs in many different therapeutic areas. A great number of the synthetic compounds on the market were derived from natural products, especially plants. Nemorosone is the major constituent of the floral resin of Clusia rosea Jacq., Clusiaceae, and in Cuban propolis. In vitro studies have shown cytotoxic activity in this substance against various tumor cell lines, including those resistant to various cytotoxic drugs, whereas it has low cytotoxicity to non-tumoral cells. Therefore, in order to characterize the biological activity of nemorosone, a substance with potential antitumor activity, and in view of preclinical testing of the toxicity of drug candidate compounds, the aim of this study was to determine the nemorosone capacity to induce DNA damages in normal breast cells (MCF10A) and breast cancer cells (MCF-7 BUS) by Comet Assay, as well as the mutagenic and antimutagenic activity by Ames test. Moreover, to characterize the estrogenic and antiestrogenic activity by E-Screen Assay, wich determines the proliferative effect of the compound in MCF-7 cells sensitive to estrogen and by experimental recombinant yeast model (Recombinant Yeast Assay).Subsequently, nemorosone influence on MCF-7 BUS cell cycle was assessed by flow cytometry analysis and the expression of different genes in the same cell line was evaluated by PCR Array for identification of possible mechanisms of action of the compound, in order to contribute to its recommendation as a therapeutic agent. The nemorosone did not induce damages in normal or cancer breast cells DNA after treatment during 3 and 24 hours, when evaluated by Comet Assay. The compound showed higher citotoxicity to cancer cells than to normal breast cells. In the Ames test, nemorosone presented no mutagenic potencial... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Maria Aparecida Marin Morales / Banca: Silvia Tamie Matsumoto / Banca: Maria Tercília Vilela de Azeredo Oliveira / Resumo: O controle de plantas daninhas é fundamental para a produção agrícola, devido à sua competição pelos fatores limitantes de crescimento (nutrientes, água, luz) e aos seus efeitos alelopáticos. Pesticidas orgânicos sintéticos têm se tornado um importante elemento nas práticas de produção agrícola tecnificada, dando um grande impulso na indústria agroquímica em todo mundo. Os benefícios de tais produtos são claramente visíveis nos substanciais aumentos na produtividade. No entanto, o destino final desses compostos orgânicos, principalmente dos herbicidas, têm causado sérias preocupações, pelo grande volume utilizado. Preocupados principalmente com a possível interação desses produtos com o material genético dos organismos, nosso estudo visou compreender a ação da trifluralina, por ser este herbicida amplamente utilizado na agricultura. O presente estudo aborda avaliações toxicológicas, de mutagenicidade, genotoxicidade e carcinogenicidade do herbicida trifluralina. Também foram abordadas as características químicas, físicas, persistência, mobilidade, processo de degradação e mecanismos de ação do herbicida. Alguns dados foram obtidos junto às pesquisas realizadas na literatura científica disponível sobre o produto, mas a maioria das apresentações, aqui registradas, são decorrentes da própria investigação realizada com a aplicação do produto em organismos testes. Os dados obtidos foram comparados e discutidos, principalmente, com citações de autores especialistas no estudo da ação do produto e nas publicações da Agência de Proteção Ambiental Norte-Americana (USEPA). Aspectos da legislação brasileira dos agrotóxicos também foram sucintamente abordados / Abstract: The controlling of weed plants is fundamental for agricultural production, due to their competition by the limiting factors of growing (nutrients, water, light) and due to their alelopatics effects. Synthetic organic pesticides have becoming an important element in the practice of technical agricultural production, resulting in a great impulse in agrochemical industry around the world. The benefits from these products are clearly visible in the substantial increasing in the productivity. Otherwise, the final destination of these organic composts, mainly of the herbicides, have causing serious worrying because their high volume. Preoccupation mainly with the possible interaction of these products with the genetic organisms material, our study have the aim to examine the trifluralin action because this herbicide is widely utilized in the agriculture. The present work also looks at the toxicological interactions of mutagenicity, genotoxicity and carcinogenicity of the trifluralin herbicide as well the chemical and physical features, persistence, mobility, degradation process, and herbicide action mechanisms. Some data are from researches done in the available scientific literature about the product, but the majority of the presentation here reported is from our own investigation realized with the application of products in test organisms. The data collected were compared and discussed mainly with report of expert authors in the study of the action of the product and using publications in the United States Environmental Protection Agency (USEPA). Aspects of Brazilian agrotoxic legislation were also briefly discussed / Mestre

Orientador: Hélio Amante Miot / Banca: Paula Helena Ortiz Lima / Banca: Marco Antonio Rodrigues Fernandes / Resumo: O teste do cometa é utilizado para estimativa de dano ao DNA nos protocolos de avaliação do risco toxicológico. É rápido, de baixo custo, de fácil realização, seguro e pode ser aplicado em diversos tecidos. Corantes fluorescentes são os mais empregados para o ensaio. É também descrita a utilização de sais de prata com vantagens operacionais, carecendo de sistemas automatizados validados para esta análise. Neste trabalho, desenvolveram-se dois algoritmos automatizados para a análise do cometa corado pela prata. Foram realizados ensaios do cometa para sete grupos com dois camundongos Balb/c machos cada, submetidos ao tratamento intraperitoneal com soro fisiológico (G1), e três doses crescentes de genotóxicos conhecidos: MNU (N-nitroso-N-metilurea) (G2 - 5 μg/g, G3 - 25 μg/g, G4 - 50 μg/g) e DEN (N-nitrosodietilamina) (G5 - 20 μg/g, G6 - 80 μg/g, G7 - 180 μg/g). As lâminas dos testes do cometa foram confeccionadas a partir do sangue total e coradas pela prata e SYBR Gold. As coradas pela prata foram analisados por três avaliadores e pelos algoritmos automatizados. Aqueles corados pela fluorescência foram analisados pelo software Comet IV®. Os avaliadores apresentaram alta correlação de suas estimativas. Os algoritmos se correlacionaram fortemente com a análise dos avaliadores, principalmente com os escores obtidos pela classificação visual. Houve alta concordância na avaliação da sua repetitividade. Os algoritmos apresentaram resultados semelhantes, não indicando superioridade entre si para a análise do teste. Todos os métodos avaliados se mostraram capazes de diferenciar as concentrações dos genotóxicos utilizados. Porém, os algoritmos desenvolvidos não apresentaram correlação com os resultados obtidos pelo sistema do teste do cometa corado pela fluorescência, sugerindo que os métodos de coloração discriminem diferentes estruturas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The comet assay is used to estimate DNA damage in the protocols for toxicological risk assessment. It's fast, inexpensive, easily performed, safe and can be applied in most tissues. Fluorescent dyes are frequently used for testing. Silver salts have been reported with some operational advantages; however automated systems for its analysis were not sufficiently validated for this staining. In this study, we have developed two algorithms for automated analysis of the comet assay silver stained. The assay was performed for seven groups of two (Balb/c) mice each, treated with intraperitoneal saline (G1) and three different genotoxic doses: MNU (N-nitroso-N-methylurea) (G2 - 5 μg/g, G3 - 25 μg/g, G4 - 50 μg/g) and DEN (N-nitrosodiethylamina) (G5 - 20 μg/g, G6 - 80 μg/g, G7 - 180 μg/g). The slides of the comet assay were made with total blood and were stained with silver and SYBR Gold. The silver stained slides were analyzed by three evaluators and the automated algorithms. Those stained by fluorescence were analyzed through software Comet IV®. Evaluators showed high correlation of their estimates. Both algorithms were correlated strongly with the evaluators' analysis mainly on the scores obtained by visual classification. Moreover, their agreement was high when assessed by repetitivity. The algorithms showed similar results, demonstrating no superiority to each other for the analysis of the test. All methods evaluated proved able of differentiating genotoxic concentrations used. However, the algorithms were not correlated with the results obtained by the automated system of comet assay fluorescence stained, suggesting that the staining methods linkage different genomic structures or with different affinities. The automated algorithms developed proved valid for the direct analysis of comet assay silver stained, allowing their use in genotoxicity research / Mestre

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-09-22T18:11:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MARIA FERNANDA DE MOURA LEÃO.pdf: 2846166 bytes, checksum: f1e8c6a8d84f559be79cb61300900f00 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-09-22T18:12:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MARIA FERNANDA DE MOURA LEÃO.pdf: 2846166 bytes, checksum: f1e8c6a8d84f559be79cb61300900f00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-22T18:12:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MARIA FERNANDA DE MOURA LEÃO.pdf: 2846166 bytes, checksum: f1e8c6a8d84f559be79cb61300900f00 (MD5) Previous issue date: 2016 / A hipertensão arterial é uma condição clínica de ocorrência multifatorial, sendo a mais frequente entre as doenças crônicas não transmissíveis no Brasil. É caracterizada pelo aumento e manutenção dos níveis pressóricos acima de 140mmHg (pressão sistólica) e 90mmHg (pressão diastólica). É também o maior agravante nas complicações cardiovasculares e está associada ao surgimento de outras co-morbidades. A OMS estima que 40% da população mundial acima dos 25 anos seja hipertensa, estando localizada majoritariamente em países onde a renda e o nível de escolaridade são menores. Depois de diagnosticada, a hipertensão arterial deve ser tratada com mudanças no estilo de vida e medicamentos que mantenham os níveis pressóricos controlados, sendo assim, várias classes de anti-hipertensivos são usados nesse tratamento. Visando ampliar o acesso a medicamentos básicos e permitir uma melhor adesão ao tratamento, o Governo Federal criou em 2004 o Programa Farmácia Popular do Brasil, uma parceria entre governo e instituições públicas e privadas para fornecer a população medicamentos para o controle da hipertensão, diabetes, asma, dislipidemias, anticoncepcionais, entre outros; de forma gratuita ou subsidiada em até 90% do valor. Para tratar a hipertensão, o Programa Farmácia Popular do Brasil distribui de forma gratuita os anti-hipertensivos – atenolol, captopril, cloridrato de propranolol, hidroclorotiazida, losartana e maleato de enalapril, todos estes sendo lançados no mercado anterior ao ano de 2004, quando testes de segurança genética ainda não eram obrigatórios, de acordo com a Resolução nº 90/2004 da ANVISA. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial genotóxico de anti-hipertensivos distribuídos pela Farmácia Popular em células leucocitárias humanas, haja vista que são fármacos amplamente utilizados e se faz necessários maiores estudos que garantam a segurança genotoxicológica dos mesmos. Os testes foram desenvolvidos a partir de culturas celulares tratadas com cinco diferentes concentrações dos anti-hipertensivos, sendo avaliados parâmetros genotoxicológicos – viabilidade celular e índice de dano ao DNA (teste Cometa), e parâmetros mutagênicos – teste de micronúcleo e instabilidade cromossômica numérica. Os resultados mostram que captopril e maleato de enalapril foram capazes de diminuir a viabilidade celular e causar danos ao DNA conforme o aumento da dose, e que, o atenolol foi capaz de também diminuir a viabilidade celular de acordo com o aumento da dose. A hidroclorotiazida também mostrou causar dano ao DNA, porém esse dano ocorreu de forma igual para as cinco doses. Quanto aos parâmetros mutagênicos, nenhum dos seis anti-hipertensivos testados e, em nenhuma das cinco concentrações foi capaz de causar alterações mutagências. / Hypertension is an clinical condition of the multifactorial occurrence, the most frequent among chronic diseases not transferable in Brazil. It is characterized by increase and maintenance blood pressure levels above 140mmHg (sistolic pressure) and 90mmHg (diastolic pressure). It i also the most aggravating in the cardiovascular complications and it is associated with the appearance of others comorbidities. The WHO estimes that 40% of the world population over 25 years old is hypertensive, being located mostly in countries where income and educations levels are lower. After the diagnosed, hypertension must be treated with changes in the life style and drugs that maintain pressure levels controled, therefore, several classes of antihypertensive are used in this treatment. Aiming to expand access to basic drugs and allow a better adhesion to treatment, the federal government created in 2004 the “Farmácia Popular do Brasil” Program, an association among government and public and private institutions to provide the people medications for control of the hypertension, diabetes, asthma, dyslipidemia, contraceptives, etc, free or subsidized form by up to 90% of the value. To treat hypertension, the “Farmácia Popular do Brasil” Program distributes of free form antihypertensive – atenolol, captopril, propranolol hydrochloride, hydrochlorotiazhide, losartan and enalapril maleate, all these being released before the year 2004, when genetic safety tests still not required, according to Resolution nº 90/2004 of ANVISA. Thus, the objective this work was to evaluate the genotoxic potencial of the antihypertensives distributed by “Farmácia Popular” in human leukocytes cells, considering that they are widely used drugs and it is necessary larger studies that ensure the genotoxicology their safety. The tests are desenvolved from cell cultures treated with five different concentrations of the antihypertensives, being evaluated genotoxicological parameters – cell viability and DNA damage index, and mutagenic parameters – micronucleus test and numerical chromossomal aberrations. The results showed that captopril and enalapril maleate were able to reduce cell viability and cause damage to DNA wiht increasing dose. The hydrochlorothiazide also showed to cause DNA damage, but, this damage occorred equallity for five doses. As for mutagenic parameters , none of the six antihypertensives tested and, none of the five concentrations were capable to cause mutagenic changes.

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2002. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xvi, 148 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 162-183).