O presente estudo relata a composição, transporte atômico, estabilidade termodinâmica e as reações químicas durante tratamentos térmicos em atmosfera de argônio e oxigênio, de filmes ultrafinos de HfO2 depositados pelo método de deposição química de organometálicos na fase vapor (MOCVD) sobre Si, contendo uma camada interfacial oxinitretada em NO (óxido nítrico). A caracterização foi realizada utilizando-se técnicas de análise por feixes de íons e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). Também foram realizadas medidas elétricas sobre os filmes. Os estudos indicaram que esta estrutura é essencialmente estável aos tratamentos térmicos quando é feito um pré-tratamento térmico em atmosfera inerte de argônio, antes de tratamento em atmosfera reativa de oxigênio, exibindo uma maior resistência à incorporação de oxigênio do que quando foi diretamente exposta à atmosfera de oxigênio. Tal estabilidade é atribuída a um sinergismo entre as propriedades do sistema HfO2/Si e a barreira à difusão de oxigênio constituída pela camada interfacial oxinitretada. A composição química dos filmes após os tratamentos térmicos é bastante complexa, indicando que a interface entre o filme e o substrato tem uma composição do tipo HfSixOyNz. Foi observada a migração de Hf para dentro do substrato de Si, podendo esta ser a causa de degradação das características elétricas do filme.

O objetivo do presente estudo foi analisar as respostas cardiorrespiratórias, cinemáticas e neuromusculares de mulheres jovens realizando o exercício de corrida estacionária em diferentes cadências nos meios aquático e terrestre. Doze mulheres jovens, experientes na prática de hidroginástica, foram amostras voluntárias do estudo. Cada uma participou de duas sessões experimentais: 1) coleta dos dados de caracterização da amostra e realização de um teste de esforço máximo; 2) coleta das variáveis cardiorrespiratórias (freqüência cardíaca (FC), consumo de oxigênio (VO2), percentual da FC máxima (%FCmáx) e percentual do VO2 máximo (%VO2máx)), cinemáticas (velocidade angular média (VAMQ) e de pico do quadril (VAPQ)) e neuromusculares (amplitude do sinal eletromiográfico (EMG) dos músculos vasto lateral (VL), bíceps femoral (BF), reto femoral (RF) e semitendinoso (ST)). Para a coleta de tais variáveis, dois protocolos de testes foram realizados, um no meio terrestre e outro no meio aquático, com um intervalo de duas horas entre eles. Para cada um dos meios, o exercício de corrida estacionária foi realizado durante 4 min em 3 cadências submáximas (60, 80 e 100 bpm) e durante 15 s no máximo esforço, com um intervalo de 5 min entre cada situação. Utilizamos análise de variância com bloqueamento, considerando o efeito do sujeito como mais uma fonte de variação para a análise estatística, com os dados processados nos programas SPSS versão 13.0 e R-project. Como resultados, as variáveis VAMQ e VAPQ foram significativamente mais elevadas quando o exercício foi executado no meio terrestre, e maiores quanto maior a cadência de execução, sugerindo um padrão cinemático distinto entre os meios. Da mesma forma, as respostas cardiorrespiratórias foram maiores para o exercício no meio terrestre e aumentaram significativamente com o aumento da cadência de execução. Já as respostas neuromusculares não apresentaram um comportamento semelhante, visto que o sinal EMG dos músculos VL, BF, RF e ST não aumentou significativamente com o incremento da cadência de execução, exceto das cadências submáximas para o máximo esforço. Na comparação entre os meios, o meio terrestre apresentou respostas significativamente maiores para o sinal EMG de todos os músculos nas cadências submáximas, exceto para o músculo ST que apresentou respostas semelhantes. Entretanto, no máximo esforço todos os grupos musculares analisados apresentaram respostas similares entre os meios. Em suma, a realização do exercício de corrida estacionária no meio aquático em cadências de execução submáximas apresenta respostas cardiorrespiratórias e neuromusculares menores do que o mesmo executado no meio terrestre, para as cadências fixas do presente estudo. Todavia, em intensidades máximas, a amplitude do sinal EMG pode apresentar padrões de ativação muscular semelhante entre os meios. / The aim of the present study was to analyze the cardiorespiratory, kinematic and neuromuscular response of young women performing stationary running exercise at different cadences in aquatic and terrestrial environments. The study sample consisted of twelve young women, experienced in hydrogymnastics. Each one took part in two experimental sessions: 1) collection of sample characterization data and the performance of a maximum effort test; 2) collection of the cardiorespiratory (heart rate, (HR), oxygen uptake (VO2), percentage of maximum HR (%HRmax) and percentage of maximum VO2 (%VO2max)), kinematic (mean hip angular velocity (MHAV) and peak hip angular velocity (PHAV)), and neuromusuclar variables (electromyographic signal amplitude (EMG) of the vastus lateralis (VL), biceps femoris (BF), rectus femoris (RF) and semitendinosus (ST) muscles). In order to collect these variables, two test protocols were carried out, one land-based and the other water-based, with a two-hour interval between them. The stationary running exercise was performed in each of these environments during 4 min at 3 submaximal cadences (60, 80, and 100 bpm) and during 15 s at maximum effort, with a 5 min-interval between each situation. We used blocked variance analysis, in which the effect of the subject was considered an additional source of variation for the statistical analysis. The data was processed using the SPSS (version 13.0) and R-project programs. The findings showed that the MHAV and PHAV were significantly higher when the exercise was performed on land, and higher the greater the cadence of execution, suggesting distinct kinematic patterns for the two environments. Similarly, the cardiorespiratory responses were higher with the land-based exercise and increased significantly with increased cadence. The neuromuscular responses, however, showed no such behavior, with the EMG signal from the VL, BF, RF and ST muscles showing no significant increase with greater cadence of execution, except from the sub-maximum cadences to the maximum effort. When comparing the environments, the terrestrial environment presented significantly greater EMG signal responses from all the muscles at the sub-maximum cadences, except for the ST muscle which presented similar responses in both environments. However, at the maximum effort, all the analyzed muscle groups showed similar responses in both environments. In summary, at the cadences used in the present study, the performance of the stationary running exercise in an aquatic environment at a sub-maximum cadences presents lower cardiorespiratory and neuromuscular responses than the same exercise performed on land. Yet, at maximum intensities, the amplitude of the EMG signal may present similar muscular activation patterns in the two environments.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-03T15:42:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1244741 bytes, checksum: 7c7f18865e900c402a68b6ea24ba1cf3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-03T15:42:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1244741 bytes, checksum: 7c7f18865e900c402a68b6ea24ba1cf3 (MD5) Previous issue date: 2004-11-30 / A busca de matéria prima para produção de corantes naturais com propriedades adequadas ao uso pelas indústrias de alimentos processados, medicamentos, cosméticos e tintas, levou à proposta de um estudo da bertalha (Basella rubra L.) como mais uma fonte potencial de corante natural. Assim, objetivou-se com este trabalho realizar a caracterização de flavonóides e estudar a estabilidade de pigmentos. A extração foi realizada com metanol em pH 2,0, partindo-se de dois quilos de frutos, obtendo-se 13,0 gramas de pigmentos liofilizados. As substâncias presentes nos extratos liofilizados foram isoladas por CLAE preparativa, usando coluna RP 18 Luna de 5 μm, fase móvel acetonitrila:solução aquosa de ácido fórmico (9:1), fluxo de 3,5mL/mim em sistema isocrático por 30 mim. Este foi considerado um excelente método, capaz de isolar as substâncias S1, S2 e S3 das demais presentes no extrato bruto. A utilização de RMN, cromatografia em papel, métodos espectrais UV/Vis e reações químicas específicas para antocianinas foram muito úteis para a caracterização das substâncias S1, S2 e S3 como malvidina, cianidina e flavona, respectivamente. A estabilidade do extrato antociânico foi estimada determinando-se os valores de absorvância no comprimento de onda de máxima absorção, em função do tempo. A partir desses valores foram calculadas as constantes de velocidade de reação (k), assim como o tempo de meia vida (t1/2), na presença e ausência de luz, em diferentes pHs e diferentes temperaturas. O extrato de bertalha em pH 4,0, frente a luz e temperatura de 25°C apresentou tempo de meia vida de 210,0 h, enquanto que na ausência de luz apresentou tempo de meia vida de 577,5 h. Em pH 5,0 e 6,0, com luz e temperatura de 25°C apresentou tempo de meia vida de 315,0 h, enquanto que na ausência de luz apresentou tempo de meia vida de 693,0 h. Na presença de luz, observou-se o efeito drástico da temperatura sobre a degradação do pigmento. Na temperatura de 40°C o sistema mais estável foi em pH 5,0 com tempo de meia vida de 7,46h, seguido do pH 6,0 com 7,18h e o menos estável em pH 4,0 com 6,01h. Na temperatura de 60°C, o sistema mais estável foi em pH 6,0 com tempo de meia vida de 2,70h, seguido do pH 5,0 com 2,50h e o menos estável em pH 4,0 com 2,08h. A temperatura e a luz foram os agentes considerados mais destrutivos aos pigmentos. As substâncias purificadas S1 e S2 apresentaram, frente à luz e à temperatura de 25°C, tempo de meia vida de 50,90h e 40,76h respectivamente, mostrando elevada sensibilidade das antocianinas à luz, quando puras. / The search for raw material for the production of natural colorants with adequate properties for use by processed food, medicine, cosmetics, and dye industries has led to the proposal of a study on Malabar nightshade (Basella rubra L.) as an additional potential source of natural colorant. Thus, the aim of this study was to carry out flavonoid characterization and to study pigment stabilization. The extraction was performed with methanol at pH 2.0, using 2 kg of fruit and obtaining 13.0 g of lyophilized pigments. The substances present in the lyophilized extracts were isolated by preparative high performance liquid chromatography (HPLC), using a 5 μm RP-18 Luna column, acetonitrile: formic acid aqueous solution (9:1) mobile phase at a flow of 3.5 mL/min in isocratic mode for 30 min. This method was considered to be excellent, capable of isolating the substances S1, S2 and S3 from the others in the raw extract. The application of the techniques NMR, paper chromatography, UV/Vis spectral methods and specific chemical reactions for anthocyanins was very useful to characterize the substances S1, S2 and S3 as maldivin, cyanidin, and flavone, respectively. The stability of the anthocyanin extract was estimated by determining the absorbance values at maximum absorption wavelength as a function of time. Based on these values, the reaction velocity constants (k), were calculated, as well as half-life time (t1/2), in the presence and absence of light, at different pHs and temperatures. Malabar nightshade extract at pH 4.0, in the presence of light and temperature of 25°C, presented half-life of 210.0 h, whereas in the absence of light it presented a half-life of 577.5 h. At pH 5.0 and 6.0 in the presence of light and temperature of 25°C, it presented a half-life of 315.0 h., but a half-life of 693.0 h. in the absence of light. In the presence of light, a drastic temperature effect was observed on pigment degradation. At temperature of 40°C the most stable system was at pH 5.0 with a half- life of 7.46 h, followed by pH 6.0 with 7.18 h while the least stable was at pH 4.0 with 6.01 h. At temperature of 60°C, the most stable system was at pH 6.0 with half-life of 2.70 h, followed by pH 5.0 with 2.50 h while the least stable was at pH 4.0 with 2.08 h. Temperature and light were considered most destructive to the pigments. The purified substances S1 and S2 in the presence of light and at temperature of 25°C, presented a half-life of 50.90h and 40.76h, respectively, showing high anthocyanin sensitivity to light, when pure.

Com base na relevância das doenças cardiovasculares para a saúde pública mundial, buscamos entender as associações entre o metabolismo da homocisteína (Hcy) e este sistema, o estresse oxidativo (EO) e a possível influência da modulação do sistema nervoso simpático (SNS) sobre esta associação. Além disso, testamos o efeito da vitamina B6 sobre a função cardíaca e o EO. Para isso foram realizados dois experimentos: no primeiro testamos dois modelos de hiper-homocisteinemia (Hhe): o tratamento com metionina e homocisteína tiolactona em dois diferentes protocolos experimentais. No primeiro protocolo foram avaliados parâmetros morfofuncionais cardíacos e associações com o balanço redox no miocárdio. Já no segundo protocolo foi avaliada a variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) e da pressão arterial sistólica (VPAS) e suas associações com o estresse oxidativo (EO) nos eritrócitos. Como resultados, observamos que os dois tratamentos resultam em igual aumento na concentração plasmática de Hcy, piora na função cardíaca e aumento no EO cardíaco. Além disso, foram encontradas fortes correlações entre as variáveis que sugerem piora da função cardíaca e desbalanço redox. O segundo protocolo demonstrou redução da VFC, com aumento do componente de baixa frequência (BF), associado ao SNS, e redução da modulação do sistema nervoso parasimpático ou de alta freqüência (AF), em valores normalizados. Quanto à VPAS foi demonstrado um aumento somente no componente de AF em ambos os tratamentos. Comparados ao grupo controle, a sensibilidade barorreflexa estava reduzida nos dois tratamentos (MET e HcyT), provavelmente devido ao aumento da modulação simpática vascular. Foi observado também um aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) nos eritrócitos e redução na concentração das carbonilas. Esses resultados sugerem alteração no controle autonômico em favor da modulação simpática cardíaca e vascular, com piora na sensibilidade barorreflexa após o tratamento com HcyT. Além disso, estão associadas a uma maior mobilização das defesas enzimáticas resultando em redução do dano oxidativo. O segundo experimento consistiu do estabelecimento da Hhe após tratamento com HcyT, seguido por adição de vitamina B6 a água de beber como proposta terapêutica. Neste experimento avaliamos a concentração de Hcy e cisteína, parâmetros morfofuncionais cardíacos, atividade das enzimas antioxidantes sistêmicas, a concentração cardíaca de peróxido de hidrogênio (H2O2), imunoconteúdo da glutationa S-transferase (GST) e do fator de transcrição nuclear (Nrf2). O tratamento com vitamina B6 demonstrou redução na Hcy plasmática. Por outro lado, o tratamento com HcyT e vitamina B6 provocou aumento significativo da espessura da parede posterior cardíaca e da massa do ventrículo, todos corrigidos pelo peso corporal. Esses resultados sugerem uma hipertrofia ventricular compensatória. Além disso, o mesmo tratamento melhorou a função global miocárdica e a fração de ejeção. A atividade da SOD e CAT nos eritrócitos estava diminuída após o tratamento com vitamina B6, o que pode ocorrer devido às propriedades antioxidantes conhecidas da vitamina. Tanto a GST, quanto o Nrf2 apresentam aumento após o tratamento com HcyT, o que pode ser uma resposta adaptativa ao aumento de cisteína. O mesmo aumento foi observado no H2O2 após o tratamento com HcyT, sugerindo sinalização para o aumento do EO. A vitamina B6 possui propriedades que lhe conferem ação antioxidante, o que pode estar auxiliando no seu papel protetor no miocárdio e na condição de Hhe. Com esse trabalho, sugere-se que a Hhe seja vista de uma forma mais ampla que o simples aumento da Hcy no plasma, pois o seu metabolismo no organismo pode ter efeitos tóxicos, com repercussão na função cardíaca e modulação do SNS associados ao EO. Além disso, a vitamina B6 pode ser avaliada com proposta terapêutica isolada, pois atua reduzindo a concentração de Hcy e beneficiando o equilíbrio redox. / Based on the relevance of cardiovascular diseases to public health worldwide, we seek to understand its association to the homocysteine (Hcy) metabolism, the oxidative stress (OS) and the possible influence of the sympathetic nervous system (SNS) modulation. In addition, we tested the effect of vitamin B6 on cardiac function and OS. For this purpose two experiments were conducted: in the first experiment we tested two different hiperhomocysteinemia experimental models: methionine and homocysteine thiolactone, this experiment was divided into two protocols. At the first protocol to evaluate morpho-functional cardiac and associations to redox balance in the heart. Already at the other protocol was studied heart rate variability (HRV) and blood pressure (VPAS), and their associations with OS. The first experiment showed the effect of methionine (MET) and homocysteine thiolactone (HcyT) treatment on cardiac function and their associations with the OS. We found that both treatments result in equal increases in plasma Hcy, poor cardiac function and increase in cardiac OE. Furthermore, we found strong correlation between the variables that suggest worsening of cardiac function and increase in the OE. The toxicity of the thiolactone metabolite is known mainly in the nervous system, and the proposed mechanism for their deleterious effects on cardiac function is probably associated with a higher OE. The second protocol showed that HRV was reduced probably due to the increase in lowfrequency (LF), associated with the SNS, and a reduction in parasympathetic nervous system modulation or high-frequency (HF), in normalized values. The systolic blood pressure variability was demonstrated due to an increase in the HF component. Compared to the control group, baroreflex sensitivity was reduced in both treatments (MET and HcyT), probably due to the increase in sympathetic modulation. We also observed an increase in superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activity in erythrocytes, and also a reduced carbonyl concentration. These results suggest changes in cardiovascular autonomic control in favor to sympathetic modulation, with worsening in baroreflex sensitivity after HcyT treatment. They are also associated with greater enzymatic defenses mobilization resulting in reduced oxidative damage. The second experiment aim was study the effects of B6 treatment after Hhe, and we evaluated the Hcy and cysteine plasma concentration, the morphofunctional cardiac transcription factor of the antioxidant enzymes (Nrf2), glutathione S-transferase (GST), the hydrogen peroxide (H2O2) cardiac concentration and the enzymatic antioxidant activity. Vitamin B6 treatment reduced plasma homocysteine concentration. Furthermore, vitamin B6 and HcyT treatment caused a significant increase in posterior wall thickness and cardiac ventricular mass, all adjusted to body weight. These results suggest a compensatory ventricular hypertrophy. Moreover, the same treatment improved global myocardial function and ejection fraction. Both, Nrf2 and GST, have increased after HcyT treatment, which may be an adaptive response to increased cysteine. The same increase was observed in H2O2 after HcyT treatment, suggesting an increase in the OE. These results are confirmed by the increased SOD and CAT activity in erythrocytes. Vitamin B6 has antioxidant properties which may be aiding in its protective role in the myocardium and provided Hhe. Our results suggest that Hhe is seen in a broader than the simple increase of plasma Hcy, because their metabolism in the body can have toxic effects, with impact on cardiac function and SNS modulation associated with OE. In addition, vitamin B6 could be evaluated with therapeutic purposes by reducing the Hcy concentration and benefiting the redox balance.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:52Z : No. of bitstreams: 1 Publico-10947.pdf: 1984469 bytes, checksum: 2cce63c3d607e63adb499e8742f10eed (MD5) / O envelhecimento é um processo multi-fatorial associado a déficits funcionais, sendo que o cérebro é um dos órgãos com maior susceptibilidade a doenças crônico-degenerativas. Dentre essas, as doenças de Alzheimer e de Parkinson apresentam maior prevalência na população global e levam à incapacitação severa do indivíduo. Assim, o entendimento dos mecanismos dessas doenças que estão relacionados com o envelhecimento é importante para a busca de alternativas de tratamento. Há evidências de que, em doenças neurodegenerativas, ocorrem alterações na homeostase do cálcio (Ca2+), o que pode contribuir para a morte celular por apoptose. No presente trabalho, buscamos investigar fenômenos envolvidos com a tríade Ca2+ -mitocondria- EROs (espécies reativas do oxigênio) (TOESCU, 2005) e a apoptose em corpo estriado de ratos no envelhecimento. Foram avaliadas a sinalização intracelular dinâmica (em tempo real) e estática (biologia molecular), a morfologia celular e ultraestrutural, a morfometria e bioenergética. Utilizando fatias cerebrais de ratos, observamos que os anmais senescentes apresentaram um aumento de Ca2+ citosólico maior que os animais jovens, após a estimulação glutamatérgica. Em seguida, utilizamos antagonistas parciais das duas classes de receptores, os metabotrópicos do grupo I e os ionotrópicos (NMDAR), para estudar os componentes desse aumento de Ca2+. Avaliamos também o aumento de Ca2+ citosólico mediado por agentes que mobilizam esse íon do retículo endoplasmático e da mitocôndria, mostrando que esses estoques de Ca2+ podem estar aumentados no envelhecimento. As medidas do ∆ψm basal mostraram que hei urna diminuição deste parâmetro no envelhecimento, sendo estas alterações condizentes com a inibição mais acentuada do complexo I da cadeia transportadora de elétrons e do aumento na produção de EROs. As alterações funcionais não implicaram em mudanças ultraestruturais da mitocôndria. Foram investigados a expressão gênica e o conteúdo proteíco de Bax e Bcl-2, mostrando um aumento da expressão de bax e uma redução de proteínas Bcl-2, o que pode ter uma relação com o aumento de apoptose encontrado no estriado dos animais senescentes. Desse modo, os resultados indicam que, no envelhecimento, existem alterações no controle intracelular de sinalização de Ca2+ e na bioenergética, que podem contribuir para o aumento de apoptose. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-25 / O envelhecimento está associado à alteração da sensibilidade da célula β pancreática aos nutrientes resultando em intolerância à glicose e desenvolvimento do Diabetes mellitus (DM) do tipo 2 (DM 2). Neste estudo verificamos a função das células β no envelhecimento por meio da caracterização da sinalização do Ca2+, morfofisiologia mitocondrial e do estado redox de ilhotas pancreáticas de ratas senescentes com 24-25 meses de idade. Ilhotas isoladas de ratas senescentes secretaram menos insulina na presença de glicose. O influxo de Ca2+ em resposta à despolarização foi menor em ilhotas de ratos senescente em relação à ilhotas de ratas adultas. Ainda, a secreção de insulina potencializada pelo agente colinérgico carbacol (Cch) foi menor no grupo senescente. Ilhotas senescentes apresentaram menor produção de NAD(P)H em resposta à glicose, bem como menor potencial elétrico mitocondrial (ΔΨm) e maior acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs) quando comparado ao grupo adulto. A análise das células β que compõem a ilhota pancreática, por meio de microscopia eletrônica, demonstrou que o grupo senescente apresenta grande quantidade de lisossomos e corpos residuais, e, alterações morfológicas nas mitocôndrias com cristas mitocondriais modificadas quando comparadas ao grupo adulto. Além disso, foi evidenciada a presença de invaginações nos envoltórios nucleares, que são indicativos de apoptose, nas células do grupo senescente. Contudo, a análise da taxa de apoptose por TUNEL não demonstrou alterações entre o grupo senescente e adulto. Portanto, o envelhecimento reduz a capacidade secretória da célula  pancreática frente à glicose e ao estímulo colinérgico. Estes efeitos estão relacionados a alterações na morfofisiologia mitocondrial das células que compõem à ilhota pancreática resultando em déficit metabólico e também maior geração de EROs. Estes efeitos juntamente com a redução da entrada de Ca2+ quando há despolarização e menor potencialização da secreção frente ao estímulo colinérgico, resultaram em prejuízos no adequado acoplamento estímulo/secreção das células . / Aging is associated with changes in pancreatic β cells sensitivity to nutrients resulting in glucose intolerance and diabetes mellitus (DM) type 2 (DM 2) development. Here the study cells function Ca2+ signaling, mitochondrial morphophysiology and redox state of isolated islets from senescent rats with 24-25 months old. Adult rats wister 4-5 months old were used as controls. Islets from senescent rats secreted less insulin in the presence of glucose. The influx of Ca2+ in response to depolarization is smaller in senescent islets when compared to adult islets. Also, the increase in insulin secretion induced by the cholinergic agent carbachol (Cch) was lower in the senescent islets. In addition, from senescent rats showed lower NAD (P) H production in response to glucose, decreased mitochondrial electric potential (ΔΨm) and a higher accumulation of the reactive oxygen species (ROS) when compared to islets from adult rats. Electron microscopy showed that the β cells from senescent islets presented higher lysosomes and residual bodies density, and changes in the morphology of the mitochondria, that showed alterations in the mitochondrial cristae when compared to adult group. Furthermore, nuclear invaginations were observed in cells of senescent group indicate apoptosis in this group. However, the rate of apoptosis analysed by TUNEL methodology showed no changes between the groups. In conclusions, the secretory capacity of the pancreatic β cells in the presence of glucose and the cholinergic stimulation were decreased in aging, these effects were associated with related mitochondrial morphophysiology dysfunction that result in decreased metabolism and increased ROS production. These effects together with the lower Ca2+ influx in response to depolarization and lower potentiation of the secretion in repose to the colinergic stimulus, results a diruption on the β cells stimulus/secretion coupling. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patógeno relacionado ao desenvolvimento de quadros de diarréia aguda ou persistente. A resposta inflamatória induzida por EAEC está relacionada à liberação de interleucina 8, que atua estimulando a transmigração de neutrófilos através do epitélio. Os macrófagos, de forma similar aos neutrófilos, são células fagocíticas que produzem espécies reativas de oxigênio (ERO), como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Neste trabalho, avaliamos as consequências da interação de diferentes cepas clínicas com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937. Todas as cepas testadas apresentaram filamentos nos testes de aderência aos macrófagos, diferentemente do que ocorre na interação com outras linhagens celulares como HEp-2, T84 e Caco-2. O ferro é um microelemento essencial para bactérias, sendo utilizado como cofator de enzimas e que também pode participar da geração de ERO através da reação de Fenton. Considerando-se a possibilidade de que o H2O2 produzido pelos macrófagos possa gerar radical hidroxil através da reação de Fenton, testes de aderência foram realizados com as amostras cultivadas na presença do captador de ferro 2,2-dipiridil. Tal fato não suprimiu a formação de filamentos, entretanto diminuiu a aderência das cepas EAEC 042 e 17-2. Com o objetivo de produzir uma resposta adaptativa ao H2O2, as culturas bacterianas foram pré-tratadas com uma dose sub-letal de H2O2 por 60 minutos antes de aderirem aos macrófagos. Nossos resultados mostraram que o pré-tratamento também não inibiu o aparecimento de filamentos em relação às culturas não tratadas. Além disto, foi observado que o pré-tratamento com o H2O2 reduziu a aderência das amostras de EAEC ao tapete celular. A filamentação é uma das respostas SOS, induzida pela presença de danos e/ou bloqueio na síntese da molécula de DNA. Com o objetivo de verificar se o H2O2 produzido pelos macrófagos estaria causando danos induzindo o sistema SOS e a filamentação bacteriana, foram realizados testes de viabilidade com mutantes derivados de E. coli K12 deficientes em enzimas do reparo por excisão de bases (BW535) e na resposta SOS (DM49). Nossos resultados mostram que os mutantes apresentaram os níveis de sobrevivência semelhantes ao observado para cepa selvagem isogênica (AB1157). Todos estes resultados em conjunto indicam que o H2O2 não é o indutor da filamentação nos testes de aderência. Macrófagos ativados apresentam ação microbicida através da ação da enzima indolamina dioxigenase (IDO), associada à redução do aminoácido L-triptofano. Desta forma, realizamos testes qualitativos de aderência de EAEC aos macrófagos suplementando o meio de interação com este aminoácido. Nossos resultados mostram que a adição de triptofano ao meio de interação reduz o número de filamentos por campo. Desta forma, aventamos a hipótese de que a depleção do triptofano seja responsável pela indução de resposta SOS, tendo como conseqüência a filamentação das bactérias. / Enteroaggregative Escherichia coli is a pathogen related to cases development of acute or persistent diarrhea. The inflammatory response induced by EAEC is linked to induction of IL-8 release, which acts stimulating neutrophils diapedesis through the epithelium. Macrophages, similarly to neutrophils, are phagocytic cells that produce reactive oxygen species (ROS), such as H2O2. Iron is an essential microelement to bacteria, been used as cofactor of enzymes in fundamental cellular processes but it is involved in ROS generation through Fenton reaction. On this report we evaluated the consequences of different EAEC strains interaction with activated human macrophages (U937 lineage). All tested strains showed filaments on the adherence tests with macrophages, unlike to what occurs in the interaction with other cellular lineages as HEp-2, T84 e Caco-2. Considering the possibility of H2O2 macrophage produced generates hydroxyl radical through Fenton reaction, the strains were grown in medium containing iron chelator 2,2-dipiridil. Iron chelation did not suppress filamentation, however decreased the adherence of 042 e 17-2 strains. Strains pretreated with a H2O2 subletal dose (60 M) by 60 minutes, which resulted in a bacterial adaptative response, also did not decrease the filamentation associated to adherence beside H2O2 pretreatment decreased the adherence of EAEC strains tested. In order to verify if H2O2 induces filamentation through DNA lesions and SOS induction, we evaluated the survival of a triple mutant deficient in three enzymes involved in BER and a mutant deficient in SOS response induction, both E. coli K12 derived. Both mutants presented similar survival levels like wild strain. This result suggest that H2O2 is not involved in SOS induction and filamentation response. Activated macrophages show microbicidal action, which is related to enzymes such as IDO (indoleamine dioxygenase), associated to reduction of L-tryptophan available to microorganism. In this way, we performed adhrence macrophages assays supplementing the interaction medium with L-tryptophan. Our results showed that tryptophan addition reduced the filamentation of adhered EAEC strains. Thus, we suggested that L-tryptophan reduction could be responsible for SOS response induction and bacterial filamentation.

Orientador: Prof. Dr. Mauro Coelho dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / Esta tese descreve um estudo comparativo entre diferentes processos oxidativos avançados na degradação do antibiótico ciprofloxacino. Inicialmente, foi feita a preparação e a caracterização de eletrocatalisadores nanoestruturados baseados em estanho e níquel, preparados pelo método dos precursores poliméricos e suportados em Vulcan XC72R. O objetivo foi o de avaliar a atividade catalítica destes materiais na reação de redução de oxigênio (RRO) pelo mecanismo de 2 elétrons, no sentido da formação de H2O2, para posteriormente empregá-los na degradação do fármaco. Foram estudadas quatro proporções em massa de metais em carbono: 3%, 6%, 9% e 13%, sendo que os materiais binários foram preparados variando-se as proporções atômicas de Sn e Ni em 6:1, 3:1, 1:1, 1:3 e 1:6, respectivamente, para cada percentual testado. Dos resultados, concluiu-se que o material de SnNi/C 9% 6:1 foi o mais promissor, transferindo 2,2 elétrons na RRO e produzindo 88% de H2O2, enquanto que o carbono Vulcan eletrogerava apenas 63%. Foi então preparado um eletrodo de difusão gasosa (EDG) baseado no melhor material, a fim de se quantificar a sua produção de H2O2 in situ e verificou-se que o mesmo era capaz de gerar 275 mg L-1 de H2O2, uma quantidade três vezes maior à gerada pelo carbono (83 mg L-1). O EDG de material nanoparticulado foi empregado na degradação de 350 mL de uma solução de ciprofloxacino (0,245 mmol L-1) em meio ácido, apresentando uma mineralização de 80% do composto após 360 minutos de tratamento pelo processo fotoeletro-Fenton. A segunda parte envolveu um sistema que contava também com a atuação de um anodo; assim, promoveu-se a oxidação direta e a indireta simultaneamente em uma célula eletroquímica com 100 mL de solução do antibiótico (0,245 mmol L-1), em 0,05 mol L-1 de Na2SO4, pH 3,0, por oxidação eletroquímica. As eletrólises foram realizadas sob agitação constante, utilizando um anodo de diamante dopado com boro (DDB) ou de platina e um cátodo de difusão gasosa de carbono. Nos processos Fenton, o ciprofloxacino foi rapidamente degradado devido à reação com os radicais hidroxila formados no meio reacional. A maior taxa de mineralização do antibiótico foi alcançada pelo processo fotoeletro-Fenton solar com o anodo de DDB, com 95% de incineração após 360 minutos de tratamento. A identificação dos intermediários primários e derivados hidroxilados por LC-MS permitiu a proposta de um mecanismo de reação para a mineralização do fármaco. Um comportamento diferente foi observado quando a mesma concentração de ciprofloxacino foi oxidada em uma matriz de urina sintética com elevado teor de ureia e uma mistura de íons PO43-, SO42- e Cl-. A reação de Fenton foi inibida neste meio e apenas os processos de oxidação eletroquímica e oxidação eletroquímica com H2O2 eletrogerado/com cátodo de aço inoxidável foram eficientes na mineralização, sendo que as fases orgânicas foram degradadas principalmente pelo HClO, formado a partir do cloreto. O processo utilizando o anodo de DDB e o cátodo de aço inoxidável foi o tratamento que apresentou maior eficácia na matriz de urina, removendo 96% do ciprocloxacino e mineralizando 98% de compostos orgânicos após 360 minutos de eletrólise, em densidade de corrente de 66,6 mA cm-2. / This thesis describes a comparative study of different methods in the degradation of the antibiotic ciprofloxacin. Initially, were carried out the preparation and characterization of nanostructured electrocatalysts based on tin and nickel, prepared by the polymeric precursor method and supported on Vulcan XC72R. The objective was to evaluate the catalytic activity of these materials in the ORR mechanism 2 electrons towards H2O2 formation, to later use them in drug degradation. Were studied four proportions by mass of metals on carbon: 3%, 6%, 9% and 13%, and that the binary materials were prepared by varying the atomic proportions of Sn and Ni in 6:1, 3:1, 1:1, 1:3 and 1:6, respectively for each percentage tested. The results showed that the material SnNi/C 9% 6:1 was the most promising transferring 2.2 electrons in RRO and producing 88% of H2O2, whereas Vulcan carbon electrogenerated only 63%. It was prepared a gas diffusion electrode (GDE) of the best material in order to quantify its production of H2O2 in situ and found that it was able to generate 275 mg L-1 of H2O2, an amount three times that generated by the carbon (83 mg L-1). The GDE based on the nanoparticulated material was used in the degradation of 350 mL of a ciprofloxacin solution (0.245 mM) in an acidic medium, having a mineralization of 80% after 360 minutes of the treatment with fotoeletro-Fenton process. The second part involved a system that also had the action of an anode, thereby direct and indirect oxidation were promoted simultaneously in a stirred tank reactor with 100 mL of antibiotic solution (0.245 mM) in 0.05 M Na2SO4 at pH 3.0 has also been studied by electrochemical oxidation. The electrolyses were carried out under constant agitation using a boron doped diamond (BDD) or a platinum anode and a carbon air-diffusion cathode. In Fenton processes, ciprofloxacin was rapidly removed due to its oxidation with hydroxyl radicals formed in the reaction medium. The larger electrochemical incineration of the antibiotic was achieved by solar photoeletro-Fenton with the anode BDD with 95% mineralization after 360 minutes of treatment. Up to 10 primary intermediates and 11 hydroxylated derivatives were identified by LC-MS allowing the proposal of a reaction equence for ciprofloxacin mineralization. A different behavior was found when the same antibiotic concentration was oxidized in a synthetic urine matrix with a high urea content and a mixture of PO43-, SO42- and Cl- ions. Since Fenton's reaction was inhibited in this medium, only the electrochemical oxidation processes and electrochemical oxidation with H2O2 electrogenerated with a stainless steel cathode were useful for mineralization, being the organic mainly degraded by HClO formed from Cl- oxidation. The electrochemical oxidation process with a BDD/stainless steel cell was found to be the most powerful treatment for the urine solution, yielding 96% ciprofloxacin removal and 98% mineralization after 360 minutes of electrolysis at optimum values of pH 3.0 and current density of 66.6 mA cm-2.

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Entre as técnicas de disposição no solo tem-se o escoamento superficial em rampas vegetadas, que se baseia na capacidade depuradora do sistema solo-planta para a remoção dos poluentes. Diante do exposto, objetivou-se com a realização deste trabalho estudar os efeitos da aplicação de esgoto doméstico bruto na produção e teor de nutrientes minerais em duas espécies de forrageiras adaptadas ao cultivo no outono/inverno. O experimento foi conduzido na área experimental do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES) e montado no esquema de parcelas sub-subdivididas 2 x 2 x 3, sendo nas parcelas espécies de forrageiras em dois níveis: aveia preta (Avena strigosa Schreb.) e azevém (Lolium multiflorum Lam.), nas subparcelas taxas de aplicação de efluentes em dois níveis: 50 e 100 kg/ha/dia de demanda bioquímica de oxigênio (DBO5) e nas subsubparcelas seções da rampa de tratamento em três níveis: terço superior, terço intermediário e terço inferior, em um delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições. O plantio das forrageiras foi feito em rampas de tratamento de 3,0 x 0,9 x 0,25 metros (comprimento, largura e profundidade), dispostas a uma declividade de 5%. As rampas foram preenchidas com um solo retirado do perfil natural de um Latossolo Vermelho-Amarelo. O material vegetal foi cortado após 30 dias de aplicação do efluente e encaminhado para o laboratório onde foi determinada massa seca e determinação dos teores foliares de nutrientes. De acordo com os resultados obtidos conclui-se que não houve efeito significativo para as variáveis analisadas na interação forrageira x taxa x seções da rampa. A aveia preta apresentou maior produção em massa seca, e obteve resposta positiva em relação ao aumento da taxa de esgoto doméstico aplicada; por sua vez, o azevém apresentou maior absorção de nutrientes, com exceção para o fósforo e manganês. A menor taxa de efluente aplicada proporcionou incremento no teor da maior parte dos nutrientes pelas forrageiras. No geral, as plantas apresentaram maior produção nas primeiras seções da rampa de tratamento, no entanto, este comportamento não foi observado no teor de todos os nutrientes. / The disposal of wastewater in the soil is a treatment method that involves physical, chemical and biological mechanisms in the removal of organic load and nutrients in the wastewater. Among the techniques disposal in the soil has the superficial runoff in vegetated ramps, based on the scrubbing capacity of the plant-soil system for the removal of pollutants. Given the above, the aim with this work was to study the effects of the application of raw domestic sewage in the production and content of the minerals nutrients in two grass species adapted to cultivation in the fall/winter. The experiment was conducted at experimental area of the CCAUFES and mounted on the sub-plot scheme 2 x 2 x 3 subdivided, and forage species in the plots of at two levels: black oat (Avena strigosa Schreb.) and ryegrass (Lolium multiflorum Lam.), the subplots application rates of effluent on two levels: 50 and 100 kg/ha/day biochemical oxygen demand (BOD5) and the sub-subplots of the ramp sections treatment at three levels: upper, middle and lower third, in a completely randomized with five replications. The planting of forage was done on the ramps of 3.0 x 0.9 x 0.25 meters (length, width and depth), disposed at a slope of 5%. The ramps were filled with soil taken from the natural profile of a Red-Yellow. The plant material was cut after 30 days of application of effluent and sent to the laboratory where it was determined dry mass and of foliar nutrients concentrations. According to the results it was concluded that there was no significant effect for any variable in interaction rate x forage x sections of the ramp. The oats showed higher dry matter production, and obtained positive response regarding the increasing rate of applied sewage; turn ryegrass showed higher absorption of nutrients, except for phosphorus and manganese. The lowest rate applied effluent provided an increase in the concentration of most of the nutrients by the forage. Overall, the plants showed higher production in the first sections of the ramp treatment, however, this behavior was not observed in the levels of all nutrients .

Diversas causas são apresentadas como possíveis responsáveis pela interferência nas adaptações neuromusculares quando realizamos simultaneamente o treinamento aeróbio e o de força, chamado treinamento concorrente. Tanto a intensidade quanto a modalidade do exercício aeróbio podem ser possíveis causas dessa interferência. Contudo, não foram encontrados estudos avaliando longitudinalmente a influência de diferentes intensidades e modalidades de exercício aeróbio no treinamento concorrente. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi comparar os efeitos de três treinamentos concorrentes, diferentes na intensidade e no exercício aeróbio utilizado, e de um treinamento de força nas adaptações neuromusculares e cardiorrespiratórias de mulheres jovens. Quarenta e quatro mulheres fisicamente ativas (22,3 ± 2,5 anos) foram divididas em quatro grupos: Grupo força (GF, n=12), que realizou apenas o treinamento de força; Grupo concorrente 1 (GCC, n=10), que realizou o TA em esteira, a partir da corrida contínua, além do TF; Grupo concorrente 2 (GCI, n=11), que realizou o TA em esteira, a partir da corrida intervalada, além do TF; e Grupo concorrente 3 (GCB, n=11), que realizou o TA contínuo em cicloergômetro, além do TF. Cada grupo treinou 2 vezes por semana durante 11 semanas o treinamento de força, aeróbio ou ambos tipos de treinamento na mesma sessão. Antes e após o período de treino, os indivíduos foram avaliados nos seguintes parâmetros neuromusculares: Força máxima (1 RM) nos exercícios de supino, extensão de joelhos e leg press (1 RM), resistência muscular (nº de rep. a 70% de 1 RM) nos exercícios extensão de joelhos e supino, torque máximo dos extensores do joelho (isométrico e isocinético nas velocidades de 60º/s e 180º/s). Além disso, foram realizadas avaliações do consumo máximo de oxigênio (VO2max), tanto em teste de esteira (todos os grupos) como em cicloergômetro (apenas GCB). Foram observadas diferenças entre os momentos pré e pós treinamento em todos os grupos (p<0,05) nos valores de 1 RM, na resistência muscular e no torque isocinético nas velocidades de 60º/s e 180º/s, sendo essas diferenças semelhantes entre os grupos. Já no VO2max avaliado em esteira, foram observadas diferenças entre os momentos pré e pós treinamento para os grupos GCC (p=0,032) e GCI (p=0,001). Ao contrário das variáveis neuromusculares, os valores de VO2max ao final do treinamento apresentaram diferenças significativas entre os grupos (p=0,004), em que se observou que os valores de VO2max no pós treinamento foram significativamente maiores para o GCI em comparação a GF e GCB, que não apresentaram diferenças entre si. No entanto, quando o VO2max foi avaliado em cicloergômetro, foram observadas diferenças entre os momentos pré e pós treinamento no GCB (p=0,025). Os resultados deste estudo sugerem que, em mulheres jovens, o treinamento concorrente parece não comprometer as adaptações na função neuromuscular ocorridas em resposta a 11 semanas de treinamento, independente da intensidade ou da modalidade do exercício aeróbio realizado. / Several causes are presented as potentially responsible for interference in the neuromuscular adaptations when performed simultaneously aerobic training and strength, called concurrent training. Both the intensity and type of aerobic exercise may be possible causes of interference. However, there are no longitudinal studies evaluating the influence of different intensities and modalities of aerobic exercise in concurrent training. Thus, the aim of this study was to compare the effects of three concurrent training, different in intensity and aerobic exercise used, and strength training on neuromuscular and cardiorespiratory adaptations in women. Forty-four physically active women (22.3 ± 2.5 years) were divided into four groups: Strength (GF, n = 12), which held only the strength training; Concurrent training 1 (GCC, n = 10) , who held the aerobic training on a treadmill, running from the continuous addition of strength training; Concurrent training 2 (GCI, n = 11), who carried out the aerobic training on a treadmill, running from the intervals, in addition to strength training and concurrent training 3 (GCB, n = 11), who carried out the aerobic training continuous cycle ergometer, and strength training. Each group trained two times a week for 11 weeks, strength training, aerobic or both types of training in the same session. Before and after the training period, subjects were evaluated in the following neuromuscular parameters: Maximum strength (1 RM) in exercises supine, knee extension and leg press, muscle endurance (number of rep. 70% of 1 RM) in exercises knee extension and bench press, peak torque of knee extensors (isometric and isokinetic at speeds 60°/s and 180°/s). In addition, assessments were made of maximal oxygen uptake (VO2max) both in treadmill test (all groups) and cycle ergometer (only GCB). Differences were observed between pre and post training in all groups (p <0.05) in 1 RM, muscular endurance and isokinetic torque at speeds of 60 ° / s and 180 ° / s, and these differences were similar among groups. In VO2max, differences were observed between pre and post training in groups GCC (p = 0.032) and GCI (p = 0.001). Unlike the neuromuscular variables, the values of VO2max at the end of training showed significant differences between groups (p = 0.004), where it was observed that the values of VO2max at post training were significantly higher in GCI when compared to the values of GF e GCB, that showed no differences between them. However, where the VO2max was evaluated on a cycle ergometer, differences were observed between pre and post training in the GCB (p = 0.025). The results of this study suggest that in women, concurrent training appears not to compromise the adaptations in the neuromuscular function occurred in response to 11 weeks of training, regardless of the intensity or type of aerobic exercise performed.