A cafeína é uma substância amplamente consumida na forma de café, chás e refrigerantes. Estudos demonstram sua influência no comportamento alimentar aparentemente promovendo uma pequena redução na ingestão de calorias e no comportamento do tipo ansioso, onde altas doses podem induzir um estado de ansiedade. Além disso, ela parece ser neuroprotetora, e é possível que parte desse efeito seja devido a sua atividade antioxidante a qual está bem descrita in vitro. O consumo de cafeína muitas vezes está associado a situações de estresse. A exposição ao estresse crônico leva a alterações bioquímicas e comportamentais, tendo sido sugerido que aumenta a produção de radicais livres. O objetivo deste trabalho é verificar o efeito do consumo de cafeína e do estresse crônico sobre os parâmetros comportamentais, comportamento do tipo ansioso e alimentar e sobre parâmetros bioquímicos relacionados ao estresse oxidativo em hipocampo, estriado e córtex cerebral de ratos. Além disso, diferenças sexo-específicas foram verificadas com relação ao comportamento do tipo ansioso e ao dano ao ADN. Ratos Wistar machos e fêmeas foram submetidos ao estresse por contenção por 40 dias. A dieta consistiu de ração padrão e cafeína 0,3 ou 1g/L na água de beber, a vontade, como única fonte de líquido disponível. Controles receberam água da torneira. A ansiedade e o comportamento alimentar foram avaliados, bem como o dano ao ADN (em hipocampo), a lipoperoxidação, o Potencial antioxidante reativo total (TRAP) e a atividade das enzimas antioxidantes Superóxido dismutase (SOD), Glutationa peroxidase (GPx) e Catalase (CAT), no hipocampo, estriado e córtex cerebral. O consumo de cafeína e o estresse crônico aumentaram o comportamento do tipo ansioso, efeito que foi observado apenas nos machos. No comportamento alimentar, a cafeína (0,3g/L e 1g/L) aumentou a latência e diminuiu o consumo de alimento doce (Froot Loops® ) no estado alimentado. Além disso, a cafeína 1g/L levou a um consumo menos intenso de alimento salgado (Cheetos®) pelos ratos no estado de jejum. Tanto a cafeína quanto o estresse aumentaram o dano ao ADN no hipocampo de ratos machos sem haver alteração nas fêmeas. Com relação ao estresse oxidativo, houve interações entre estresse e cafeína, especialmente no córtex, na atividade da SOD e da CAT, uma vez que a cafeína aumentou a atividade destas enzimas nos animais controles e não teve efeito nos estressados. Além disso, o estresse diminuiu a atividade da GPx no córtex e aumentou a atividade da SOD no estriado. Conclui-se que o estresse crônico e o consumo de cafeína levaram a um aumento no comportamento do tipo ansioso em ratos machos. Além disso, a cafeína aumentou a latência e diminuiu o consumo de Froot Loops® em ratos previamente alimentados. Por outro lado, o estresse repetido por contenção induziu um estado de maior susceptibilidade ao estresse oxidativo em algumas estruturas cerebrais devido a atividade alterada das enzimas antioxidantes, enquanto que, a administração crônica de cafeína levou em alguns casos (depende da estrutura) a um aumento na atividade de enzimas antioxidantes, sugerindo um papel neuroprotetor, que depende do estado do sujeito (estressado ou não). / Caffeine is widely consumed in coffee, tea and soft-drinks. Studies show its influence on feeding behavior apparently through slight reduction on calorie ingestion and on anxiety-like behavior, where high doses can induce anxiety states. Besides, it seems to be neuroprotective, and it is possible that part of this effect is due to its antioxidant activity, which is well described in vitro. Caffeine consumption is many times associated to stressfull situations. The exposure to chronic stress leads to biochemical and behavioral changes and it has been suggested that increases free radicals production. The aim of this work is to verify the effect of caffeine consumption and chronic stress on behavioral parameters, anxiety-like-behavior and feeding behavior and on biochemical parameters related to oxidative stress in hippocampus, striatum and brain cortex of rats. Besides, sex specifics differences were verified on anxiety-like behavior and on DNA damage. Wistar rats male and female were submitted to restraint stress for 40 days. The diet was standard chow and caffeine 0.3g/L or 1g/L in the drinking water, ad libitum, as the only source of drinking. Controls received tap water. Anxiety-like-behavior and feeding behavior were evaluated as well as DNA damage (in the hippocampus), lipoperoxidation, Total reactive antioxidant potential (TRAP), and antioxidant enzymes ativities, Superoxide Dismutase (SOD), Glutathione Peroxidase (GPx) and Catalase (CAT) in the hippocampus, striatum and brain cortex. The caffeine consumption and chronic stress increased anxiety-like behavior, effect which was observed only in males. On feeding behavioral, caffeine 0.3g/L and 1g/L increased the latency and decreased the consumption of sweet food (Froot Loops®) on feeding state. Besides, caffeine 1g/L led to a less intense consumption of salty food (Cheetos®), on fasting state. Both caffeine and stress increased the DNA damage in the hippocampus of male rats, without any alteration on females. About oxidative stress, there were interactions between caffeine and stress, specially on cortex, on SOD and CAT activities, once caffeine increased the activity of these enzymes in control animals and had no effect in stressed animals. Furthermore, stress decreased GPx activity in the cortex and increased SOD activity in the estriatum. In conclusion, chronic stress and caffeine consumption led to an increase on anxiety-like behavior in male rats. Besides, caffeine increased the latency and decreased the consumption of Froot Loops® in prefeeding rats. On the other hand, repeated restraint stress induced a state of higher susceptibility to oxidative stress in some structures, considering the altered activities of antioxidant enzymes, while the chronic administration of caffeine, led, in some cases (depending on the structure), to increased activity of antioxidant enzymes, suggesting a possible neuroprotective role, which depends on the subject state (stressed or not).

A descoberta do papel essencial do selênio no centro ativo da enzima antioxidante glutationa peroxidase despertou o interesse científico por este elemento, que até então tinha sua toxicidade como o único alvo de estudos biológicos. Muitas propriedades farmacológicas foram descobertas a partir de então, e isto motivou a síntese de compostos orgânicos de selênio que apresentassem menor toxicidade e maior potencial terapêutico. Nesta busca, o disseleneto de difenila, (PhSe)2, tem merecido destaque desde a década de 80 principalmente por ser um mimético da enzima glutationa peroxidase. Estudos têm revelado que além de antioxidante, este composto possui propriedades neuroprotetoras, antiinflamatórias e antiúlcera. No entanto, sua habilidade em oxidar proteínas sulfidrílicas lhe confere características tóxicas. Alterações importantes causadas por este composto sobre o sistema glutamatérgico vêm sendo relatadas. Entretanto, estudos que avaliem mecanismos moleculares da ação do (PhSe)2 sobre o sistema nervoso central ainda estão sendo investigados. Neste trabalho, a administração aguda de (PhSe)2 pela via oral causou uma inibição na captação de glutamato em fatias de hipocampo. Mecanismos moleculares foram avaliados na tentativa de compreender como este composto atua sobre a neurotransmissão glutamatérgica. O efeito do (PhSe)2 sobre o imunoconteúdo de todos os transportadores de glutamato mostrou, de um modo geral, que este composto orgânico de selênio pode afetar a neurotransmissão glutamatérgica por alterar o imunoconteúdo dos transportadores de glutamato. Seus efeitos sobre a captação de glutamato foram atribuídos a uma redução no imunoconteúdo de GFAP e do transportador vesicular de glutamato 1 (VGLUT1), associados a uma redução no imunoconteúdo da SNAP-25. Estes resultados demonstram que os efeitos do (PhSe)2 atingem tanto os terminais nervosos quanto as células gliais, ambos responsáveis pela remoção do glutamato extracelular. O transportador neuronal EAAC1 e o glial GLAST tiveram seus imunoconteúdos aumentados, o que nos leva a sugerir um mecanismo compensatório condicionado por estes transportadores com o objetivo de reduzir os níveis de glutamato extracelulares. O possível envolvimento das espécies reativas de oxigênio no efeito inibitório da captação de glutamato também foi testado. Entretanto, como nenhuma alteração foi encontrada a influência do estresse oxidativo sobre a inibição da captação poderia ser descartada pelo menos nas doses e via de administração testadas neste trabalho. / The essential role of selenium was firstly described as the active center of the antixiodant enzyme glutathione peroxidase. Since then, the biological research have been increased specially concerning the pharmacological properties, which lead to the synthesis of new organo seleno compounds that present lower toxicity and higher therapeutic potential. In this way, diphenyl diselenide (PhSe)2 has deserved attention since the 80’s, mainly because it is a glutathione peroxidase-mimetic. Besides the antioxidant activity, some studies have shown that this compound has neuroprotector, anti-inflammatory and anti-ulcer properties. Its ability to oxidize sulphydryl proteins has been shown to be the major mechanismo for toxicity. Recently, it was reported that (PhSe)2 administered in rodents was able to modify some parameters of glutamatergic system. However, studies that evaluate molecular mechanisms of (PhSe)2 action on central nervous system were not quite elucidated. In this work, oral acute administration of (PhSe)2 caused an inhibition on glutamate uptake in hippocampal slices. Molecular mechanisms were evaluated for understanding how this compound acts on glutamatergic neurotransmission. Altogether, the effect of (PhSe)2 on immunocontent of all glutamate transporters showed that this organo seleno compound altered the immunocontent of glutamate transporters. Its effects on glutamate uptake were attributed by a reduction on glial fibrilar acid protein (GFAP) and vesicular glutamate transporter 1 (VGLUT1) immunocontent, associated with a reduction on SNAP-25 immnunocontent. These results demonstrate that (PhSe)2 affect terminal nerves and also glial cells, both responsible by removing extracellular glutamate. On the other hand, the neuronal (EAAC1) and glial (GLAST) transporters presented and increase in their immunocontent by the treatment with (PhSe)2, which may suggest a compensatory mechanism conditioned by these transporters in order to reduce the extracellular glutamate levels. The possible involvement of oxygen reactive species in inhibitory effect of glutamate uptake was also tested. Because no alterations were found, the influence of oxidative stress on inhibition glutamate uptake could be discarded, at least in doses and administration route tested in this work.

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As doenças peroxissomais são um grupo de doenças metabólicas geneticamente heterogêneas que compartilham disfunções peroxissomais. Estas disfunções estão associadas a mudanças fundamentais e até mesmo fatais no desenvolvimento neurológico humano. Embora os sintomas neurológicos e as anormalidades cerebrais sejam características dos pacientes com doenças peroxissomais, muito pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos nos danos teciduais destas enfermidades. O principal objetivo deste estudo foi investigar parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com enfermidades peroxissomais, como adrenoleucodistrofia ligada ao X (X-ALD) e Espectro Zellweger (ZSD). X-ALD é uma doença peroxissomal bioquimicamente caracterizada pelo acúmulo de ácidos graxos de cadeia muito longa (VLCFA) em diferentes tecidos e fluidos biológicos e clinicamente caracterizada pela desmielinização central e periférica e pela insuficiência adrenal. Sete tipos de formas clínicas já foram descritas, sendo as mais comuns as formas cerebral infantil (cALD), adrenomieloneuropatia (AMN) e assintomática. Um considerável número de heterozigotas (HTZ) para X-ALD desenvolve sintomas neurológicos como o envolvimento da medula espinhal que se assemelha aos das formas mais amenas de AMN. A terapia recomendada para X-ALD consiste no uso da mistura gliceroltrioleato/glieroltrierucato conhecida como óleo de Lorenzo (OL) combinada a uma dieta pobre em VLCFA. No presente estudo, nós inicialmente avaliamos o curso bioquímico de pacientes com X-ALD com as formas cALD e assintomática tratados com OL e dieta restrita em VLCFA. Observamos que a concentração plasmática do ácido hexacosanóico (C26:0) e a razão entre os ácidos hexacosanóico/docosanóico (C26:0/C22:0) estavam significativamente reduzidas nos plasmas dos pacientes cALD e assintomáticos durante o tratamento quando comparado ao diagnóstico. Somente nos pacientes assintomáticos sob tratamento com OL o nível plasmático de C26:0 atingiu os valores de referência. Também, no presente estudo, objetivamos determinar e comparar o dano oxidativo a lipídios (espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico, TBA-RS) e as defesas antioxidantes teciduais (status antioxidante total, TAS) no plasma de pacientes com diferentes formas clínicas (cALD, AMN e assintomáticos). Foi demonstrado que pacientes sintomáticos e assintomáticos com X-ALD apresentaram um aumento significativo da medida de TBA-RS no plasma. Ainda, a determinação de TBA-RS mostrou-se mais aumentada em AMN quando comparada as formas cALD e assintomática. Também observamos que o TAS estava diminuído em pacientes sintomáticos e não em assintomáticos com X-ALD. Subseqüentemente, buscamos avaliar parâmetros de estresse oxidativo em plasma de HTZ para X-ALD para verificar se o dano oxidativo ocorre nestes indivíduos. Foi observado que HTZ para X-ALD apresentaram um aumento significativo da medida de TBA-RS, bem como uma diminuição da reatividade antioxidante total (TAR). ZSD são doenças progressivas caracterizadas pela perda de múltiplas funções metabólicas peroxissomais, sintomas neurológicos e anormalidades cerebrais. Ainda, muito pouco é sabido sobre os mecanismos envolvidos nos danos teciduais dessas enfermidades. Foi observado um aumento significativo na determinação de TBA-RS, assim como uma diminuição no conteúdo total de tióis em plasma de pacientes afetados por ZSD. Ao contrário, a medida de TAS não se mostrou alterada no plasma de indivíduos com ZSD, comparativamente aos controles. Em suma, nossos principais resultados mostram que: a) tratamento com OL em pacientes assintomáticos com X-ALD mostra uma boa resposta bioquímica e é importante recomendá-lo para este grupo de pacientes; b) lipoperoxidação parece ocorrer em formas clínicas sintomáticas (cALD, AMN) e assintomáticas (HTZ e assintomáticos) de X-ALD; c) estresse oxidativo ocorre em cALD, AMN e HTZ para X-ALD, provavelmente contribuindo para a fisiopatologia destas formas clínicas; d) pacientes assintomáticos com X-ALD parecem estar protegidos contra o estresse oxidativo devido a suas defesas antioxidantes normais, sugerindo que outros fatores além do dano oxidativo possam ser responsáveis pela gravidade dos sintomas na X-ALD; e) lipoperoxidação e oxidação protéica podem estar envolvidas na fisiopatologia das doenças do Espectro Zellweger; f) pode ser presumido que os antioxidantes possam ser usados como uma terapia adjuvante em pacientes afetados por doenças peroxissomais. / Peroxisomal disorders are a group of genetically heterogeneous metabolic diseases that shares peroxissomal dysfunctions. These defects functions are associated with major, and often fatal, changes in human neurological development. Although neurological symptoms and brain abnormalities are characteristic of patients with peroxissomal disorders, very little is known about the pathomechanisms involved in the tissue damage of these disorders. The main objective of the present study was to investigate oxidative stress parameters in patients with peroxissomal disorders like Xlinked adrenoleukodystrophy (X-ALD) and Zellweger spectrum disorders (ZSD). XALD is a peroxisomal disease biochemically characterized by the accumulation of very long chain fatty acids (VLCFA) in different tissues and in biological fluids and clinically characterized by central and peripheral demyelination and adrenal insufficiency. Seven clinical variants have been described, being the childhood cerebral form (CCER), adrenomyeloneuropathy (AMN) and asymptomatic the most common clinical forms. A considerable number of heterozygotes (HTZ) for X-ALD develop neurological symptoms like spinal cord involvement resembling milder forms of AMN. The recommended therapy consists of the use of the glyceroltrioleate/glyceroltrierucate mixture known as Lorenzo's Oil (LO), combined with a VLCFA-poor diet. In the present study we initially evaluated the biochemical course of patients with CCER and asymptomatic clinical forms of X-ALD treated with LO associated with a VLCFArestricted diet. We observed that hexacosanoic acid (C26:0) plasma concentrations and hexacosanoic/docosanoic ratio (C26:0/C22:0) were significantly reduced in CCER and asymptomatic patients during treatment when compared with patients at diagnosis. Only in asymptomatic patients under LO treatment, C26:0 plasma level was achieved the reference values. Also, in the present study, we aimed to determine and compare the lipid oxidative damage (thiobarbituric acid-reactive substances, TBA-RS) and the tissue antioxidant defenses (total antioxidant status, TAS) in plasma from patients with various clinical forms of X-ALD (CCER and AMN and asymptomatic). It was demonstrated that symptomatic and asymptomatic X-ALD patients presented a significant increase of plasma TBA-RS measurement. Furthermore, TBA-RS determination was higher in AMN, as compared to CCER and asymptomatic patients. We also observed that TAS was decreased in symptomatic but not in asymptomatic XALD patients. Subsequently, we aimed to evaluate parameters of oxidative stress in plasma of X-ALD female carriers in order to verify whether oxidative damage occurs in these individuals. It was observed that HTZ for X-ALD presented a significant increase of TBA-RS measurement, as well as a decrease of total antioxidant reactivity (TAR). ZSD are progressive disorders characterized by loss of multiple peroxissomal metabolic functions, neurological symptoms and brain abnormalities. Furthermore, very little is known about the pathomechanisms involved in the tissue damage of these disorders It was observed a significant increase of plasma TBA-RS measurement, as well as a decrease of total thiol content in plasma from patients affected by ZSD. In contrast, TAS measurement was not changed in plasma of ZSD patients, as compared to controls. In summary, our main results show that: a) LO treatment in asymptomatic X-ALD patients shows a good biochemical response and it is important to recommend LO treatment to this group of patients; b) lipid peroxidation seems to occur in symptomatic (CCER and AMN) and asymptomatic (HTZ and asymptomatic) clinical forms of XALD; c) oxidative stress occurs in CCER, AMN and HTZ for X-ALD, probably contributing to the pathophysiology of this clinical forms; d) asymptomatics patients seem to be protected against oxidative stress because of their normal antioxidant defenses, suggesting that other factors besides oxidative damage may be responsible for the severity of the symptoms in X-ALD; e) lipid peroxidation and protein oxidation may be involved in the pathophysiology of the Zellweger spectrum disorders; f) it may be presumed that antioxidant might be used as an adjuvant therapy for patients affected by peroxissomal disorders.

Resumo não disponível

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica complexa com diversas etiologias e elevada prevalência. No infarto agudo do miocárdio, a oclusão aguda da artéria coronária resulta em alterações complexas da arquitetura ventricular. Estas alterações começam a se estabelecer imediatamente após a oclusão arterial, progredindo por várias semanas após o dano isquêmico inicial. O processo inflamatório e a liberação de citocinas fazem parte da resposta a injuria sofrida pelo tecido e desempenha um papel importante no período pós-infarto. Dentre os múltiplos fatores que contribuem para a progressão do remodelamento ventricular, a participação das espécies ativas de oxigênio (EAOs) neste processo é de extrema relevância. Diante deste quadro, novas estratégias terapêuticas têm sido propostas e a terapia celular surge como uma alternativa viável promissora objetivando, em última análise, o reparo cardíaco. A hipótese inicial de que as células-tronco adultas poderiam ter efeito regenerativo do tecido miocárdio tem sido revisada e hoje, é cada vez mais aceito e reconhecido que as células-tronco adultas tem pouca ou nenhuma capacidade regenerativa e que os seus efeitos benéficos envolvam ações parácrinas sobre o tecido hospedeiro. Neste estudo avaliamos o perfil oxidativo e sua correlação com o processo inflamatório e função cardíaca, precocemente, 48 horas pós-infarto agudo do miocárdio (IAM). Analisamos também estes mesmos parâmetros no tecido cardíaco de animais infartados que receberam tratamento com terapia celular. Nosso estudo sugere que o comprometimento da função ventricular precocemente pós-IAM parece se associar com um desequilíbrio do estado redox e este por sua vez interage com os processos iniciais do fenótipo de remodelamento ventricular. A terapia celular, com células derivadas da medula óssea num modelo experimental de 48 horas pós-IAM, foi associada com redução da hipertrofia ventricular e menor secreção de citocinas inflamatórias sugerindo ações parácrinas das células, nesta janela temporal.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós Graduação em Nutrição Humana, 2017. / Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo restrito: Capítulo 2. Artigo. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-12-01T18:19:00Z No. of bitstreams: 1 2017_NatáliaAboudibCampos_PARCIAL.pdf: 2036438 bytes, checksum: 4620bc546bc66a844f20a12e963e5395 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-01-22T17:43:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_NatáliaAboudibCampos_PARCIAL.pdf: 2036438 bytes, checksum: 4620bc546bc66a844f20a12e963e5395 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-22T17:43:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_NatáliaAboudibCampos_PARCIAL.pdf: 2036438 bytes, checksum: 4620bc546bc66a844f20a12e963e5395 (MD5) Previous issue date: 2018-01-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / Introdução: o câncer de cólon é o segundo e terceiro tipo de câncer mais comum em mulheres e homens, respectivamenteAs respostas oxidativas e inflamatórias desempenham um papel importante no desenvolvimento e na prevenção do câncer, sendo essas respostas passiveis de modulação por compostos fitoquímicos presentes na alimentação. O tucum-do-cerrado, um fruto encontrado no cerrado brasileiro e rico em fitoquímicos, apresenta um alto potencial antioxidante in vivo em ratos, e in vitro. O presente estudo investigou o efeito quimiopreventivo do tucum-do-cerrado (Bactris setosa Mart.) no desenvolvimento de focos de criptas aberrantes (FCA), em ratos induzidos ao câncer de cólon com azoximetano (AOM). Métodos: Ratos Wistar (n = 28) foram tratados durante 12 semanas com uma das seguintes dietas: dieta controle (CT); dieta controle + injeção de AOM (CT/DR); dieta controle + 15% de tucum-do-cerrado (TU); dieta controle + 15% de tucum-do-cerrado + injeção de AOM (TU/DR). Após a eutanásia, foi realizada a contagem de focos de criptas aberrantes no cólon e os níveis de mRNA de interleucina 1-beta (Il1b), interleucina-6 (Il6), fator de necrose tumoral-alfa (Tnfa), cicloxigenase-2 (Cox2), proteína X associada a bcl-2 (Bax), proteína linfoma de células B 2 (Bcl2) foram determinados no cólon; os níveis de proteína da COX-2, BAX, Bcl-2, razão Bcl2/BAX, IL-6, IL-1β e TNF-α foram determinados no cólon; marcadores de estresse oxidatido (malonaldeído e carbonil) e a atividade de enzimas antioxidantes (catalase, glutationa peroxidase, glutationa redutase, glutationa_S-transferase, superóxido dismutase) foram determinados no fígado e cólon. Resultados: a associação do tucum-do-cerrado com a injeção de AOM (TU/DR) aumentou a atividade hepática de glutationa-S-transferase; diminuiu os níveis de MDA no cólon e no fígado; aumentou os níveis dos biomarcadores pro-inflamatórios COX2 e TNFα no cólon e sangue, respectivamente; e os níveis da proteína pró-apoptótica BAX e a razão Bcl-2/Bax no cólon, em relação ao grupo CT/DR. Conclusão: o presente estudo mostrou que o consumo de tucum-do-cerrado diminuiu o dano oxidativo a lipídeos, induziu um efeito pró-inflamatório e promoveu um "ambiente" pró-apoptótico em ratos tratados com AOM, porém não foram observados alterações na contagem de criptas aberrantes entre os grupos tratados com AOM. / Introduction: Colon cancer is the second and third most common type of cancer in women and men, respectively. Oxidative and inflammatory responses play an important role in the development and prevention of cancer, and these responses can be modulated by phytochemical compounds present in the diet. The tucum-do-cerrado, a fruit found in the Brazilian cerrado and rich in phytochemicals, presents a high antioxidant potential in vivo, in rats, and in vitro. The present study investigated the chemopreventive effect of tucum-do-cerrado (Bactris setosa Mart.) on the development of aberrant crypt foci (FCA) in rats induced colon cancer with azoxymethane (AOM). Methods: Wistar rats (n = 28) were treated for 12 weeks with one of the following diets: control diet (CT); control diet + AOM injection (CT / DR); control diet + 15% tucum-do-cerrado (TU); control diet + 15% tucum-do-cerrado + AOM injection (TU / DR). After euthanasia, aberrant crypt foci were counted in the colon and mRNA levels of interleukin 1-beta (Il1b), interleukin-6 (Il6), tumor necrosis factor-alpha (Tnfa), cyclooxygenase-2 (Cox2), bcl-2-associated protein X (Bax), B-cell lymphoma protein (Bcl2) were determined in the colon; the protein levels of COX-2, BAX, Bcl-2, Bcl-2 / BAX, IL-6, IL-1β and TNF-α were determined in the colon. Oxidative stress markers (malonaldehyde and carbonyl) and the activity of antioxidant enzymes (catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, glutathione S-transferase, superoxide dismutase) were determined in the liver and colon. Results: the association of tucum-do-cerrado with AOM injection (TU/DR) increased the hepatic activity of glutathione-S-transferase; decreased levels of MDA in the colon and liver; increased the levels of the pro-inflammatory biomarkers COX2 and TNFα in the colon and blood respectively and the levels of the pro-apoptotic protein BAX and the Bcl-2/Bax ratio in the colon, in relation to the CT/DR group. Conclusion: the present study showed that the consumption of tucum-do-cerrado decreased the oxidative damage to lipids, induced a pro-inflammatory effect and promoted a pro-apoptotic "environment" in rats treated with AOM, however no changes were observed in the count of aberrant crypts between the AOM-treated groups.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-01-03T19:19:15Z No. of bitstreams: 1 2017_DanielCarneiroMoreira.pdf: 28270419 bytes, checksum: 288382f17284ab7af5847bcf746c9df1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-12T13:44:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DanielCarneiroMoreira.pdf: 28270419 bytes, checksum: 288382f17284ab7af5847bcf746c9df1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T13:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DanielCarneiroMoreira.pdf: 28270419 bytes, checksum: 288382f17284ab7af5847bcf746c9df1 (MD5) Previous issue date: 2018-03-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A evolução selecionou um conjunto de adaptações fisiológicas e bioquímicas comuns em animais que toleram amplas variações de parâmetros ambientais em suas histórias de vida. Devido à dependência para produção de energia e a relação com a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), situações de flutuação dos níveis de O2 são condições potencialmente deletérias para animais. Ambientes extremos que afetam a disponibilidade e consumo de O2 incluem eventos de anóxia, hipóxia, congelamento, desidratação severa, exposição aérea de organismo de respiração aquática e estivação. Uma estratégia comum de animais submetidos a tais situações é a elevação dos níveis de antioxidantes endógenos. Esta estratégia foi batizada de “Preparo para o Estresse Oxidativo” (POS). Os objetivos deste trabalho foram: (i) propor um mecanismo molecular detalhado de ativação do POS em condições de baixa de oxigênio; (ii) desenvolver critérios de classificação e classificar espécies, determinando a prevalência do POS no reino animal; e (iii) verificar a ocorrência do POS em duas espécies de anuros da Caatinga durante a estivação na natureza. A compilação de dados fragmentados na literatura indica um acionamento do POS via aumento da produção de ROS durante a hipóxia. Segundo este modelo, durante a hipóxia haveria um aumento da produção mitocondrial de ROS, ativando fatores de transcrição sensíveis a alterações redox (Nrf2, FoxO, HIF-1 e NF-κB), que, por sua vez, promoveriam a expressão de antioxidantes endógenos. A classificação de animais usando diferentes critérios revelou que o POS é, de fato, uma estratégia amplamente utilizada por animais de 8 filos diferentes. A proporção de animais que apresentam o POS (POS-positivas) durante a privação de O2 depende do estresse ao qual o animal é submetido. O percentual de espécies POS-positivas foi de 54-77%, 64-77% e 75-86% nos casos de exposição aérea, anoxia e congelamento respectivamente. Dentre animais expostos à estivação e a desidratação a prevalência foi maior, atingindo valores de 91-100%. No caso da hipóxia, a prevalência de animais POS-positivos foi de 37,5-53%, dependendo do critério usado. A alta prevalência do POS no reino animal reforça a importância da modulação de antioxidantes em situações de privação de O2. Considerando que resultados de animais do campo podem ser mais ecologicamente relevantes que aqueles de animais em condições artificiais de laboratório, investigamos a modulação de antioxidantes no músculo de duas espécies de anuros da Caatinga, Pleurodema diplolistris e Proceratophrys cristiceps, durante a estivação sem intervenção experimental. Para tanto, foram analisadas as atividades de enzimas antioxidantes, enzimas metabólicas e a concentração de glutationa (nas formas reduzida e dissulfeto). Em ambas espécies, houve queda de 36% da atividade de citrato sintase muscular em animais estivando coletados durante a estação seca comparados com animais ativos. As atividades de catalase, glutationa peroxidase (total) e glutationa peroxidase (H2O2) aumentaram em ambas as espécies durante a estivação. Em P. diplolistris os aumentos foram de 74%, 74% e 73% respectivamente. Já em P. cristiceps os aumentos foram de 48%, 57% e 78% respectivamente. O aumento da capacidade antioxidante de ambas as espécies é o primeiro registro da ocorrência do POS em animais estivando livremente na natureza. / Evolution has selected a set of biochemical and physiological adaptations in animals that tolerate wide variations of environmental parameters. Due to its roles in energy metabolism and in reactive oxygen species (ROS) generation, fluctuations in O2 availability are potentially deleterious to animals. Extreme environments in which oxygen availability and consumption are strongly affected include events of hypoxia, anoxia, freezing, severe dehydration, aerial exposure of aquatic organisms, and estivation. The increase in endogenous antioxidants levels is a common strategy of animals submitted to such situations. This strategy was coined “Preparation for Oxidative Stress” (POS). The aim of this study was: (i) to propose a detailed molecular mechanism for the activation of POS under low oxygen stresses; (ii) to design classification criteria and classify species, determining the prevalence of POS in animals; and (iii) to verify the occurrence of POS in two anurans from the Caatinga during estivation in their natural environment. Published data indicates that POS could be activated by a surge in ROS production during hypoxia. According to this model, the rise in ROS generation would activate redox-sensitive transcription factors (Nrf2, FoxO, HIF-1 e NF-κB), leading to enhanced antioxidant defenses. The proportion of POSpositive species in the animal kingdom depends on the nature of the low oxygen stress. The prevalence of POS-positive species was 54-77%, 64-77% and 75-86% for aerial exposure, anoxia and freezing respectively. In the case of estivation and dehydration the prevalence was higher, reaching 91-100%. For hypoxia, the prevalence of POS-positive animals was 37.5-53%, depending on the criteria. The high prevalence of POS-positive species highlights the important role of antioxidant modulation during low oxygen stresses. Considering that results from field-collected animals might be more ecologically relevant than those from laboratory experiments, we investigated the modulation of antioxidants in the muscle of two anuran species from the Caatinga, Pleurodema diplolistris and Proceratophrys cristiceps, during estivation without experimental intervention. To do so, we measured the activities of metabolic and antioxidant enzymes, as well as the concentration of reduced and disulfide glutathione. In both species, the activity of citrate synthase decreased by 36% in the muscle of estivating animals collected in the dry season compared to active animals collected in the rainy season. The activities of catalase, glutathione peroxidase (total) and glutathione peroxidase (H2O2) increased in both species during estivation. In P. diploslistris, they increased by 74%, 74% and 73% respectively. While they increased by 48%, 57% and 78% respectively in P. cristiceps. Such enhanced antioxidant capacity in both species is the first report of POS occurrence in animals estivating under natural conditions.

A toxidez por alumínio (Al) é um dos fatores limitantes para a produção agrícola em solos ácidos, os quais abrangem aproximadamente 60% do território brasileiro. Evidências têm relacionado à tolerância ao Al com mecanismos de detoxificação de espécies reativas de oxigênio, uma vez que, além de inibir o desenvolvimento normal da raiz, o excesso de alumínio interfere nas reações enzimáticas. Sua absorção através da parece celular contribui para indução do estresse oxidativo, levando à oxidação de biomoléculas como lipídios, pigmentos e ácidos nucléicos. Com o objetivo de avaliar o efeito da exposição ao Al sobre o metabolismo oxidativo dos genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al-100-1-4 e sensível UFRGS 930598 de aveia branca, foram feitas análises fisiológicas, genéticas e bioquímicas em plântulas sob condição hidropônica após sete dias de tratamento com 740 μM de AlCl3. Foram analisadas as enzimas superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e glutationa redutase (GR); o conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) e ascorbato (AsA), assim como os níveis de clorofila A , B e carotenóides. O estresse oxidativo foi estimado através do teor de MDA, que avalia os níveis de peroxidação de lipídeos e pelo teor de H2O2. Constatou-se que o Al induz estresse oxidativo em aveia e, que os genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al100-1-4 apresentam mecanismos eficientes de detoxificação. A peroxidação de lipídeos é significativa apenas no genótipo sensível, há um decréscimo na produção de H2O2 na presença do Al, o mesmo é verificado para as atividades enzimáticas da CAT e APX. Os genótipos tolerantes aumentam a atividade de SOD e GR, assim como o teor de AsA e NPSH. Os genótipos tolerantes apresentam maior crescimento radicular comparado ao sensível e a tolerância ao Al nestes genótipos é governada pelo mesmo gene. A diferente deposição de Al nos tecidos da raiz entre os genótipos tolerantes sugere que o mecanismo de tolerância não seja de detoxificação externa, mas, possivelmente, relacionado à redução do estresse oxidativo causado pelo Al. / The toxicity of aluminum (Al) is one of the limiting factors to agriculture in acid soils, which cover approximately 60% of Brazilian territory. It is suggested that Al tolerance mechanisms is related to reactive oxygen species detoxification. Once Al not only inhibits the normal root development but also interferes with enzymatic reactions. Al uptake contributes to oxidative stress induction, leading to oxidation of biomolecules such as lipids, pigments and nucleic acids. In order to evaluate the effect of Al on the oxidative metabolism of tolerant oat genotypes (UFRGS 17 and UPF 91Al-100-1-4), and sensitive UFRGS 930598 oat, physiological, genetic and biochemical analysis were conducted under hydroponics after seven days of treatment with 740μM AlCl3. We analyzed the enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and glutathione reductase (GR), the content of non-protein thiols (NPSH) and ascorbate (AsA), and the levels of chlorophyll A, B and carotenoids. Oxidative stress was estimated by H2O2 levels and MDA content, which assesses the level of lipid peroxidation. It was found that Al induces oxidative stress in oat and the tolerant genotypes UFRGS 17 and UPF 91Al100-1-4 have efficient mechanisms of detoxification. The lipid peroxidation is significant only in the sensitive genotype. There is also a decrease in H2O2 production in the presence of Al. The activities of CAT and APX are reduced upon Al exposure. The tolerant genotypes increase the activity of SOD and GR, as well as the content of AsA and NPSH. The tolerant genotypes have longer roots compared to the sensitive one. Al tolerance in these two genotypes is governed by the same gene. The different Al deposition in the root tissues of tolerant genotypes suggests that the mechanism of tolerance is not external detoxification, but possibly related to reduction of the oxidative stress caused by Al.

Embora há muito tempo se considere que alterações neurobiológicas tenham um papel central no transtorno bipolar (TB), os mecanismos moleculares ligados à sua fisiopatologia permanecem desconhecidos. A hipótese atual sugere que alterações nos circuitos cerebrais associados à regulação do humor e alterações em sistemas de sinalização intracelular associados à plasticidade e sobrevivência neuronal estão envolvidas no TB. Modelos animais são ferramentas úteis que nos permitem testar essas hipóteses e a resposta aos agentes farmacológicos. Um dos mais bem estabelecidos modelos animais de mania é o de hiperatividade induzida por psicoestimulantes. Portanto, o nosso objetivo inicial foi testar no modelo animal de mania, induzido por anfetamina, o envolvimento do dano ao DNA e do estresse oxidativo, bem como verficar o efeito do lítio e do valproato sobre esse modelo. Ainda no modelo animal, testamos se o dano ao DNA estaria envolvido também com o tratamento crônico e agudo de ratos jovens e adultos com metilfenidato. Nos pacientes com TB também avaliamos o dano ao DNA e proteínas, bem como a atividade do sistema antioxidante glutationa. No modelo animal de mania, observamos que a anfetamina é capaz de aumentar a atividade das enzimas antioxidantes, peroxidação lipídica e dano ao DNA. O lítio forneceu proteção ao dano recente ao DNA induzido pela anfetamina e o valproato apenas foi capaz de modular a atividade das enzimas antioxidantes superoxido dismutase (SOD) e catalase. No tratamento com metilfenitado, tanto os ratos jovens como os adultos também apresentaram dano recente ao DNA. Nos resultados em pacientes com TB podemos verificar que o dano permanente ao DNA não está aumentado, porém os pacientes com TB apresentam um aumento da frequência de apoptose. Verificamos ainda que o dano oxidativo a proteínas ocorre por nitração da tirosina, avaliado pelo imunoconteúdo de 3-nitrotirosina, e que este pode ativar a enzima glutationa-S-transferase, aumentada nos pacientes bipolares com maior tempo de doença, indicando um mecanismo compensatório envolvido. Esses resultados apontam para um envolvimento do dano ao DNA na fisiopatologia do TB e que esse pode ser modulado por rotas ativadas pelo estresse oxidativo. / Although neurobiological changes have long been considered to have a central role in bipolar disorder (BD), the molecular mechanisms related to the pathophysiology of this condition remain unknown. The current hypothesis suggests that alterations in neurochemistry could be associated with mood regulation and intracellular signaling systems linked to neuronal plasticity and survival are involved in BD. Animal models are useful tools that allow testing hypotheses and response to pharmacological agents. One of the most well established models of mania is psychostimulant-induced hyperactivity. Therefore, our initial objective was assessing DNA damage and oxidative stress in an animal model of amphetamine-induced mania, in addition to verifying the effect of lithium and valproate in this same model. Still in this paradigm we tested if DNA damage is also associated with acute and chronic methylphenidate exposure in young and adult rats. In patients with BD we also assessed DNA and protein damage, as well as activity of the glutathione antioxidant system. In the animal model of mania we observed that amphetamine can increase the activity of antioxidant enzymes, lipid peroxidation and DNA damage. Lithium provided protection against recent amphetamine-induced DNA damage and valproate was only able to modulate the activity of SOD antioxidant enzymes and catalase. Both young and adult rats displayed DNA damage after amphetamine exposure. In patients with BD, we observed that permanent DNA damage is not increased, but they present a higher frequency of apoptosis. It was also verified that oxidative damage to proteins ensues via thyrosine nitration, assessed by 3- nitrotyrosine immunocontent. Possibly this damage activates the GST enzyme, which levels are raised in patients with bipolar disorder with a longer disease evolution, indicating that a compensatory mechanism is implicated. This results point to the importance of DNA damage in the pathophysiology of bipolar disorder, which is possibly mediated by routes activated by oxidative stress.