O papel dos nucleotídeos da adenina na função vascular e plaquetária já está bem estabelecido. Apirase (CD39) faz parte de uma família de ecto-enzimas capazes de hidrolisar nucleosídeos di- e trifosfatados da adenosina e sua participação no sistema tromborregulador tem sido estudada. Nós utilizamos um modelo experimental in vivo de trombose arterial aguda para testar a hipótese de que a administração de apirase solúvel pode prevenir a formação de trombos. Vinte e cinco coelhos brancos Nova Zelândia foram submetidos à lesão arterial com cateter balão e, após 15 dias, a um protocolo indutor de trombose. Treze animais receberam duas administrações intravenosas de apirase solúvel (com 90 minutos de intervalo) e 12 animais foram utilizados como controle. Após 3 horas do protocolo indutor de trombose, os animais foram mortos e a taxa e área de trombose foram avaliadas. A taxa de trombose no grupo apirase foi significativamente menor que no grupo controle (69% vs. 16,7%, respectivamente, P=0,015) assim como a área de trombose (1,7 mm2 ± 4,3 vs. 21,7 mm2 ± 37,4, respectivamente, P=0,008). Nossos resultados confirmam a participação da apirase na homeostasia através de um potente efeito antitrombótico. / The role of adenine nucleotides on vascular and platelet functions has long been established. Apyrase (CD39) takes part of a family of ecto-enzymes that hydrolyze adenosine di and triphosphate and its participation on thromboregulatory system is under study. We used an in vivo experimental model of acute arterial thrombosis to test the hypothesis that administering soluble form of potato apyrase could prevent thrombus formation. Twenty five white New Zealand male rabbits suffer balloon aortic endothelium denudation and fifteen days after were submitted to a thrombosis triggering protocol with a procoagulant (Russel’s viper venom) and epinephrine. After the thrombosis triggering protocol 13 animals received two soluble apyrase administration (with 90 minutes interval) and 12 animals that received no treatment were used as controls. Three hours after the triggering protocol, the animals were killed and the rate and area of arterial thrombosis were analyzed. The rate of thrombosis in the apyrase group was significantly lower than the control group (69% vs. 16,7%, respectively, P= 0,015) as well as the area of thrombosis (1,7 mm2 ± 4,3 vs. 21,7 mm2 ± 37,4, respectively, P=0,008). Our results confirm that apyrase do participate in homeostasis through a potent antithrombotic effect.

O papel dos nucleotídeos da adenina na função vascular e plaquetária já está bem estabelecido. Apirase (CD39) faz parte de uma família de ecto-enzimas capazes de hidrolisar nucleosídeos di- e trifosfatados da adenosina e sua participação no sistema tromborregulador tem sido estudada. Nós utilizamos um modelo experimental in vivo de trombose arterial aguda para testar a hipótese de que a administração de apirase solúvel pode prevenir a formação de trombos. Vinte e cinco coelhos brancos Nova Zelândia foram submetidos à lesão arterial com cateter balão e, após 15 dias, a um protocolo indutor de trombose. Treze animais receberam duas administrações intravenosas de apirase solúvel (com 90 minutos de intervalo) e 12 animais foram utilizados como controle. Após 3 horas do protocolo indutor de trombose, os animais foram mortos e a taxa e área de trombose foram avaliadas. A taxa de trombose no grupo apirase foi significativamente menor que no grupo controle (69% vs. 16,7%, respectivamente, P=0,015) assim como a área de trombose (1,7 mm2 ± 4,3 vs. 21,7 mm2 ± 37,4, respectivamente, P=0,008). Nossos resultados confirmam a participação da apirase na homeostasia através de um potente efeito antitrombótico. / The role of adenine nucleotides on vascular and platelet functions has long been established. Apyrase (CD39) takes part of a family of ecto-enzymes that hydrolyze adenosine di and triphosphate and its participation on thromboregulatory system is under study. We used an in vivo experimental model of acute arterial thrombosis to test the hypothesis that administering soluble form of potato apyrase could prevent thrombus formation. Twenty five white New Zealand male rabbits suffer balloon aortic endothelium denudation and fifteen days after were submitted to a thrombosis triggering protocol with a procoagulant (Russel’s viper venom) and epinephrine. After the thrombosis triggering protocol 13 animals received two soluble apyrase administration (with 90 minutes interval) and 12 animals that received no treatment were used as controls. Three hours after the triggering protocol, the animals were killed and the rate and area of arterial thrombosis were analyzed. The rate of thrombosis in the apyrase group was significantly lower than the control group (69% vs. 16,7%, respectively, P= 0,015) as well as the area of thrombosis (1,7 mm2 ± 4,3 vs. 21,7 mm2 ± 37,4, respectively, P=0,008). Our results confirm that apyrase do participate in homeostasis through a potent antithrombotic effect.

Uma das estratégias utilizadas no desenvolvimento de novas drogas envolve a descoberta de compostos que modulem a atividade de enzimas, importantes no processo infeccioso de patógenos. Uma abordagem interessante na triagem de novos ligantes é o uso de métodos baseados na imobilização de enzimas em suportes cromatográficos acoplados a sistemas de cromatografia líquida. O uso de IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) como uma fase estacionária acoplado a sistemas de cromatografia líquida de alta eficiência consiste em uma estratégia para triagem de compostos rápida e eficiente e tem vantagens em relação ao uso de enzimas em solução. A enzima NTPDase-1 de Trypanosoma cruzi age como um facilitador da infecção do patógeno, inibindo assim a resposta imune do hospedeiro, permitindo uma infecção silenciosa, o que sugere seu uso como um bom alvo na busca por inibidores. Neste trabalho, a enzima NTPDase-1 foi imobilizada na parede interna de capilares de sílica fundida formando ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Estudos das condições de uso destes biorreatores juntamente com o desenvolvimento de um método cromatográfico multidimensional, foram realizados e validados. A otimização do método cromatográfico e sua validação, apresentaram ótimos resultados em relação aos valores obtidos para os parâmetros avaliados para métodos bioanalíticos. A imobilização da enzima foi realizada com sucesso, sendo possível a detecção da atividade catalítica no sistema cromatográfico (TcNTPDase1-ICER). Foi realizado também, o estudo cinético para ATP no TcNTPDase1-ICER, obtendo-se KM de 0,317 ± 0,044 mM, que comparado com estudos em solução, KM de 0,096 mM, ainda apresenta grande afinidade pelo substrato. / One of the strategies used in the development of new drugs involves the discovery of compounds that modulate the activity of enzymes, important in the infectious pathogens process. An interesting approach in the screening of new ligands is the use of methods based on immobilization of enzymes in chromatographic supports coupled to liquid chromatography systems. The use of IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) as a stationary phase coupled to high performance chromatographic systems consist in a strategy to a fast and efficient compounds screening and it has advantages comparing to the use of enzymes in solution. The enzyme NTPDase-1 Trypanosoma cruzi acts as a pathogen infection facilitator, thus inhibits the host immune response allowing a silent infection, suggesting its use as a good target in the search for inhibitors. In this paper, the enzyme NTPDase-1 was immobilized for the manufacturing of ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Studies of conditions to the use of these bioreactors in the ligands screening along with the development of a multidimensional chromatographic method were performed and validated. The chromatographic method optimization and validation, presented excellent results, relating to the obtained values, from evaluated parameters in bioanalytical methods. The enzyme immobilization was successfully performed, being possible to detect the catalytic activity in the chromatographic system (TcNTPDase1-ICER). The kinetic study for the substrate ATP was also performed in the TcNTPDase1-ICER, obtaining KM of 0.317 ± 0.044 mM, which in comparison with studies in solution KM of 0.096 mM, still presents high affinity for the substrate.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alzheimer's disease (AD) is considered the main cause of dementia in elderly people worldwide. This disease affects the central nervous system (CNS), especially the cerebral cortex and hippocampus, areas that are responsible for the processes of learning and memory, for this the search for new therapies to treat this condition is constant. Studies indicate that Vitamin D3 (VD3) may be involved in the functions of neurotransmission, neuroprotection and neuroimmunomodulation in different brain processes, in addition to being involved in the homeostasis of calcium (Ca2+). Thus, the aim of this study was to investigate the effects of VD3 on memory and in the activity of enzymes AChE, NTPDase and 5'-Nucleotidase in the hippocampus of rats submitted to a model of sporadic dementia of the Alzheimer type (DETA) in rats. For this, a total of 40 male Wistar rats were used, weighing between 350-400g were divided into 8 groups: control, Vitamin D3 12.5 μg/kg, Vitamin D3 42 μg/kg, Vitamin D3 125 μg/kg streptozotocin (STZ), streptozotocin + Vitamin D3 12.5 μg/kg streptozotocin + Vitamin D3 42 μg/kg streptozotocin + Vitamin D3 125 μg/kg. The animals were anesthetized with ketamine and xylazine (0.5 mg/kg) and received a bilateral injection of streptozotocin (3mg/kg) intracerebroventicular (icv). After surgery the animals was submitted a recovery period for 72 hours. Then the animals were treated with VD3 orally for 21 days. Behavioral tests of open field and object recognition were realized from 21st to 24th day after surgery. After the 24th day the animals were anesthetized with isoflurane and euthanized. In relation to VD3 levels in serum, a significant increase (P<0.05) was observed in the groups that received the highest doses. A memory deficits in STZ group has been found, however, the treatment with VD3 shown to be effective in the preventing of loss of memory (P<0.05). Regarding the AChE activity was found increased in the hippocampus in STZ group, and this increase was attenuated by administration of VD3 (P<0.05). Animals of group with Dementia also showed a reduction in ATP hydrolysis and VD3 was able to prevent this effect (P<0.05). Furthermore, VD3 was able to reverse the increase in the hydrolysis to ADP and the decrease in AMP hydrolysis by STZ-icv. Thus, this study showed that administration of VD3 is capable of maintaining cholinergic neurotransmission, the homeostasis of the purinergic system as well as improve memory in animals with SDAT. / A Doença de Alzheimer (DA) é considerada a principal causa de demência em idosos no mundo. Essa doença afeta o Sistema Nervoso Central (SNC), principalmente o córtex cerebral e o hipocampo, que são áreas responsáveis pelos processos de aprendizagem e memória, por isso a busca por novas terapias para o tratamento dessa patologia é constante. Estudos indicam que a Vitamina D3 (VD3) pode estar envolvida nas funções de neurotransmissão, neuroproteção, neuroimunomodulação e diversos processos cerebrais, além de estar envolvida na homeostase do cálcio (Ca2+). Sendo assim, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da VD3 sobre a memória e na atividade das enzimas AChE, NTPDase e 5 Nucleotidase em hipocampo de ratos submetidos a um modelo de Demência Esporádica do Tipo Alzheimer (DETA) em ratos. Para isso, foram utilizados um total de 40 ratos machos Wistar, pesando entre 350- 400g, divididos em 8 grupos: controle, Vitamina D3 12,5 μg/kg, Vitamina D3 42 μg/kg, Vitamina D3 125 μg/kg, estreptozotocina (STZ), estreptozotocina + Vitamina D3 12,5 μg/kg, estreptozotocina + Vitamina D3 42 μg/kg, estreptozotocina + Vitamina D3 125 μg/kg. Os animais foram anestesiados com Ketamina e Xilazina (0.5 mg/kg) e receberam uma injeção bilateral de estreptozotocina (3mg/kg) intracerebroventicular (icv). Após o procedimento cirúrgico os animais passaram por um período de recuperação de 72 horas. Em seguida os animais foram tratados com VD3, via oral, durante 21 dias. Os testes comportamentais de campo aberto e reconhecimento de objetos foram realizados do 21º ao 24º dia após a cirurgia. Logo após o 24º dia os animais foram anestesiados com isoflurano e eutanasiados. Em relação os níveis de VD3 em soro, foi observado um aumento significativo (P<0.05) nos grupos que receberam as maiores doses. Um déficit de memória foi encontrado no grupo STZ, no entanto, o tratamento com VD3 mostrou-se eficiente em prevenir esta perda de memória (P<0,05). Quanto à atividade da AChE, foi encontrado um aumento em hipocampo no grupo STZ, sendo que esse aumento foi atenuado pela administração de VD3 (P<0,05). Os animais do grupo com Demência também apresentaram uma redução na hidrólise de ATP e a VD3 foi capaz de prevenir este efeito (P<0,05). Além disso, a VD3 foi capaz de reverter o aumento na hidrólise de ADP e a diminuição da hidrólise de AMP causada pela injeção icv-STZ. Desta forma, este estudo mostrou que a administração de VD3 é capaz de manter a neurotransmissão colinérgica, a homeostase do sistema purinérgico, bem como melhorar a memória em animais com DETA.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sepsis is recognized as a systemic inflammatory response (SIRS) to infection with the presence of progressive tissue damage, where multiple organ failure is the most severe expression. The purinergic signaling plays an important role in inflammatory response modulation as well as in immune responses through its extracellular biomolecules, such as adenine nucleotides and its derivative nucleoside adenosine. These signalling molecules are released by cells in response to damage or cellular stimuli induced by pathogens. Adenine nucleotides and adenosine effects are promoted by activation of specific purinergic receptors controlled by an enzymatic cascade on cell surface. In addition to immunologic changes, oxidative stress has an important part in sepsis pathophysiology, contributing to its deleterious systemic effects such as tissue hypoxia and organ failure. This study aims to evaluate the activity of the E-NTPDase, which degrade adenine nucleotides in lymphocytes, as well as analyse the oxidative profile in brain, heart, liver and kidney in rats submitted to experimental sepsis. The sepsis was induced by cecal ligation and puncture (CLP). The evaluation of the effects of sepsis on E-NTPDase activity in lymphocytes, as well as on the oxidative stress parameters in different tissues, was divided into two stages. On the first stage, the animals were split into two groups: (1) negative controls and (2) septic, which evaluated the activity of the E-NTPDase and histological analysis of the kidneys, liver and lung. On the second stage, the animals were divided into three groups: (1) negative controls, (2) sham e (3) septic. An increase in ATP hydrolysis was observed in sepsis-induced rats when compared to the control group. Nevertheless, the E-NTPDase activity remained unchanged when ADP was applied as substrate. Histological analyses of kidneys, liver and lung have shown vascular congestion, necrosis and inflammatory mononuclear cell infiltration when compared to control group. Regarding the antioxidant activity, no difference was observed in the NPSH content and SOD activity in the organs analysed. Concerning the oxidative stress parameters, the carbonyl protein content showed no significant difference in brain and liver, whilst in heart and kidney a decrease was observed in the septic group. No significant difference in TBARS levels was observed in brain, however an increase was observed in kidney while a decrease was observed in heart and liver. E. coli was identified as the etiological agent. On the septic group, significant hematological changes such as leucocytosis and thrombocytopenia were observed. This reduction in TBARS levels in heart and liver does not agree with data on the literature; this may be due to the employment of different induction techniques among studies, added to altered neutrophil function and and also the characteristics inherent to the pathogenic microorganism. Our findings suggest that the increase in ATP hydrolysis in induced sepsis may be a dynamic response in order to eliminate the increased ATP levels resulting from cell death. Regarding the oxidative stress parameters, the reduction in heart and liver may be due differences in the sepsis induction of CLP model by between different research groups added to altered neutrophil function and and also the characteristics inherent to the pathogenic microorganism. / A sepse pode ser definida como síndrome da resposta inflamatória sistêmica (SIRS) decorrente da reação do sistema imunológico à infecção, denotando um processo progressivo de dano tecidual, onde a disfunção múltipla dos órgãos é a expressão mais grave. O sistema de sinalização purinérgica desempenha um papel importante na modulação das respostas inflamatórias e imunes através de biomoléculas extracelulares, como os nucleotídeos de adenina e seu derivado nucleosídeo adenosina. Essas moléculas sinalizadoras são liberadas do meio intracelular em resposta ao dano ou ao estímulo celular por ação de patógenos. Os efeitos dos nucleotídeos de adenina e da adenosina são promovidos através da ativação de receptores purinérgicos específicos e controlados por uma cascata enzimática localizada na superfície das células. Além das alterações imunes, o estresse oxidativo desempenha um importante papel na patofisiologia desta doença, contribuindo para os principais efeitos sistêmicos deletérios da sepse como a hipóxia tecidual e a falência de órgãos. Sendo assim, visando à melhor compreensão desta patologia, este trabalho teve por objetivo avaliar a atividade da enzima E-NTPDase em linfócitos bem como analisar o perfil oxidativo em cérebro, coração, fígado e rins em ratos submetidos à sepse experimental utilizando a técnica de ligação e perfuração do ceco (CLP). Os procedimentos para avaliação dos efeitos da sepse sob a atividade das enzimas ENTPDase em linfócitos e sob os parâmetros de estresse oxidativo nos tecidos foram divididos em duas etapas. Na primeira etapa, os animais foram divididos em dois grupos: (1) controle negativo e (2) séptico, onde se avaliou a atividade da E-NTPDase e a análise histológica dos rins, fígado e pulmão. Para a segunda etapa, os animais foram divididos em 3 grupos: (1) controle negativo, (2) Sham e (3) séptico, na qual se determinou os parâmetros de estresse oxidativo, bem como o perfil bacteriano e hematológico. Observou-se um aumento na hidrólise de ATP em ratos com sepse induzida quando comparado ao grupo controle. Contudo, a atividade da E-NTPDase não foi alterada, quando utilizado ADP como substrato. Pelas análises histológicas de rins, fígado e pulmão verificou-se no grupo séptico a presença de congestão vascular, necrose e infiltrado inflamatório mononuclear quando comparados com o grupo controle. Em relação à atividade antioxidante não se observou diferença significativa no conteúdo de NPSH e na atividade da SOD em nenhum órgão analisado. Quanto aos parâmetros do estresse oxidativo, o teor de proteína carbonil não apresentou diferença significativa no cérebro e no fígado enquanto nos tecidos cardíaco e renal observou-se um decréscimo no grupo séptico em relação aos demais grupos. Não foi observada nenhuma diferença significativa nos níveis de TBARS no cérebro, no entanto, estes níveis estavam reduzidos no coração e no fígado e aumentados no tecido renal. Foi identificado como agente etiológico da sepse E. coli. Observou-se significativas alterações hematológicas no grupo séptico como: leucocitose e trombocitopenia. Com o presente trabalho conclui-se que, na sepse induzida, o aumento da hidrólise do ATP seja provavelmente consequência de uma resposta dinâmica para reduzir os níveis elevados de ATP resultantes da morte celular. Já a redução nos parâmetros de estresse oxidativo no coração e no fígado pode ter ocorrido devido a diferenças na indução da sepse pelo modelo CLP entre os diferentes grupos de pesquisa, adicionado à função dos neutrófilos alterados e também às características inerentes do tipo de micro-organismo patogênico.

The extracts of stem and root of the Uncaria tomentosa plant present several properties. Among them, the anti-inflammatory property is very important since it has been studied and widely observed in cases of rheumatoid arthritis (RA) treatment. The model of arthritis induced by complete Freund s adjuvant (CFA) in rats is a model widely used in searches for new therapies for chronic inflammatory arthropathies, such as RA, which in turn, is a chronic inflammatory disease, immune-mediated and with rather complex physiopathology. During the inflammatory process, a complex and hierarchical cytokines network rules this process triggering a Th1 type immune response. Among the mediators that modulate the action of lymphocytes during inflammatory process, we emphasize ATP, ADP, AMP and the nucleoside adenosine, which are essentials to the initiation and maintenance of inflammatory responses. The effects of these molecules are promoted by the action of specific purinergic receptors and controlled by an enzyme complex on the cell surface. The objective of this study was to evaluate the effect of the Uncaria tomentosa extract on the metabolism of adenine nucleotides through the activity of ectoenzymes involved in the ATP metabolism in lymphocytes of rats submitted to an experimental model of rheumatoid arthritis.The animals were divided into four groups, namely, control (C), extract (E), arthritis (AR) and arthritis associated with extract (AR+E). Fifteen days after AR induction by CFA, the U. tomentosa dry extract was administered two times a day at the dose of 150mg/kg for 45 days. After treatment, the blood was collected by cardiac puncture and the lymphocytes were isolated to E-NTPDase and ADA activity determination, and the serum used to purine level measurement. Results show an increase in the E-NTPDase activity in rats with CFA induced arthritis compared to control. Rats treated only with Uncaria tomentosa extract showed E-NTPDase and E-ADA activity maintained in basal levels. In rats with RA treated with Uncaria tomentosa, the extract was able to prevent the increase on the E-NTPDase activity, although the ATP and adenosine levels were decreased and ADP levels were increased in extracellular medium. The increase in E-NTPDase activity might be related to the attempt to maintain basal levels of ATP and ADP in basal levels in the extracellular medium, since the RA induction causes tissue damage and consequently large amounts of ATP in the cell. This way, the Uncaria tomentosa extract was able to prevent the increase in the E-NTPDase activity promoting RA induction. / Os extratos do caule e da raiz da planta Uncaria tomentosa possuem diversas propriedades, dentre elas a propriedade anti-inflamatória, sendo bastante utilizados em casos de artrite reumatóide (AR). O modelo de artrite induzida por adjuvante completo de Freund (CFA) em ratos é um modelo bastante empregado na investigação de novas terapias para artropatias inflamatórias crônicas, como a AR, que por sua vez, é uma doença crônica inflamatória, imunomediada e com fisiopatologia bastante complexa. Durante o processo inflamatório, uma rede complexa e hierarquizada de citocinas rege este processo desencadeando uma resposta imunológica essencialmente do tipo Th1. Dentre os mediadores capazes de modular as ações dos linfócitos, durante um processo inflamatório, destacam-se o ATP, o ADP, o AMP e o nucleosídeo adenosina, essenciais para o início e manutenção das respostas inflamatórias. Os efeitos destas moléculas são promovidos através da ativação de receptores purinérgicos específicos e controlados por um complexo enzimático localizado na superfície das células. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do extrato de Uncaria tomentosa no metabolismo de nucleotídeos da adenina através da atividade de ectoenzimas envolvidas na hidrólise do ATP em linfócitos de ratos submetidos a modelo experimental de AR. Os animais foram divididos em 4 grupos, controle (C), extrato (E), artrite (AR) e artrite associado ao extrato (AR+E). Quinze dias após a indução da AR por CFA, o extrato seco de U. tomentosa foi administrado por gavage 2 vezes ao dia na dose de 150mg/Kg durante 45 dias. Após o tratamento, o sangue foi coletado por punção cardíaca e os linfócitos foram separados para a realização da atividade da E-NTPDase e ADA, e o soro utilizado para a quantificação dos nucleotídeos e nucleosídeo. Os resultados demonstraram um aumento na atividade da E-NTPDase em ratos com AR induzida por CFA quando comparado ao controle. Já nos ratos tratados somente com o extrato de Uncaria tomentosa pode-se observar que o mesmo manteve a atividade da E-NTPDase e da E-ADA a níveis basais. Nos ratos com AR e tratados com o extrato pode-se observar que o mesmo foi capaz de prevenir o aumento da atividade da E-NTPDase, embora o nível de ATP e adenosina se encontram diminuídos e do ADP aumentado no meio extracelular. O aumento na atividade da E-NTPDase estaria relacionado com a tentativa de manter as concentrações basais de ATP e ADP no meio extracelular, uma vez que a indução da AR causa dano tecidual e consequentemente a liberação de grandes quantidades de ATP presentes no interior da célula. Dessa forma, o extrato de Uncaria tomentosa foi capaz de prevenir o aumento da atividade da E-NTPDase causado pela indução da AR.

The activity of NTPDase (EC 3.6.1.5, apyrase, CD39) was verified in platelets from patients with increasing cholesterol levels. A possible association between cholesterol levels and inflammatory markers, such as oxidized low density lipoprotein (oxLDL), highly sensitive C-reactive protein (hsCRP) and oxLDL autoantibodies was also investigated. The following groups were studied: group I (< 150 mg/dl), group II (151 to 200 mg/dl); group III: (201 to 250 mg/dl); group IV (> 251 mg/dl) of cholesterol. The results demonstrated that both ATP and ADP hydrolysis were enhanced as a function of cholesterol levels. The LDL levels increased concomitantly with total cholesterol levels. The triglyceride levels were increased in the group with total cholesterol above 251 mg/dl. oxLDL levels were elevated in groups II, III and IV. hsCRP was elevated in the group with cholesterol higher than 251 mg/dl. oxLDL autoantibodies were elevated in groups III and IV. TBARS content was enhanced as a function of cholesterol levels. In summary, hypercholesterolemia is associated with an enhanced of inflammatory response and ATP and ADP hydrolysis. The increase in NTPDase activity is possibly related to a compensatory response to the inflammatory and pro-oxidative state associated with hypercholesterolemia. / A atividade da NTPDase (EC 3.6.1.5, apyrase, CD39) foi verificada em plaquetas de pacientes com diferentes níveis de colesterol. Uma possível associação entre os níveis de colesterol e os marcadores inflamatórios como LDL oxidado (oxLDL), proteína C reativa ultrasensível (hsCRP) e anticopos anti-LDL oxidado (Anti-oxLDL) foi investigado. Os seguintes grupos foram estudados: grupo I (< 150 mg/dl), grupo II (151 a 200 mg/dl); grupo III: (201 a 250 mg/dl); grupo IV (> 251 mg/dl) de colesterol. Os resultados demonstraram que a hidrólise dos nucleotídeos (ATP e ADP) aumentou em função dos níveis de colesterol. Os níveis de LDL aumentaram concomitantemente com os níveis de colesterol total. Os níveis de triglicerídeos foram elevados no grupo com colesterol total acima de 251 mg/dl. Os níveis de oxLDL foram elevados nos grupos II, III and IV. A hsCRP foi elevada no grupo com cholesterol maior que 251 mg/dl. Os Anti-oxLDL foram elevados nos grupos III e IV. O conteúdo de TBARS foi aumentando em função dos níveis de colesterol. Em resumo, a hipercolesterolemia está associada com o aumento da resposta inflamatória e hidrólise de ATP e ADP. O aumento da atividade da NTPDase está possivelmente relacionado com uma resposta compensatória ao estado inflamatório e pró-oxidativo associado com a hipercolesterolemia.

Uma das estratégias utilizadas no desenvolvimento de novas drogas envolve a descoberta de compostos que modulem a atividade de enzimas, importantes no processo infeccioso de patógenos. Uma abordagem interessante na triagem de novos ligantes é o uso de métodos baseados na imobilização de enzimas em suportes cromatográficos acoplados a sistemas de cromatografia líquida. O uso de IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) como uma fase estacionária acoplado a sistemas de cromatografia líquida de alta eficiência consiste em uma estratégia para triagem de compostos rápida e eficiente e tem vantagens em relação ao uso de enzimas em solução. A enzima NTPDase-1 de Trypanosoma cruzi age como um facilitador da infecção do patógeno, inibindo assim a resposta imune do hospedeiro, permitindo uma infecção silenciosa, o que sugere seu uso como um bom alvo na busca por inibidores. Neste trabalho, a enzima NTPDase-1 foi imobilizada na parede interna de capilares de sílica fundida formando ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Estudos das condições de uso destes biorreatores juntamente com o desenvolvimento de um método cromatográfico multidimensional, foram realizados e validados. A otimização do método cromatográfico e sua validação, apresentaram ótimos resultados em relação aos valores obtidos para os parâmetros avaliados para métodos bioanalíticos. A imobilização da enzima foi realizada com sucesso, sendo possível a detecção da atividade catalítica no sistema cromatográfico (TcNTPDase1-ICER). Foi realizado também, o estudo cinético para ATP no TcNTPDase1-ICER, obtendo-se KM de 0,317 ± 0,044 mM, que comparado com estudos em solução, KM de 0,096 mM, ainda apresenta grande afinidade pelo substrato. / One of the strategies used in the development of new drugs involves the discovery of compounds that modulate the activity of enzymes, important in the infectious pathogens process. An interesting approach in the screening of new ligands is the use of methods based on immobilization of enzymes in chromatographic supports coupled to liquid chromatography systems. The use of IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) as a stationary phase coupled to high performance chromatographic systems consist in a strategy to a fast and efficient compounds screening and it has advantages comparing to the use of enzymes in solution. The enzyme NTPDase-1 Trypanosoma cruzi acts as a pathogen infection facilitator, thus inhibits the host immune response allowing a silent infection, suggesting its use as a good target in the search for inhibitors. In this paper, the enzyme NTPDase-1 was immobilized for the manufacturing of ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Studies of conditions to the use of these bioreactors in the ligands screening along with the development of a multidimensional chromatographic method were performed and validated. The chromatographic method optimization and validation, presented excellent results, relating to the obtained values, from evaluated parameters in bioanalytical methods. The enzyme immobilization was successfully performed, being possible to detect the catalytic activity in the chromatographic system (TcNTPDase1-ICER). The kinetic study for the substrate ATP was also performed in the TcNTPDase1-ICER, obtaining KM of 0.317 ± 0.044 mM, which in comparison with studies in solution KM of 0.096 mM, still presents high affinity for the substrate.

Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic, multisystem inflammatory disease characterized by symmetric and erosive synovitis. The purinergic signaling system plays an important role in the modulation of inflammatory and immune responses through extracellular biomolecules as nucleotides adenine and its adenosine nucleoside derivative, whose extracellular concentrations are controlled by ectoenzymes action as ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (E-NTPDase) and ecto-adenosine deaminase (E-ADA) present on the surface of various cells. The deficiency of vitamin D, a hormone known to play an important role in calcium homeostasis, has been related the several autoimmune diseases, including RA. This fact is due to its immunomodulatory role, where it inhibits the proliferation of T lymphocytes, especially Th1 lymphocytes as well as in the production and action of cytokines. Due to high doses of vitamin D can lead to hypercalcemia and intoxication it was tested the use of a nanoencapsulation system able to release in a controlled and sustainable manner, a reduced dose on site of action. Based on these principles, the effect of vitamin D3 free and nanoencapsulated was evaluated in the score for arthritis, thermal hyperalgesia and paw edema as well as histological analyzes and in the activity of the E-NTPDase and E-ADA enzyme lymphocytes from animals with arthritis induced by complete Freud‟s adjuvant (CFA). Hematological and biochemical parameters, including serum concentrations of vitamin D, were determined. Adult Wistar rats were divided into ten groups: I: control (CN); II: adjuvant-induced arthritis (AR); III: control vehicle (CV); IV: AR+V; V: vitamin D3 free at a dose of 120 IU/day (VD3); VI: AR+VD3 (120 IU/day); VII: control of white formulation (CF); VIII: AR+F; IX: vitamin D3 lipid-core nanocapsules formulation at a dose of 15.84 IU/day (LNC-D3) and X: AR+LNC-D3 (15.84 IU/day). The initiation of treatment was 15 days after the induction of arthritis in a period of 15 days. The results of this study demonstrated that VD3 was able to reduce arthritis score, thermal hyperalgesia and paw edema in rats with AR. At the same time, treatment with LNC-D3 only reduced thermal hyperalgesia and paw edema. The histological analyzes showed that both formulations were able to reduce inflammatory changes induced by CFA. The levels AST showed an increased in the CN group compared to the others. In the group treated with VD3 it was observed an increase in the levels of 25 (OH)D. The activity of the E-NTPDase in lymphocytes from rats that developed AR was higher in comparison with the control group, whereas the activity of E-ADA was lower. This effect was reversed after 15 days of treatment with VD3 and LNC-D3. In addition, both vitamin D3 formulations did not alter the activity of E-NTPDase and E-ADA enzymes in healthy animals. Data from this study indicate that vitamin D3, either in free or nanoencapsulated forms, seems to contribute mitigating the inflammatory process induced by CFA, possibly by modulating the activities of ectonucleotidases, can be used, after further studies, as a complementary therapeutic agent for the treatment of rheumatoid arthritis. / A artrite reumatoide (AR) é uma doença inflamatória crônica, multissistêmica, caracterizada por sinovite simétrica e erosiva. O sistema de sinalização purinérgica desempenha um papel importante na modulação das respostas inflamatórias e imunes, através de biomoléculas extracelulares, como os nucleotídeos de adenina e seu derivado nucleosídeo adenosina, cujas concentrações extracelulares são controladas por ação de ectoenzimas, como ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolase (E-NTPDase) e ecto-adenosina desaminase (E-ADA) presentes na superfície de diversas células. A deficiência da vitamina D, um hormônio conhecido por desempenhar importante papel na homeostase do cálcio, vem sendo relacionada a diversas doenças autoimunes, entre elas a AR. Este fato deve-se a seu papel imunomodulador, onde atua na inibição da proliferação de linfócitos T, especialmente linfócitos Th1, bem como na produção e na ação de citocinas. Como altas doses podem levar à hipercalcemia e à intoxicação, foi testada a utilização de um sistema de nanoencapsulação capaz de liberar, de forma controlada e sustentada, uma dose reduzida no local de ação. Com base nestes princípios, foi avaliado o efeito da vitamina D3 livre e nanoencapsulada no escore de artrite, na hiperalgesia termal e no edema de pata, bem como em análises histológicas e na atividade das enzimas E-NTPDases e E-ADA de linfócitos de animais com artrite induzida por adjuvante Completo de Freund (CFA). Parâmetros hematológicos e bioquímicos, entre eles a concentração sérica de vitamina D, foram determinados. Ratas adultas Wistar foram divididas em dez grupos: I: controle (CN); II: artrite (AR); III: controle veículo (CV); IV: AR+V; V: vitamina D3 livre na dose de 120 UI/dia (VD3); VI: AR+VD3 (120 UI/dia); VII: controle da formulação branca (CF); VIII: AR+F; IX: vitamina D3 nanoencapsulada na dose de 15,84 UI/dia (LNC-D3) e X: AR+LNC-D3 (15,84 UI/dia). O início do tratamento foi após 15 dias da indução da artrite, em um período de 15 dias. Os resultados do presente estudo demonstraram que VD3 foi capaz de reduzir escore de artrite, hiperalgesia térmica e edema da pata em ratos com AR. Ao mesmo tempo, o tratamento com LNC-D3 reduziu apenas a hiperalgesia térmica e o edema da pata. As análises histológicas mostraram que ambas as formulações foram capazes de reduzir as alterações inflamatórias induzidas por CFA. Os níveis de AST apresentaram um aumento no grupo AR em comparação com os demais. No grupo tratado com a VD3 observou-se um aumento nos níveis de 25(OH)D. A atividade da E-NTPDase em linfócitos de ratos que desenvolveram AR foi maior em comparação ao grupo controle, ao passo que a atividade da E-ADA foi menor. Este efeito foi revertido após 15 dias de tratamento com VD3 e LNC-D3. Além disso, ambas as formulações de vitamina D3 não alteraram a atividade das enzimas E-NTPDase e E-ADA em animais saudáveis. Os dados do presente estudo apontam que a vitamina D3, tanto na forma livre quanto nanoencapsulada, parece contribuir amenizando o processo inflamatório induzido pelo CFA, possivelmente por modular as atividades das ectonucleotidases, podendo após estudos adicionais ser utilizada como um agente terapêutico complementar para o tratamento da artrite reumatoide.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is a chronic inflammatory disease that affects mostly women in reproductive age and sometimes cause permanent damage. The development of cardiovascular disease, especially atherosclerosis, is the leading cause of death in SLE. However, its etiology and relationship with the development of atherosclerosis remain unknown. Several studies have shown that platelets have relevant properties to thrombogenesis, such as the release of ADP, a molecule capable of inducing platelet aggregation. Adenosine, derived from the hydrolysis of ATP and ADP, in turn has antiagreggant properties. The control of extracellular levels theses molecules and subsequent purinergic signaling induced by them is carried out by enzymes NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase and ADA. Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity of these ectonucleotidases in platelets and platelet aggregation profile in patients with LES. An increase in the activity of the enzymes NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase and ADA was observed in platelets of patients with lupus compared with control subjects. No difference on platelet aggregation of patients with lupus was observed when compared to control. The increase in activity of E-NTPDase, E-NPP and 5'-nucleotidase seems to be a compensatory organic response against the pathological condition, to generate higher concentration of adenosine. But the ADA activity also is increased in platelets of patients with SLE and may decrease the concentration of adenosine, which favors prothrombotics process. Thus, the results suggest that the ectoenzymes may be involved in the modulation of atherosclerotic processes that occur in SLE. / O lúpus Eritematoso Sistêmico é uma doença crônica, inflamatória e sistêmica, que afeta principalmente mulheres em idade reprodutiva e desencadeia danos permanentes na maioria dos casos. O desenvolvimento de doenças cardiovasculares, especialmente aterosclerose, é a principal causa de morte em pacientes lúpicos. Entretanto sua etiologia e relação com o desenvolvimento de aterosclerose permanecem desconhecidos. Vários estudos demonstraram que as plaquetas apresentam propriedades relevantes na trombogênese, como a liberação de ADP, uma molécula capaz de induzir a agregação plaquetária. A adenosina, proveniente da hidrólise do ATP e ADP, por sua vez apresenta propriedades antiagregantes. O controle dos níveis extracelulares destas moléculas e a consequente sinalização purinérgica por elas induzidas é realizado pelas enzimas NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase e ADA. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade destas ectonucleotidases em plaquetas bem como o perfil da agregação plaquetária em pacientes lúpicos. Um aumento na atividade das enzimas NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase e ADA foi observado em plaquetas de pacientes com LES, quando comparado com sujeitos controles. Nenhuma diferença no perfil de agregação plaquetária de pacientes lúpicas foi observada, quando comparado ao controle. O aumento na atividade da NTPDase, da E-NPP e da 5'-nucleotidase parece ser uma resposta compensatória orgânica frente ao estado patológico para gerar maior concentração de adenosina. Porém a atividade da ADA também encontra-se aumentada em plaquetas de pacientes com diagnóstico de LES, podendo diminuir a concentração de adenosina, o que favorece estágios prótrombóticos. Desse modo, os resultados encontrados sugerem que as ectoenzimas podem estar envolvidas na modulação dos processos ateroscleróticos que ocorrem no LES.