O hipertireoidismo é uma patologia epidemiologicamente importante, que afeta o sistema cardiovascular de forma proeminente. O estado hipertireoideo pode afetar o metabolismo basal, consumo de O2 celular, sistema renina angiotensina, assim como, estimular a produção de espécies ativas de oxigênio. Estas alterações produzem consequências morfológicas, funcionais, bioquímicas e moleculares no tecido cardíaco. A hipertrofia cardíaca, decorrente do hipertireoidismo, instala-se devido a uma série de eventos que sinalizam à proliferação e sobrevivência celular, envolvendo as espécies ativas de oxigênio, a ativação do sistema renina angiotensina cardíaco e o sistema nervoso autonômico. Neste estudo, bloqueamos o receptor AT1 da angiotensina II para avaliarmos a influência do sistema renina angiotensina cardíaco sobre o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca, a participação do balanço autonômico sobre o coração e o papel das espécies ativas de oxigênio neste processo, em modelo experimental de hipertireoidismo. Para isto, foram utilizados ratos Wistar machos, pesando cerca de 220g, divididos em 4 grupos experimentais: Controle (C), Losartan (L) (10 mg/Kg de peso corporal/dia, 28 dias, sonda intragástrica) , T4 (12mg/L água de beber, 28 dias), e T4+L. Foram avaliados a massa cardíaca, análise espectral do balanço simpato-vagal, a expressão protéica do receptor AT1 da Angiotensina II e da gp91phox, peróxido de hidrogênio (H2O2), Nrf-2 e Heme-oxigenase-1 (HO-1) no tecido cardíaco. A hipertrofia cardíaca e o desequilíbrio autonômico induzidos pelo hipertireoidismo foram atenuados no grupo T4+L. Os níveis de H2O2, Nrf-2, gp91phox e HO-1 foram elevados no grupo T4, e significativamente reduzidos no grupo T4+L, quando comparados ao grupo Controle. A expressão protéica do receptor AT1 esteve elevada nos dois grupos hipertireoideos. Os resultados obtidos sugerem que o bloqueio do receptor AT1 promove importante impacto sobre o balanço simpato-vagal e a hipertrofia cardíaca, no hipertireoidismo, sendo as espécies ativas de oxigênio e o sistema Nrf-2/HO-1 possíveis mediadores destas alterações. / Hyperthyroidism is an epidemiologic relevant pathology, which substantially affects the cardiovascular system. The hyperthyroid state may affect basal metabolism, O2 cell consumption, renin-angiotensin system, and increase reactive oxygen species production. Those alterations produce morphological, biochemical, functional and molecular consequences in cardiac tissue. Hyperthyroidism induced cardiac hypertrophy develops due to a set of events, which signals cell survival and proliferation, including reactive oxygen species, cardiac rennin-angiotensin system, and autonomic nervous system. In the present study, the role of cardiac renin-angiotensin system on development of hyperthyroidism induced cardiac hypertrophy, and the involvement of autonomic nervous system and reactive oxygen species, were assessed trough blockade of angiotensin II receptor AT1. For that, were used male Wistar rats, weighting about 220g, divided in 4 experimental groups,: Control (C), Losartan (L) (10mg/Kg body weight/day, 28 days, intragastric probe), T4 (12mg/L L-thyroxin in drinking water, 28 days), and T4+L. Cardiac mass, spectral analysis (autonomic balance), hydrogen peroxide (H2O2), and myocardial protein expression of angiotensin II receptor (AT1), NADPH oxidase, Nrf-2, and heme-oxygenase-1 (HO-1), were quantified. Cardiac hypertrophy and autonomic umbalance induced by thyroid hormones were attenuated in the T4+losartan group. The H2O2, as well as Nrf-2, gp91phox, AT1 and HO-1 immunocontent were elevated in T4 group. All these effects were attenuated by losartan, except AT1 levels. The overall results suggest that blockade of AT1 receptor lead to relevant impact on autonomic balance and cardiac hypertrophy, being ROS and Nrf-2/ HO-1 system possible mediators in this alterations in experimental hyperthyroidism.

221 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-03-27T17:00:44Z No. of bitstreams: 1 Tese Juliana Fonseca.pdf: 14472345 bytes, checksum: 164f08902adbe200b28632881de4d3b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-04T17:31:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Juliana Fonseca.pdf: 14472345 bytes, checksum: 164f08902adbe200b28632881de4d3b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T17:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Juliana Fonseca.pdf: 14472345 bytes, checksum: 164f08902adbe200b28632881de4d3b5 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNRS,CAPES,CNPq / A pesquisa visou à preparação de catalisadores de ouro e/ou cobre para a reação de oxidação preferencial do monóxido de carbono (CO-PrOx). Em uma primeira etapa, nanopartículas de ouro e/ou cobre (1 m/m%) foram suportadas em um óxido de cério comercial. O cobre foi adicionado por impregnação em meio aquoso e o ouro em meio orgânico. Análises de DRX e medidas de área superficial específica mostraram que a impregnação dos metais não alterou as propriedades texturais do suporte, mas modificaram as suas propriedades redox. Medidas de capacidade de estocagem de oxigênio (OSC) e análises de redução à temperatura programada (TPR) mostraram que os metais aumentaram a redutibilidade da céria. Os testes catalíticos mostraram que, abaixo de 120 °C, houve um aumento da conversão do CO, alcançando 100% nos catalisadores contendo cobre e 98% no Catalisador Au/CeO2. Acima de 120 °C, a conversão do CO diminuiu em todos os catalisadores devido à reação reversa de WGS. Os testes catalíticos conduzidos em isoterma (100 °C) mostraram que os catalisadores contendo ouro foram os mais ativos, porém menos seletivos. A presença de CO2 diminuiu a conversão dos três catalisadores. A adição de H2O somente desativou o Catalisador CuOx/CeO2. Na segunda etapa da tese, foram sintetizados óxidos contendo cério e alumínio pelo método de auto-estruturação induzida por evaporação do solvente. Estes suportes apresentaram elevadas áreas superficiais específicas, favorecendo uma elevada dispersão do cério. Os difratogramas de raios X mostraram que a alumina era amorfa mesmo após a incorporação de pequenas quantidades de cério. Com a adição 15 e 20 mol% Ce, houve a formação de nanocristais de CeO2. As isotermas de adsorção de N2 a 77 K e as imagens de microscopia eletrônica de transmissão confirmaram o arranjo hexagonal mesoporoso da alumina. Esta estrutura desapareceu progressivamente com a introdução do cério. A análise de RMN das amostras mostrou a presença de picos de alumínio em coordenação tetra, penta e octaédrica. As análises de XPS dos sólidos contendo cério mostraram a presença de uma porcentagem alta de Ce3+, indicando que uma fase mista à base de cério e alumínio deve estar presente e apresenta uma elevada redutibilidade a uma temperatura superior àquela de redução da céria; além de capacidade de estocagem de oxigênio mais alta que a esperada ao se considerar o óxido misto: CeO2-Al2O3. A velocidade de troca de oxigênio (obtida nos experimentos de troca isotópica 18O2/16O) foi mais alta sobre a céria, mas as amostras contendo 10, 15 e 20 mol% de cério mostraram um número de átomos de oxigênio trocados superior ao da céria, indicando uma mobilidade de quase todos os átomos de oxigênio nos óxidos mistos (superfície+volume). Na terceira parte da tese, os óxidos contendo cério e alumínio (CeXAl) foram utilizados como suportes para catalisadores contendo 1 m/m% de ouro. O ouro foi depositado pelo método de impregnação em meio orgânico. Todos os catalisadores mostraram valores elevados de área superficial específica (de 198 a 337 m² g-¹). A redutibilidade, a capacidade de estocagem e a mobilidade do oxigênio dos catalisadores aumentaram com a presença do ouro e com o aumento do teor de cério nos suportes. No entanto, os valores de OSC e a mobilidade de oxigênio dos catalisadores contendo 10, 15 e 20 mol% Ce foram mais altos que aqueles obtidos com o Catalisador Au/CeO2. A atividade de oxidação do CO aumentou com o aumento do teor de cério nos suportes, o que foi relacionado com a mobilidade do oxigênio nestes sistemas. No entanto, na reação de CO-PrOx, os catalisadores contendo 5 e 10 mol% de cério apresentaram as conversões mais elevadas nas temperaturas entre 50 e 60 °C. Os catalisadores foram estáveis nos testes realizados a 100 °C durante 5 h. A adição de CO2 na mistura reacional desativou o Catalisador Au/CeO2, enquanto que os Catalisadores Au/CeXAl foram menos afetados. Em todos os catalisadores, a presença de vapor d’água não apresentou influência significativa nos desempenhos catalíticos. / Salvador

A diabetes é um distúrbio endócrino do metabolismo dos carboidratos, clinicamente caracterizada por hiperglicemia, resultante da incapacidade do organismo em secretar insulina, defeitos na sua ação ou ambos. Na última década, houve um crescente aumento no número de trabalhos sobre a múltipla hereditariedade de um tipo de diabetes rara e não imunológica diagnosticada antes dos 6 meses de vida, a diabetes neonatal (DN). A maioria dos estudos, existentes na literatura referentes à DN, foi realizada em pacientes e aborda principalmente aspectos clínicos, etiológicos e terapêuticos. No entanto, existe uma deficiência de estudos realizados em modelos animais, a fim de avaliar danos moleculares em tecidos submetidos à hiperglicemia neonatal. Recentemente, as consequências da diabetes no sistema nervoso central (SNC) têm recebido maior atenção, uma vez que os recentes estudos mostram que a hiperglicemia é capaz de promover a ruptura da homeostase redox no cérebro de ratos. Neste sentido, o estresse oxidativo (EO) parece representar um dos mecanismos pelos quais a hiperglicemia danifica o tecido cerebral em um período crucial de desenvolvimento. Diante disso, o presente trabalho objetivou estudar não só a relação do EO com a hiperglicemia neonatal em cérebro de ratos, mas também avaliar se os danos oxidativos promovidos pelas espécies reativas de oxigênio (ERO) na condição hiperglicêmica podem estar envolvidos no processo de morte celular neuronal. Para isso, foram utilizados ratos Wistar de 5 dias de vida, divididos em dois grupos: controle e diabético. O modelo de diabetes foi induzido pela administração intraperitoneal de estreptozotocina (STZ) em uma única dose de 100 mg/Kg peso corporal, sendo que foram considerados diabéticos os ratos com glicemia >200mg/dL. Os animais foram sacrificados com 10 dias de vida, ou seja, 5 dias após a administração de STZ. O cérebro total dos animais foi homogeneizado, centrifugado e o homogeneizado utilizado para as medidas de parâmetros de EO e expressão proteica. Além disso, o cérebro total foi utilizado em cortes histológicos para análise do parâmetro de morte celular neuronal, avaliada pela técnica FluoroJade C. Os parâmetros de EO analisados foram o metabolismo da glutationa, que engloba a atividade das enzimas glutationa S-transferase (GST), glutationa redutase (GR), glutamato-cisteína ligase (GCL) e a 8 determinação da concentração de glutationa total e reduzida (GSH/GSSG). A medida do peróxido de hidrogênio (H2O2) também foi avaliada, juntamente com a quantificação proteica por “Western Blot” do fator nuclear eritroide relacionado ao fator 2 (Nrf2), da superóxido dismutase (SOD), da catalase (CAT), da glutationa peroxidase (GPx), da heme oxigenase 1 (HO-1) e da tiorredoxina (TRX). Os parâmetros relativos à sobrevivência e morte celular avaliados foram a quantificação proteica por “Western Blot” da proteína cinase B (AKT), da proteína cinase B fosforilada (p-AKT), da glicogênio sintase cinase 3 β (GSK3β), da p38 proteína cinase ativada por mitógenos (p38), proteína cinase c-Jun N-terminal (JNK), da célula-B de linfoma 2 (Bcl2) e da proteína X associada a Bcl2 (Bax). Os ratos submetidos ao modelo de hiperglicemia neonatal não apresentaram diferenças significativas nos parâmetros relacionados ao metabolismo da glutationa (GST, GR, GCL e GSH/GSSG), tampouco nas concentrações de H2O2 quando comparados ao grupo controle. A expressão proteica do Nrf2 foi diminuída no grupo diabético, enquanto que a expressão da CAT, HO-1 e TRX se apresentaram aumentadas no grupo diabético quando comparado ao grupo controle. Não foram encontradas diferenças significativas nas expressões proteicas da SOD e GPx. As expressões proteicas das proteínas p38 e Bcl2 foram aumentadas, enquanto a expressão da p-AKT se mostrou reduzida no grupo diabético. Já com relação à expressão das proteínas JNK, GSK3β e Bax não houve diferença significativa nos grupos analisados. Finalmente, com relação à técnica que avaliou morte celular neuronal, o grupo diabético apresentou três vezes mais marcações de neurônios fluorescentes, ou seja, com morte celular quando comparado com o grupo controle. Portanto, esses resultados sugerem que o EO pode representar um mecanismo envolvido nos efeitos da hiperglicemia no SNC de ratos neonatos. Além disso, as alterações na expressão de proteínas envolvidas em vias de sobrevivência/morte celular colaboram para o resultado de morte celular verificado no cérebro de animais com hiperglicemia neonatal e mostram os efeitos nocivos da DN em um período crucial de desenvolvimento cerebral. / Diabetes is an endocrine disorder of the carbohydrates metabolism clinically characterized by hyperglycemia, resulting from the inability of the body to secrete insulin, defeats in its action and both. In the last decade, there has been an increasing number of studies about neonatal diabetes (DN), a type of diabetes non-immunological diagnosed before 6 months of life. The most studies related to DN was developed in patients and mainly deal with clinical, etiological and therapeutic aspects. However, there is a few of studies in animal models in order to assess molecular damage in tissues submitted to neonatal hyperglycemia. Recently, the consequences of diabetes in the central nervous system (CNS) have received increased attention, as recent studies show that hyperglycemia is capable of promoting the rupture of redox homeostasis in the rat brain. Wherefore, the present work aimed to study not only the relationship between EO and neonatal hyperglycemia in rat brain, but also evaluate if the oxidative damage promoted by reactive oxygen species (ROS) in the hyperglycemic condition may be involved in the neuronal cell death process. For this, 5-day-old Wistar rats were used to promote the induction of diabetes, which was done with a single intraperitoneal streptozotocin (STZ) administration (100 mg/kg body weight). Rats with glycemia> 200 mg/dL were considered diabetic. The rats were sacrificed in 10 days of life, wherefore five days after STZ adiminstration. The whole brain of the rats was homogenized, centrifuged and homogenized used for EO techniques and protein expression measurements. In addition, total brain was used in histological sections for analysis of the neuronal cell death. The EO parameters evaluated were the activity of the glutathione S-transferase (GST), glutathione reductase (GR), glutamate-cystein ligase (GCL) and the determination of total and reduced glutathione concentration (GSH/GSSG). Hydrogen peroxide (H2O2) was evaluated along with Western Blot protein quantification of catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), heme oxygenase (HO-1) and thioredoxin (TRX). Relative to cell survival and death were evaluated protein kinase B (Akt), phosphorylated protein kinase B (p-Akt), glycogen synthase kinase 3β (GSK3β), p38 mitogen-activated protein kinase (p38), c-Jun amino-terminal kinases (JNK), phosphorylated c-Jun amino-terminal kinases (p-JNK), B-cell 10 lymphoma 2 (Bcl2) and Bcl2-associated protein X (Bax) by western blot. The neonatal hyperglycemia was not able to promote significant differences in the glutathione metabolism (GST, GR, GCL and GSH / GSSG) nor in the H2O2 measurement when compared to the control group. Nrf2 protein expression was decreased whereas CAT, HO-1 and TRX protein expression were increased in the diabetic group when compared to the control group. No significant differences were found in the protein expression of SOD and GPx. Also, p38 and Bcl2 protein expression was increased, whereas p-Akt was decreased in the diabetic group, already regarding the expression of JNK, p-JNK, Jsk3β and Bax proteins there were no significant difference in the analyzed groups. Finally, relative to neuronal cell death technique, the diabetic group presented three fold more neuronal cell death with fluorescent marking characteristic, when compared to the control group. Therefore, these results suggest that OE may represent a mechanism involved in the effects of hyperglycemia in the central nervous system of neonatal rats. In addition, changes in the expression of proteins involved in survival/death cell pathways contribute to the outcome of cell death, result found in the brain of animals with neonatal hyperglycemia and finally show the harmful effects of neonatal diabetes in a crucial period of brain development.

O processo de tratamento de efluentes por lodos ativados é um dos processos de tratamento mais difundido em todo o mundo, devido principalmente a qualidade do efluente obtido. Entretanto, trata-se de um processo biológico dependente da atividade bacteriana para a estabilização da matéria orgânica proveniente dos esgotos e com isso, se faz necessária a manutenção das condições ideais para a sobrevivência e proliferação das bactérias e dos outros microrganismos envolvidos neste processo. Efluentes salinos causam um grande distúrbio na atividade celular dos microrganismos presentes neste processo. A análise biológica do lodo e a taxa de consumo de oxigênio são testes rápidos, práticos, baratos e sem geração de resíduos químicos e que foram adotados neste trabalho para acompanhar a eficiência do processo. Esses dois parâmetros são amplamente utilizados em pesquisas, porém ainda é sub-utilizado para efetivo monitoramento de Estações de Tratamento de Esgotos. Este presente trabalho investigou a influência da salinidade nos processos de lodos ativados através de parâmetros que levam em consideração a atividade metabólica dos organismos aeróbios e através do monitoramento da comunidade de protozoários indicadores biológicos do lodo ativado, os testes de respirometria e os testes da análise biológica do lodo, respectivamente. Os resultados da atividade metabólica são apresentados em forma de gráficos, em termos de taxa de consumo de oxigênio específico e porcentagem de inibição. Os resultados da qualidade biológica são apresentados em números de 0 a 10 de acordo com o Índice de Madoni (1994). Os resultados demonstraram a imediata intoxicação dos lodos ativados em concentrações de sal a partir da concentração mínima utilizada neste trabalho, que foi de 5 gL de NaCl. Para entender melhor o processo de intoxicação foi realizado experimentos de 96 horas de monitoramento após o choque de cloreto de sódio nos reatores com lodos ativados, os resultados não demonstraram melhoria no processo. Os resultados sugerem que os testes de taxa de consumo de oxigênio em consonância com os testes da qualidade biológica são eficientes e complementares para a avaliação da influência da salinidade no processo de lodos ativados. / Effluent treatment process by sludge activated is one of the most used processes of treatment all over the world, mainly because of the quality of the final effluent. However, this process is a biological one, and so, it depends on the bacterial activity to the stabilization of the organic matter of the sewage. Considering this, it is necessary to maintain the ideal conditions to the survival and proliferation of the bacteria responsible for the process. This work considered two parameters to evaluate the influence of the salinity in the sludge activated processes; these parameters are widely used in research, however, little used for the monitoring of the Wastewater Treatment Plants. The objectives of this work are to investigate the influence of the salinity through the respirometry test and the biological quality of the sludge. The results of the metabolic activity are presented in graphics, in terms of Oxygen Uptake Rate and percentage of inhibition. The results of the biological quality are presented in numbers by 0 to 10 according to the Mandonis Index (1994). The results show the intoxication of the sludge activated in saline concentrations higher than 5 g/L of NaCl in the saline shock, and it seems that efficiency do not get better even after 96 hours. The results suggests that the respirometry test and the biological quality test are efficient and complementary to the evaluation of salinity in the sludge activated processes.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A célula epitelial é o primeiro contato entre os micro-organismos e o hospedeiro. Essa interação pode levar a produção de diversas citocinas, quimiocinas, moléculas inflamatórias e também estimular a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO). Neste trabalho avaliamos se a interação com as células HEp-2 poderia ser genotóxica para os mutantes derivados de Escherichia coli K-12 deficientes em algumas enzimas que fazem parte do sistema de reparo por excisão de base (BER). Além disto, avaliamos a expressão do sistema SOS, que é induzido pela presença de danos no genoma bacteriano. Os resultados obtidos mostraram a presença de filamentos, na interação com células HEp-2, principalmente, no mutante xthA (BW9091) e no triplo mutante xthA nfo nth (BW535). Quando a interação foi quantificada na ausência da D-manose, observamos um aumento das bactérias aderidas. Além disto, a quantidade e o tamanho dos filamentos também aumentaram, mostrando que as adesinas manose-sensíveis estavam envolvidas na filamentação bacteriana. Para comprovar se o aumento da filamentação observada neste ensaio foram uma consequência da indução do sistema SOS, desencadeada pela interação com as células HEp-2, quantificamos a expressão do SOS, na presença e na ausência da D-manose. De fato, observamos que a indução do SOS na ausência da D-manose foi maior, quando comparada, com o ensaio realizado na presença de D-manose. Além disto, observamos que a ausência de xthA foi importante para o aumento da filamentação observada na ausência de D-manose. Diante destes resultados, verificamos se a resposta de filamentação ocorreria quando as bactérias interagiam com uma superfície abiótica como o vidro. Observamos também inúmeros filamentos nos mutantes BER, BW9091 e BW535, quando comparados a cepa selvagem AB1157. Essa filamentação foi associada à indução do SOS, em resposta a interação das bactérias com o vidro. Em parte a filamentação e a indução do SOS observadas na interação ao vidro, foram associadas à produção de ERO. Quantificamos também o número de bactérias aderidas e observamos que as nossas cepas formavam biofilmes moderados. Contudo, a formação de biofilme dependia da capacidade da bactéria induzir o sistema SOS, tanto em aerobiose como em anaerobiose. A tensão do oxigênio foi importante para interação dos mutantes BER, uma vez que os mutantes BW9091 e BW535 apresentaram uma quantidade de bactérias aderidas menor em anaerobiose. Contudo, a diminuição observada não estava vinculada a morte dos mutantes BER. Também realizamos microscopia de varredura na cepa selvagem e nos mutantes, BW9091 e BW535 e confirmamos que as três cepas formavam biofilmes tanto em aerobiose como em anaerobiose. Observamos uma estrutura sugestiva de matriz extracelular envolvendo os biofilmes da cepa selvagem AB1157 e do mutante BW9091. No entanto, a formação desta estrutura por ambas as cepas dependia da tensão de oxigênio, pois nos biofilmes formados em anaerobiose essa estrutura estava ausente. Em conclusão, mostramos que na interação das bactérias com a superfície biótica e abiótica, ocorreu lesão no genoma, com indução do SOS e a resposta de filamentação associada. / The epithelial cell is the first contact between microorganisms and host. This interaction results in production of several cytokines, chemokines, and inflammatory molecules by epithelial cells and also stimulate the generation of reactive oxygen species (ROS). In the present study, we have evaluated whether the interaction to HEp-2 cells causes genotoxicity to mutants derived from Escherichia coli K-12 deficient in some enzymes that are part of the system of base excision repair (BER). Moreover, we measured the expression of SOS system, which is induced by the presence of damage to the bacterial genome. Our results showed mainly presence of filamentous bacterial growth in xthA mutant (BW9091) and triple xthA nfo nth mutant (BW535) when submitted to HEp-2 cells interaction assays. When experiments were performed in the absence of mannose, data showed enhanced interaction of viable bacteria to HEp-2 cells for all strains tested. Furthermore, the removal of D-mannose resulted in an increase in both number and size of bacterial filamentous forms, indicating the involvement of mannose-sensitive adhesins in the filamentation of these strains. In order to verify whether the increased filamentation growth in this assay was a consequence of SOS induction, triggered by interaction to HEp-2 cells, we measured expression of SOS in the presence and absence of D-mannose. Indeed, we observed higher expression of SOS response in the absence of mannose than in experiments performed in the presence of D-mannose. Moreover, we observed that the absence of xthA was important to filamentation increasing in absence of D-mannose. Based on these results, we verified if interaction to abiotic surfaces, like glass, could lead to filamentation of these strains. We also observed numerous filaments in BER mutants, BW9091 and BW535, when compared to wild-type strain AB1157. The filamentation observed was a consequence of SOS induction, triggered by attachment to the glass surface. In part, the filamentation and SOS induction observed in these experiments were related to ROS production. We also quantified interacted bacterial cells and it was observed moderated biofilm formation in all strains tested. However, biofilm formation depended on the ability of the bacteria to induce the SOS response, under both aerobic and anaerobic conditions. The oxygen tension was important factor for interaction of the BER mutants, since these mutants exhibited decreased quantitative adherence under anaerobic conditions. However, this decrease was not related to BER mutants death. Scanning electron microscopy was also performed in the wild-type strain and BER mutants (BW9091 e BW535) and biofilm formation was confirmed under both aerobic and anaerobic conditions. We observed a structure similar to a extracellular matrix which involved biofilms of wild type strain (AB1157) and xthA mutant (BW9091). However, the formation of this structure by both strains depended on the oxygen tension, since biofilm formation, under anaerobiosis condition, did not presented this structure. In conclusion, was provided that bacterial interaction to biotic and abiotic surfaces can lead to damage of bacterial genome, resulting in SOS induction and associated filamentation.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5928.pdf: 1538103 bytes, checksum: aa35e421fd67417964fb69c2b0a31753 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Agência Nacional de Petróleo / The performance of pneumatic bioreactors is highly related to their geometric characteristics, such as the bottom clearance, riser to downcomer cross sectional area ratio, liquid height and the gas-liquid separator design. Although new geometries have been proposed, it is still necessary deeper studies to obtain more adequate reactor projects for bioprocess applications. This study evaluated the influence of the gas-liquid separator design on the hydrodynamics and oxygen transfer of 10-L concentric-tube airlift bioreactors, using Newtonian and non- Newtonian fluids and in order to define the better set of geometric characteristics. To reach this aim, the gas-liquid separator openness angle (α) varied from 30° to 90° and the volume fraction of fluid present on the gas-liquid separator section (FVL,GLS) varied from 0.10 to 0.30. The results indicated that for both fluids (Newtonian and non-Newtonian), the overall volumetric oxygen transfer coefficient (kLa) increased with the increase in α and a decrease in FVL,GS. Meanwhile, this gas-liquid separator geometry caused low global gas hold-up (εG), suggesting the reduction of mean bubble diameter (dB) for this condition. Operating with the non-Newtonian fluid at 5.0 vvm, the best gas-liquid separator geometry (α=90°; FV L,GLS=0,10) exhibited kLa and εG of 0,017 s-1 and 0,11, respectively. Moreover, this set of geometric characteristics lead to a gas-liquid flow with intermediate values for the drag coefficient (CD), suggesting moderate shear conditions. For the best geometry, the average shear rate varied from 1500 to 2400 s-1, in a similar range when compared to other airlift bioreactors. These results indicate the feasibility to use this bioreactor geometry in applications with shear-sensitive microorganisms. / O desempenho de biorreatores pneumáticos depende fortemente das suas características geométricas, como o vão livre na base, a razão entre as áreas de escoamento, a altura de líquido e o design da região de mistura. Embora diferentes geometrias tenham sido propostas na literatura, ainda há necessidade de estudos mais aprofundados, com o intuito de se obter projetos de biorreatores mais adequados aos bioprocessos. O presente estudo avaliou a influência da geometria da região de mistura na hidrodinâmica e transferência de oxigênio em biorreatores airlift de cilindros concêntricos de 10 L, empregando-se fluidos Newtonianos e não- Newtonianos, a fim de se definir o melhor conjunto de características geométricas. Para isso, variou-se o ângulo da região de mistura (α) (ângulo entre a lateral da região de mistura e o eixo horizontal) de 30° a 90° e a fração volumétrica de líquido na região de mistura (FVL,RM) (razão entre o volume de líquido contido apenas na região de mistura e o volume de líquido total do biorreator) de 0,10 a 0,30. Os resultados mostraram que para ambos fluidos (Newtoniano e não-Newtoniano), o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) aumentou com o incremento em α e a diminuição de FVL,RM. Entretanto, esta configuração de geometria da região de mistura proporcionou baixa retenção gasosa (εG), indicando baixos valores de diâmetro das bolhas (dB) nesta condição. Empregando-se a melhor geometria da região de mistura (α=90°; FV L,RM=0,10), para o fluido não- Newtoniano, na condição de 5,0 vvm, obteve-se valores de kLa e εG de 0,017 s-1 e 0,11, respectivamente. Além disso, verificou-se que esta combinação de parâmetros geométricos conduziu a um escoamento gás-líquido com valores intermediários de coeficiente de arrasto (CD), sugerindo condições amenas de cisalhamento. Através da estimativa da velocidade de cisalhamento média ( m & ) para a melhor geometria em termos de transferência de oxigênio, observou-se uma variação entre 1500 e 2400 s-1, sendo estes valores da mesma ordem de grandeza quando comparados a outros biorreatores airlift. Esses resultados reforçam a viabilidade de utilização desta geometria em aplicações com microrganismos sensíveis ao cisalhamento.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3462.pdf: 1115624 bytes, checksum: 922f1de495cfca273a837f049f67e6f2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / Objective: To assess the six-minute step test (6MST) in terms of its ability to evaluate the aerobic functional capacity of COPD patients. In addition to compare, correlate and verify if there is an agreement between the metabolic (oxygen uptake-VO2), ventilatory (minute ventilation-VE) and cardiovascular variables (heart rate-HR), and perceived exertion of the 6MST and the incremental cardiopulmonary exercise test (ICPET). Methods: Metabolic and ventilatory variables, heart rate, dyspnea and lower limb (LL) fatigue were recorded from 18 COPD patients (five had mild COPD, five moderate, six severe and two very severe) performing the 6MST and the submaximal ICPET on cycle ergometer (work rate was increased by 5-10 watts) on different and not consecutive days. Results: There were no significant differences between VO2, HR, VE, dyspnea and LL fatigue mean values at the peak of both tests. Moderate correlations were found between the 6MST performance and ICPET s VO2 (r=0.49;p=0.05) and performance (r=0.63;p=0.005), high correlations were found between both VO2 (L/min and mL/kg/min) (r=0.76 and r=0.77;p=0.001), and moderate correlations were found between HR (r=0.68;p=0.002) and LL fatigue (r=0.59;p=0.011) between the tests. There was no agreement between VO2, HR and LL fatigue values between the tests. Conclusion: The 6MST has the ability to assess aerobic functional capacity and presents cardiorespiratory responses and perceived exertion similar to the ICPET in magnitude, however it cannot replace the ICPET, since the 6MST assesses and demands greater and more localized work from peripheral muscles, thus not reflecting the same ICPET cardiorespiratory capacity. / Objetivo: Verificar se o teste do degrau de seis minutos (TD6) permite avaliar a capacidade funcional aeróbia de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) além de comparar, correlacionar e verificar se há concordância entre as variáveis metabólica (consumo de oxigênio-VO2), ventilatória (ventilação minuto-VE), cardiovascular (frequência cardíaca- FC) e de percepção de esforço entre o TD6 e o teste de exercício cardiopulmonar incremental (TECPI). Métodos: 18 pacientes com DPOC (cinco com obstrução leve, cinco moderada, seis grave e dois muito grave) executaram o TD6 e o TECPI submáximo em cicloergômetro (incrementos de 5 a 10W) em dias não coincidentes e não consecutivos. O TD6 foi realizado em um degrau cuja altura media 20cm e durante seis minutos os pacientes foram orientados a subir o mais rápido possível em cadência livre. Durante os testes foram avaliados o VO2, a VE, a FC, a sensação de dispneia (SD) e a sensação de fadiga de membros inferiores (SFMMII), por meio da escala de Borg. Resultados: Não houve diferenças significativas entre as médias dos valores de VO2, FC, VE, SD e SFMMII no pico de ambos os testes. Observaram-se correlações moderadas entre o desempenho no TD6 (número total de subidas no degrau) e o VO2 no TECPI (r=0,49;p=0,05) e entre o desempenho no TD6 com o desempenho no TECPI (r=0,63;p=0,005); correlações fortes entre os VO2 (L/min e mL/kg/min) (r=0,76 e r=0,77;p=0,001) e correlações moderadas das FC (r=0,68;p=0,002) e das SFMMII (r=0,59;p=0,011) entre os testes. Não se observou concordância entre os valores de VO2, FC e SFMMII entre os testes. Conclusão: O TD6 pode avaliar a capacidade funcional aeróbia e apresenta respostas cardiorrespiratórias e de percepção de esforço semelhantes ao TECPI em magnitude, porém não substitui o TECPI, uma vez que o TD6 não reflete a mesma capacidade cardiorrespiratória do TECPI por ser um teste que avalia e exige um trabalho maior e mais localizado da musculatura periférica.

Este estudo teve como objetivo analisar a influência de parâmetros morfológicos, funcionais e psicológicos no quadro bioquímico, sanguíneo e imunológico de indivíduos com HIV/aids. Para tanto, a amostra foi constituída por 41 voluntários infectados pelo HIV (25 66 anos de idade [x: 40,75 ± 8,68 anos]) do Ambulatório de Imunodeficiências Secundárias do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (ADEE 3002-HC-FMUSP). Os voluntários foram divididos em dois grupos de acordo com CD4+ nadir (< 200 cél·mm3 ou > 200 cél·mm3). Foram mensuradas as variáveis composição corporal, parâmetros neuromusculares e cardiorespiratórios, capacidade funcional, qualidade de vida, atividade física, satisfação sexual, sintomas depressivos assim como parâmetros bioquímicos, sanguíneos e imunológicos. Foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos somente para o teste velocidade máxima de caminhada, colesterol total, LDL e CD4+ nadir (p<0,05). Houve tendência de os voluntários localizados no grupo CD4+ nadir < 200 cél·mm3 apresentarem maior associação nas variáveis composição corporal, parâmetros neuromusculares e cardiorespiratórios, capacidade funcional, qualidade de vida, atividade física, satisfação sexual e sintomas depressivos sobre o quadro bioquímico, sanguíneo e imunológico. Os resultados deste estudo permitem concluir que a composição corporal, parâmetros neuromusculares e cardiorespiratórios, capacidade funcional, qualidade de vida, atividade física, satisfação sexual e os sintomas depressivos não se associam fortemente com o quadro bioquímico, sanguíneo e imunológico de indivíduos infectados pelo HIV independente do histórico clínico pregresso. Por outro lado, existe interdependência entre as diferentes características acima descritas nos diferentes grupos para CD4+ nadir (< 200 cél·mm3 e > 200 cél·mm3), sobretudo, para aqueles voluntários localizados no grupo CD4+ nadir < 200 cél·mm3 / The purpose of this study was to analyze the influence of morphological, functional and psychological parameters on biochemistry, blood and immunological status of HIV/aids individuals. Sample was constituted by 41 HIV infected men individuals (25 66 year-old [x: 40.75 ± 8.68 years]) of the Secondary Immunodeficiency Ambulatory from Hospital das Clínicas Faculty of Medicine, USP (ADEE 3002-HC-FMUSP). Volunteers were agrouped into two groups according to the CD4+ nadir (< 200 cell·mm3 or > 200 cell·mm3). The variables measured were body composition, cardiorespiratory and neuromuscular parameters, functional capacity, quality of life, physical activity, sexual satisfaction, depressive symptoms, as well as biochemical, blood and immunological parameters. There were statistically significant differences between the groups only for maximum walking velocity, total cholesterol, LDL and CD4+ nadir (p<0.05). There was tendency of the volunteers in the group CD4+ nadir < 200 cell·mm3 to show more prevalence and higher significant correlation values in the association among body composition, neuromuscular and cardiorespiratory parameters, functional capacity, quality of life, physical activity, sexual satisfaction and depressive symptoms and biochemical, blood and immunological parameters. The data permite to conclude that there was not strongly association among body composition, neuromuscular and cardiorespiratory parameters, functional capacity, quality of life, physical activity, sexual satisfaction and depressive symptoms, and biochemical, blood and immunological parameters regardless of historical clinical status. On the other hand, it was observed the existence of an interdependence phenomenon among the previously described different characteristics in the distint groups to CD4+ nadir (< 200 cell·mm3 and > 200 cell·mm3), specially, for the volunteers of the CD4+ nadir < 200 cell·mm3

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2189.pdf: 840243 bytes, checksum: df5c31ed96eff502c06d8ea77cffe86d (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / The inability to oxidize fat is a key factor in the etiology of obesity. However, improved performance and VO2max resulting from physical training leads to increased rates of oxidation of fats. Although, there is still a lack of information about the intensity of exercise can interfere with metabolism of carbohydrates and lipids in obese women during a session of exercise and its recovery, because only in an experimental study there is a negative relationship of obesity on the reinstatement of power after a year. Therefore, this study aims to assess the behavior of the metabolism of carbohydrates and lipids in moderately obese women on a test of acute exercise effects on the intensity of ventilatory threshold and the recovery period, in the stage of pre-and post-training physical. This study had the participation of seven women slightly obese (BMI=4.03 kg/m2), with an average age of 43.0 ± 4.0 years, 163 ± 0.2±33.59 cm and previously sedentary who were submitted to the ergospirometry acute test before and after 16 weeks of training in the intensity of ventilatory threshold. During the test respiratory quotient was evaluated to determine the fats and carbohydrates oxidation during exercise and recovery period. The results found that the volunteers used predominantly the energy that comes from carbohydrates during the session of exercise (67.64% and 69.35% of the total spent provided pre-and post-training, respectively). During recovery the percentage of the fats contribution increase of (46.52% of the total oxidized) to the total energy generated, which discreetly marked with training (53.48% of the total oxidized). Based on the findings was observed that the metabolism of carbohydrates provides the muscle contraction support during the exercise in the intensity of ventilatory threshold and that the recovery period lipid metabolism is the counterpart to repay the body stores energy in obese women. / A inabilidade de oxidar gorduras é um fator chave na etiologia da obesidade. No entanto, a melhoria de performance e do VO2max advinda do treinamento físico leva a um aumento das taxas de oxidação de gorduras. Porém, ainda faltam esclarecimentos sobre como a intensidade do exercício pode interferir no metabolismo de carboidratos e de lipídeos de mulheres obesas durante uma sessão de exercício e a sua recuperação, já que apenas em estudo experimental observa-se a relação negativa da obesidade sobre a reposição da energia após um exercício. Sendo assim, o objetivo do presente estudo é de verificar o comportamento do metabolismo de carboidratos e de lipídeos de mulheres moderadamente obesas sobre efeito de um teste agudo de exercício na intensidade do limiar ventilatório e o seu período de recuperação, na condição pré e pós-treinamento físico. Para tanto, o estudo contou com a participação de sete mulheres levemente obesas (IMC=33,59 ± 4,03 Kg/m2), com média de idade de 43,0 ± 4,0 anos, 163 ± 0,2 cm e previamente sedentárias que foram submetidas ao teste agudo de ergoespirometria, no inicio e após transcorridas 16 semanas de treinamento na intensidade do limiar ventilatório. Durante o teste foi avaliado o quociente respiratório para determinação da oxidação de gorduras e de carboidratos durante o exercício e o seu período de recuperação. Com base nos resultados obtidos verificou-se que as voluntárias utilizam predominantemente a energia que advém de carboidratos durante a sessão de exercício (67,64 % e 69,35 % do total oxidado na condição pré e pós-treinamento, respectivamente). Durante a recuperação as gorduras aumentam o percentual de contribuição (46,52 % do total oxidado) para o total de energia gerada, condição discretamente acentuada com o treinamento (53,48 % do total oxidado). Com base nos achados acredita-se que o metabolismo de carboidratos oferece suporte para a contração muscular durante o exercício físico na intensidade do limiar ventilatório e que no período de recuperação o metabolismo lipídico faz a contrapartida para reposição dos estoques de energia corporal em mulheres obesas.

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No. of bitstreams: 1 DissMMB.pdf: 2553777 bytes, checksum: 21e951a2087a84913403141b819234c7 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The type and operational conditions of a bioreactor chosen during the production phase of a product of interest affect not only the morphology and growth of filamentous microorganisms but also the product itself. Still the most common process to produce bioproducts is submerged cultures in conventional stirred and aerated bioreactors, with impeller of type six flat-blade turbine, or Rushton turbine (RT), which promotes good mixing and suitable oxygen transfer, but its power consumption is high and it causes high shear rate to the broth creating a hostile environment to the microorganisms. Alternatively, an impeller of the type “Elephant Ear” (EE) is shown in the literature as a “low shear” impeller, more suitable for the cultivation of shear sensitive microorganisms. This impeller creates a mixed flow (axial and radial) of broth with down flow (EEDP) or up (EEUP) depending on its geometry. This study aimed to evaluate the best association of impellers for filamentous fungi cultures in a conventional bioreactor. Initially the volumetric coefficient of oxygen transfer (kLa) and the power consumption of seven different association of impellers were evaluated. The results obtained the factorial design methodology showed that the associations EEDP-EEUP, RT-EEDP, and EEDP-RT, showed the best results regarding the oxygen transfer and the power consumption, being up to 87% more efficient than the standard RT-RT association. Two of the better performing association and the traditional (RT-RT) were selected to be evaluated regarding the shearing, by using empirical equations and the size of the eddies, evaluated by the Kolmogorov microscale. The association that showed higher values on the Kolmogorov scale and least shearing was EEDPEEUP, with shearing up to 60% lower than the RT-RT association. In the last step the effects of shear on the morphology of the fungi Aspergillus niger was evaluated. Short-term cultures (4h) were cultivated so that the cellular growth would not harm the analysis. The results showed that on the culture that used the EEDP-EEUP association the morphological form of cell clumps predominated, while on the culture that used the RT-RT association the morphological form of branched hyphae predominated, suggesting that the RT-RT association causes more shearing and can cause irreversible damage to the fungal cells. / O crescimento celular e a morfologia de microrganismos filamentosos, bem como o produto de interesse são afetados pelo modelo de biorreator e pelas condições de operação adotadas durante a etapa de produção. O processo mais adotado industrialmente para produção de bioprodutos ainda são os cultivos submersos em biorreatores convencionais tipo tanque agitado e aerado, sendo o impelidor tipo turbina de seis pás planas ou turbina de Rushton (RT) o mais utilizado por promover boa mistura e adequada transferência de oxigênio, porém seu consumo de potência é alto além de impor alto cisalhamento ao caldo gerando um ambiente hostil ao microrganismo. Alternativamente, o impelidor tipo “orelha de Elefante” ou “Elephant ear” (EE) é apresentado na literatura como um impelidor de “baixo cisalhamento” mais adequado para o cultivo dos microrganismos sensíveis ao cisalhamento. Esse impelidor promove um escoamento misto (axial e radial) do caldo com escoamento para baixo (EEDP) ou para cima (EEUP) dependendo da sua geometria. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as melhores associações de impelidores para cultivos de fungos filamentosos em biorreator convencional. Primeiramente sete diferentes associações foram avaliadas em relação ao coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) e consumo de energia. Os resultados obtidos utilizando a metodologia de planejamento experimental fatorial mostraram que as configurações EEDP-EEUP, RT-EEDP e EEDP-RT foram as que apresentaram melhores resultados em relação à transferência de oxigênio e consumo de potência, com eficiência até 87% superior à associação padrão RT-RT. Foram então selecionadas duas das associações de melhor desempenho e a tradicional (RT-RT) para serem avaliadas em relação ao cisalhamento, através de equações empíricas e em relação ao tamanho dos turbilhões, avaliado pela microescala de Kolmogorov. A associação que apresentou maiores valores para microescala de Kolmogorov e menor cisalhamento foi a EEDP-EEUP, com cisalhamento até 60% inferior que a observada quando utilizada a associação RT-RT. Na última etapa verificou-se os efeitos do cisalhamento na morfologia do fungo Aspergillus niger. Foram realizados cultivos de curta duração (4 h) para evitar que o crescimento celular prejudicasse a análise. Os resultados mostraram que no cultivo utilizando o sistema EEDP-EEUP predominou a forma morfológica de aglomerados celulares (clumps), enquanto que no cultivo com impelidores Rushton (RT-RT) predominou a forma morfológica de hifas ramificadas, sugerindo um cisalhamento mais intenso provocado por este sistema de agitação, que pode acarretar danos irreversíveis às células fúngicas.