Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Objetivos: avaliar a eficácia do laser de baixa intensidade (LBI) no tratamento da mucosite e comparar os efeitos cicatrizantes de duas potências do LBI (35mW e 100mW). Métodos: Foram utilizados 72 hamsters Sírios Dourados (Mesocricetus auratus) com idade de 8 a 12 semanas e peso entre 120 e 150g. Todos os animais receberam uma injeção intraperitoneal de 5-Fluorouracil (5-FU) no dia 0 (80mg/kg) e no dia 2 (40mg/kg), para indução da mucosite, por meio de irritação superficial com agulha G18. Os hamsters foram distribuídos em três grupos: grupo I laser terapêutico (n=24), potência de 35mW, energia de 0,52J, tempo de 16 segundos; grupo II laser terapêutico (n=24), potência de 100mW, energia de 0,56J, tempo de 6 segundos; e 0 grupo III controle. A bolsa jugal direita dos hamsters foi superficialmente irritada, nos dias 3 e 4. Os grupos I e II receberam aplicações diárias de LBI nos dias 3 a 6, comprimento de onda de 660nm, de forma pontual, por contato, irradiados em cinco locais geometricamente distribuídas na mucosa jugal, de maneira a privilegiar as regiões mais vascularizadas e a cobrir toda a área da bolsa com a luz, devido ao espalhamento nos tecidos. No grupo III a mucosa foi somente irritada. Os grupos foram redistribuídos em quatro subgrupos com seis animais em cada um, sendo que cada subgrupo foi, aleatoriamente, submetido a eutanasia nos dias D4, D7, D11 e D15. A expressão da ciclooxigenase 2 (COX-2), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e a densidade de microvasos mensurada pelo Fator VIII, foram analisadas pelo metodo Imunohistoquímico, bem como se procedeu a avaliação histopatológica de reparação tecidual e da inflamação pela coloração de hematoxilina-eosina (HE). Resultados: 0 processo inflamatório estava instalado em todos os grupos, durante 0 período inicial. No grupo I houve inibição da ciclooxigenase-2, redução do tempo da inflamação e estabilização da expressão do VEGF e expressão do Fator VIII, comparado aos grupos II e III, no período inicial. Conclusão: 0 LBI é promissor instrumento para minimizar 0 processo inflamatório, sendo que a potência de 35mW apresentou melhores resultados, inibindo a enzima COX-2.. / Purpose: To investigate the mechanisms of action of laser therapy in reducing the severity of oral mucositis. Histological evaluation of neutrophil response and immunohistochemical staining for cyclooxygenase-2 (COX-2), vascular endothelial growth factor (VEGF) and Factor VIII (a measure of microvessel density), were performed to examine the tissue response to laser therapy. Methods: A hamster cheek pouch model of oral mucositis was used with all animals receiving intraperitoneal 5- Fluorouracil followed by surface irritation. Animals were randomly allocated into 3 groups and treated with a 35mW laser, 100mW laser or no laser. Groups I and II received daily laser applications of λ=660 using 32.8mW, 0.52J, 16 sec and 92.6mW, 0.56J, 6 sec, respectively, from day 3 toOn days 4, 7, 11 and 15, buccal pouch tissue was harvested from subgroups of animals. This tissue was used for histology to measure the neutrophil response and for immunohistochemistry to measure the expression of COX-2, VEGF, and Factor VIII. Results: As healing progressed, a decrease in the number of neutrophils and microvessel density was seen. The 35mW laser caused a significant decrease in COX-2 expression in the period following its use, accompanied by a decrease in neutrophils. The 100mW laser suppressed VEGF expression as compared to the control group. Conclusion: The tissue response to laser therapy appears to vary by dose. The 35mW laser used here is a promising tool for minimizing the inflammatory process and should be further evaluated for the management of mucositis. / FAPESP: 05/02637-0 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-04T14:23:59Z No. of bitstreams: 1 Nivea Farias Luz Ativação...2015.pdf: 10567971 bytes, checksum: 1479b4bbd75d3db2ffcf895208002d81 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-04T14:24:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Nivea Farias Luz Ativação...2015.pdf: 10567971 bytes, checksum: 1479b4bbd75d3db2ffcf895208002d81 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T14:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nivea Farias Luz Ativação...2015.pdf: 10567971 bytes, checksum: 1479b4bbd75d3db2ffcf895208002d81 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / A Leishmaniose visceral (LV) apresenta ampla distribuição geográfica e é fatal caso não seja tratada. As manifestações hematológicas são constantes na LV e em casos não tratados os pacientes evoluem à óbito por sangramento maciço ou anemia grave. Neste cenário, mecanismos ligados à morte celular, hemólise, metabolismo do heme e atividade da enzima heme oxigenase podem estar envolvidos na imunopatogênese da LV. A heme oxigenase (HO) tem importantes propriedades regulatórias e está envolvida em processos fisiológicos e patofisiológicos como citoproteção e inflamação. Nesse projeto testamos a hipótese de que a ativação da enzima heme oxigenase-1 (HO-1) favorece a infecção por Leishmania infantum chagasi, principal agente etiológico da LV humana no Brasil e de que mecanismos de morte celular inflamatória induzida por heme estão associados com a resistência ao parasita. Nossas observações nesse trabalho indicam que a enzima HO-1 é induzida em macrófagos durante a infecção por L. chagasi e que a indução farmacológica da HO-1, pela CoPP aumenta a carga parasitária de macrófagos infectados por L. chagasi e reduz a produção de mediadores próinflamatórios. Além disso, a HO-1 favorece um ambiente anti-inflamatório onde prevalece a presença de IL-10 sobre a de TNF. Macrófagos derivados de medula óssea de camundongos deficientes no gene HO-1 têm menor carga parasitária, quando infectados por L. chagasi em comparação aos macrófagos de camundongos selvagens. Além disso, pacientes com LV apresentam maiores níveis de heme-oxigenase 1 e de heme no soro. Nossas observações indicam que heme é capaz de induzir necroptose em macrófagos humanos, e de que moléculas da via da necroptose estão associadas com a resistência na infecção por Leishmania. A molécula RIPK1 controla a replicação de Leishmania por um mecanismo independente da produção de IL-1β, enquanto que a molécula PGAM5 depende de IL-1βpara controlar o crescimento do parasita. Por fim, encontramos que essas proteínas participam do controle da replicação por Leishmania em um modelo experimental de Leishmaniose cutânea. Esses achados indicam um potencial deletério para a HO-1 na infecção por L. chagasi, e um papel protetor da necroptose na infecção porLeishmania. / Visceral leishmaniasis (VL) is a widespread disease and is fatal if left untreated. Hematological manifestations are common in VL and untreated patients evolve to death from massive bleeding and severe anemia. In this scenario, mechanisms related to cell death pathways, hemolysis, heme metabolism and enzymatic activity of heme oxygenase may be involved in the immunopathogenesis of the disease. Heme oxygenase (HO) has important regulatory properties and is involved in patho-physiological processes such as cytoprotection and inflammation. This project tested the hypothesis that heme oxygenase- 1 (HO-1) activation favors Leishmania infantum chagasi infection, the main etiologic agent of human VL in Brazil, we also tested whether heme induced inflammatory cell death pathways are involved in resistance to Leishmania infection. Our observations indicate that HO-1 is induced in macrophages infected with L. infantum chagasi and pharmacological induction for HO-1 by CoPP increases parasite load of infected macrophages and reduces production on inflammatory mediators. In addition, HO-1 contributes to the anti inflammatory pathway that favors L. chagasi replication through a higher IL-10/TNF-α ratio in macrophages. We also observed that bone marrow derived macrophages knockout to HO-1 gene have a significant lower parasite load when infected by L. infantum chagasi than their wild type counterparts. Beyond this, we found that patients with VL presented higher systemic concentrations of HO- 1 and heme than healthy individuals. We found that heme is able to induce programmed necrosis “necroptosis” in human cells and that molecular players from necroptosis pathway contribute to resistance to Leishmania infection. RIPK1 controls Leishmania replication through a mechanism independent of IL-1β production, while PGAM5 requires IL-1β to control Leishmania replication. Finally, we found that RIPK1 and PGAM5 play an important role in controlling Leishmania replication in a cultaneous leishmaniasis experimental model. Our findings argue that HO-1 has a critical role in L. chagasi replication and necroptosis pathway is involved in resistance against Leishmania infection.

A obesidade e a resistência à insulina induzidas por dieta têm sido associadas ao aumento da morte de neurônios dopaminérgicos e depleção da dopamina (DA) nigroestriatal em modelo animal da Doença de Parkinson (DP), sugerindo uma maior vulnerabilidade dos neurônios dopaminérgicos em resposta a perturbações metabólicas. No entanto, ainda não há evidências consistentes que demonstrem uma associação linear entre a obesidade e a morte de neurônios dopaminérgicos e os mecanismos subjacentes que podem estar contribuindo para o desenvolvimento da DP. Para avaliar se a obesidade promove neurodegeneração dopaminérgica e/ou alterações nos parâmetros relacionados com a progressão da DP, ratos Wistar machos receberam uma dieta padrão ou uma dieta rica em gordura (HFD) durante vinte e cinco semanas e a substantia nigra, estriado e a área tegmental ventral foram isolados e submetidos a análises bioquímicas. Em conformidade com a ingestão calórica, os ratos HFD apresentaram aumento da massa gorda e peso corporal total associados à intolerância à glicose e resistência à insulina A obesidade induzida por dieta diminuiu os níveis de tirosina hidroxilase (TH) indicando perda de neurônios dopaminérgicos e também promoveu alterações no imunoconteúdo de sinaptofisina relacionadas com a inflamação periférica e central indicadas pelo aumento de TNF-α e IL1β bem como estresse oxidativo/nitrosativo com aumento da nitração de tirosina e oxidação de grupos sulfidril. Nenhuma diferença foi detectada para o imunoconteúdo de α-syn e p-Tau entre os grupos. Além disso, níveis reduzidos de TH foram confirmados na análise de imunofluorescência, bem como morte neuronal e ativação de microglia indicados pela diminuição de NeuN e aumento de Iba1 sem haver alterações para GFAP. Adicionalmente, foram identificadas piora da atividade locomotora, mobilidade e evidências apontando para um comportamento do tipo ansiolítico nas tarefas de campo aberto e claro / escuro. Não houve alterações na coordenação motora e memória. Juntos, estes dados sugerem que a obesidade induzida pela dieta hiperlipídica de fato promove a morte de neurônios dopaminérgicos na via nigroestriatal independentemente de α-syn e fosforilação da Tau. O aumento da morte neuronal pode ser atribuído à inflamação cerebral e estresse oxidativo / nitrosativo induzido pela obesidade, o que possivelmente levou às alterações comportamentais observadas neste estudo. / Diet-induced obesity and insulin resistance has been associated to increased dopaminergic neurodegeneration and nigrostriatal dopamine (DA) depletion in animal model of Parkinson’s Disease (PD), suggesting an enhanced vulnerability of dopaminergic neurons in response to metabolic perturbation. However, there is still no consistent evidence demonstrating a linear association between obesity and dopaminergic neurons death and the underlying mechanisms that can be contributing to the development of PD. In order to evaluate whether obesity promotes dopaminergic neurodegeneration and / or changes in parameters related to PD progression, male Wistar rats were fed with standard chow or high-fat diet (HFD) for twenty five weeks and the brain substantia nigra, striatum and ventral tegmental area were isolated before undergoing biochemical analyzes. In accordance with energy intake, the HFD rats showed increased fat mass and total body weight associated to glucose intolerance and insulin resistance. Diet-induced obesity decreases tyrosine hydroxylase (TH) levels indicating dopaminergic neurons loss and also promoted changes in the synaptophysin immunocontent related to peripheral and brain inflammation with increased TNF-α and IL1β, as well oxidative/nitrosative stress with increased tyrosine nitration and oxidation of sulfhydryl groups No difference was detected for α-syn and p-Tau immunocontent between groups. Moreover, decreased levels of TH were confirmed in the immunofluorescence analysis, as well neuronal death and microglia activation with NeuN and Iba1 without changes for GFAP. In addition, impairment of locomotor activity, mobility and evidences pointing for an anxiolytic-like behavior were identified in the open-field and light/dark tasks. There were no changes in the motor coordination and memory. Together, these data suggest that diet-induced obesity indeed promotes dopaminergic neurodegeneration in the nigrostriatal pathway independent of α-syn and phosphorylation of Tau. The increased neuronal death can be attributed to the brain inflammation and oxidative/nitrosative stress induced by obesity, which would likely lead to behavioral changes observed in this study.

A osteoartrite (OA) é uma doença degenerativa que afeta grande parte da população e resulta em significativa morbidade e incapacidade. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos periféricos da S(+) cetamina na expressão da ciclo-oxigenase 2 (COX-2). Foram utilizados modelos experimentais de osteoartrite em ratos. Inicialmente setenta e dois ratos foram utilizados no estudo. Foram divididos em três grupos de 24 animais cada. Em dois grupos foi induzida a OA através de 2mg de MIA (monoiodo acetato de sódio) por via intra-articular (i.a), em um volume máximo de 50μL e em um dos grupos não foi realizada a indução da OA. No sétimo dia após a indução, dois grupos, incluindo o sem OA, receberam injeção i.a de salina 0,9% em volume máximo de 50μL e o terceiro grupo recebeu injeção de S(+) cetamina na dose de 0,5mg/kg. Nos dias 7, 14, 21 e 28 os animais foram anestesiados e sacrificados para coleta da membrana sinovial e análise imuno-histoquímica da ciclo-oxigenase-2. Durante o estudo ocorreram 29 perdas do material a ser analisado, totalizando um n = 43. O protocolo adotado para a interpretação imuno-histoquímica foi a imunomarcação citoplasmática da COX-2 em células da membrana sinovial, tecido conjuntivo e adiposo, conforme a intensidade da coloração. A análise dos resultados foi realizada através do teste do quiquadrado. A reatividade da COX-2 foi positiva em 53,8% dos animais do grupo sem OA, em 60% do grupo OA com salina e em 80% dos animais do grupo OA com cetamina, sem diferença estatisticamente significante entre os grupos (p = 0,3069). Esse estudo sugeriu que a S(+) cetamina por via intra-articular não inibiu a expressão da COX-2 em modelos de osteoartrite em ratos. / Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease that effects a large population and results in significant morbidity and disability. The objective of the present study was to investigate the peripheral effects of S(+) ketamine on the COX-2 expression. Experimental models of OA in rats were used. At first, 72 rats were used in the study. The animals were divided into three groups of 24 each. In two groups, OA was induced through intra-articular (i.a.) injection of 2mg of monoiodine acetate (MIA), at a maximum volume of 50μL, while one of the groups was not submitted to OA induction. On the seventh day following the induction, the animals of two groups, including those form the not-induced group, received an i.a. injection of saline at 0.9% at a maximum volume of 50μL, while the third group received and injection of S(+) ketamine at 0.5mg/kg. On days 7, 14, 21 and 28 the animals were anesthetized and sacrificed, and the synovial membrane was extracted and submitted to immunohistochemistry analysis of the cyclooxygenase-2. Throughout the study, there were 29 losses of materials that were to be analyzed, totaling an n = 43. The protocol used for the immunohistochemical interpretation was cytoplasmic immunostaining of COX-2 in cells of the synovial membrane, conjunctive and adipose tissue, according to the intensity of the stain. Results were analyzed by the chi-square test. COX-2 reactivity was positive in 53.8% of animals in the group without OA, in 60% of those of the OA group with saline, and in 80% of group OA with ketamine, with no statistically significant difference between the groups (p = 0.3069). Thus, the study implies that intra-articular injections of S(+) ketamine did not inhibit the COX-2 expression in osteoarthritis models in rats.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Lipoxinas (LXs) são metabólitos do ácido araquidônico com reconhecidas atividades antiinflamatórias e pró-resolução. Apesar do grande número de trabalhos publicados descrevendo o papel das LXs e seus análogos em leucócitos e outros tipos celulares envolvidos em doenças inflamatórias, pouco é sabido a respeito dos mecanismos de ação que desencadeiam estas respostas. Neste trabalho investigamos o papel do 15-epi-16-(para-flúor)-fenoxi-lipoxina A4 (ATL-1), um análogo sintético da 15-epi-lipoxina A4, sobre diversos processos de ativação de monócitos. Caracterizamos, pela primeira vez, o receptor da lipoxina A4 (ALX) na linhagem monocítica U937, através da avaliação de sua expressão gênica e protéica e de sua funcionalidade analisando a ativação de ERK-2, o que torna esta célula uma ferramenta apta para estudo dos mecanismos de ação das LXs e seus análogos sobre os monócitos. Além disso, demonstramos que o ATL-1 aumenta a expressão da enzima heme oxigenase (HO) -1 em células U937 via ativação da p38 MAP quinase (MAPK) e diminui a secreção da Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), uma quimiocina envolvida com o recrutamento de monócitos para o foco inflamatório, em células U937 estimuladas com LPS. A inibição da secreção de MCP-1 foi revertida pela utilização do SB203580, sugerindo que este efeito é dependente da ativação da via p38 MAPK. O presente estudo elucida alguns dos mecanismos envolvidos na ativação de monócitos pelas lipoxinas que podem levar a novas abordagens para o controle de diversas doenças nas quais o componente inflamatório é importante / Lipoxins (LXs) are arachidonic acid metabolites with well recognized anti-inflammatory and pro-resolution activities. Despite the large number of studies describing the role of LXs and their analogs in leukocytes and other cell types involved in inflammatory diseases, little is known about the mechanisms of action that trigger these responses. This work investigated the role of 15-epi-16-(para-fluoro)-phenoxy-lipoxin A4 (ATL-1), a synthetic analog of 15-epi-lipoxin A4 on various processes of monocyte activation. We characterized, for the first time, the lipoxin A4 receptor (ALX) in the monocytic lineage U937, through the assessment of its gene expression and protein and its functionality through the activation of ERK-2, which makes this cell line a suitable tool to study the mechanisms of action of LXs and their analogs on the monocytes. Furthermore, we demonstrated that ATL-1 increases the expression of the enzyme heme oxygenase (HO)-1 in the U937 cells via activation of p38 MAP kinase (MAPK) and decreases the secretion of Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), a chemokine involved in the recruitment of monocytes to the inflammatory focus in LPS-stimulated U937 cells. MCP-1 secretion inhibition by ATL-1 was reverted by SB203580 indicating that this effect is dependent on the activation of p38 MAPK pathway. This study clarifies some of the mechanisms involved in the activation of monocytes by lipoxins which may lead to new approaches for the control of different pathologies where the inflammatory component is relevant

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas, transmitida através de insetos vetores triatomíneos durante a alimentação no hospedeiro vertebrado. Os triatomíneos ingerem numa única alimentação cerca de 10 mM de heme ligado à hemoglobina. O heme é uma importante molécula no metabolismo dos organismos. Um mecanismo intracelular importante no controle de sua homeostase é a degradação enzimática pela Heme Oxigenase (HO) formando biliverdina (Bv), monóxido de carbono e ferro. Como esta enzima não está presente no genoma de T. cruzi, esse trabalho tem por objetivo identificar uma atividade funcional de HO neste parasito, uma vez que dados do nosso laboratório mostram a presença de biliverdina nas incubações dessas células com heme. No presente trabalho testamos o efeito do SnPPIX (inibidor da HO-1), CoPPIX (indutor da HO-1) e Bv sobre a proliferação da forma epimastigota do parasito. A adição de SnPPIX diminuiu a proliferação do parasito na tanto na ausência quanto na presença de heme. Quando a Bv foi adicionada à cultura esse efeito foi revertido; a Bv aumenta a proliferação celular na presença de heme. Por outro lado, a adição de CoPPIX não interferiu na proliferação. Posteriormente, mostramos através da técnica de immunoblotting, utilizando anticorpo monoclonal contra a HO-1, um aumento da expressão de uma proteína em resposta ao heme. Diferentemente das HO-1 já descritas que possuem massa molecular de 32 kDa, a única banda reconhecida pelo anticorpo apresenta 45 kDa. Analisamos também a expressão da HO-1 na presença de CoPPIX, SnPPIX e biliverdina, e somente o CoPPIX foi capaz de modular os níveis de expressão da HO-1. A análise estrutural através da técnica de imunocitoquímica mostrou uma maior expressão da enzima na presença de heme, e que a HO-1 de T. cruzi pode ter mais de uma localização, apresentando marcação citoplasmática e glicossomal. A fim de investigar a sequência da HO-1 de T. cruzi, o DNA genômico foi extraído para amplificação por PCR do gene da HO-1 utilizando oligonucleotídeos desenhados no genoma de T. cruzi. Os dois pares de oligonucleotídeos utilizados nao foram capazes de amplificar uma sequência equivalente a uma HO. Em seguida, utilizamos a técnica de imunoprecipitação, seguida de immunoblotting, com anticorpo anti-HO-1, com objetivo de concentrar a proteína alvo, e observamos um aumento significativo do imunocomplexo nas células tratadas com heme 300 mM, cerca de 2 vezes em relação ao controle. Dando seguimento à tentativa de identificação da HO-1 de T. cruzi, utilizamos a técnica de espectrometria de massa a partir de eletroforese unidimensional, que mostrou uma grande alteração do perfil protéico na presença de heme, mas futuros experimentos são necessários, como eletroforese 2D, para a identificação da proteína alvo / Trypanosoma cruzi, the ethiologic agent of Chagas disease, is transmitted through triatomine vectors during their blood-meal on vertebrate host. These hematophagous insects ingest blood about 6 to 12 times its original weight, reaching in a single meal about 10 mM heme bound to hemoglobin. Heme (iron protoporphyrin IX) is an important molecule in metabolism of all living organisms. One important intracellular mechanism to control heme homeostasis is its enzymatic degradation by heme oxygenase (HO). HO catalyzes the degradation of heme to biliverdin (Bv), carbon monoxide and iron. HO is absent in T. cruzi genome, thus we have been investigating the presence of a functional HO in this parasite, since our previous results showed a presence of biliverdin in heme-treated epimastigotes. In the present work, we evaluated the effect of SnPPIX, a HO-1 inhibitor, CoPPIX, a HO inducer, and Bv upon T. cruzi epimastigotes proliferation. The addition of SnPPIX decreased the parasite proliferation in the absence or in the presence of heme. When Bv was added to the culture this effect was reversed; Bv increases the parasite proliferation in the presence of heme. On the other hand, CoPPIX did not interfered on proliferation. Furthermore, we showed through immunoblotting, using an anti-HO-1 monoclonal antibody, an increase in the protein expression in heme-treated epimastigotes. Differently of described HO-1 that has a mass molecular of a 32 kDa, we showed a 45 kDa protein, the only band recognize by the HO-1 antibody. HO-1 expression analysis in the presence of CoPPIX, SnPPIX and biliverdin, showed that only CoPPIX was able to modulate its expression level. Ultrastructural immunocytochemistry analysis suggests a higher expression of the enzyme in heme-treated epimastigotes, and that T. cruzi HO-1 might have a dual distribution, since the anti-HO-1 antibody labeled both cytosol and glycosomes. In order to investigate the T. cruzi HO-1 gene sequence, we isolated genomic DNA from T. cruzi for PCR amplification using primers designed as from the parasite genome. Unfortunately, the two pairs of the designed oligonucleotides tested were unable to amplify a sequence equivalent to a HO-1. In order to isolate the target protein, immunoprecipitation was performed and subsequently immunoblotted with anti-HO-1 antibody. The immunocomplex level was two-fold higher in heme-treated cells. Following the attempt to identify a HO-1 in T. cruzi, we used mass spectrometry from unidimensional electrophoresis. We showed a significant protein profile modification in heme-treated epimastigotes, but further experiments will be necessary, such as mass spectrometry from bidimensional electrophoresis, for identification of the target protein

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316598.pdf: 3894244 bytes, checksum: c7ba1a7c2802d838e875bbde4627a988 (MD5) / A doença de Parkinson (DP) é a segunda mais prevalente doença neurodegenerativa, afetando aproximadamente 1% da população acima dos 60 anos, e um aumento na incidência desta doença é esperado nos próximos anos em virtude do envelhecimento populacional. Nos estágios iniciais da DP, um comprometimento de outras áreas cerebrais e vias de neurotransmissão além da dopaminérgica, que parecem ser responsáveis por prejuízos sensoriais (olfação), emocionais (depressão e ansiedade) e cognitivos (memórias operacionais e de procedimento). Este estudo objetivou estudar o efeito neuroprotetor de alguns fármacos em relação às alterações bioquímicas e comportamentais induzidas pela administração de 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) e também de 6- idroxidopamina (6-OHDA) in vitro, utilizados como modelos experimentais da DP. Utilizamos fármacos estabilizadores do humor, lítio (Li) e valproato (VPA), bem como o inibidor da enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A (HMG-COA) redutase da síntese do colesterol, a Atorvastatina (ATOR) e um antagonista dos receptores A2A para adenosina (SCH58261), além de camundongos com deleção gênica do receptor A2A para adenosina. O prétratamento com Li (47,5 mg/kg) ou VPA (200 mg/kg) por via intraperitoneal (i.p.) durante 7 dias consecutivos previniu os prejuízos olfatórios induzidos pela administração intranasal (i.n.) do MPTP em camundongos no teste de discriminação olfatória e também nos déficits de memórias de curto prazo, avaliadas pelos testes de reconhecimento social e esquiva inibitória. Apesar da ausência de respostas do tipo depressiva na dose de MPTP (0,1 mg/narina), o tratamento com Li e VPA demonstrou um perfil característico de antidepressivos, reduzindo o tempo de imobilidade no teste do nado forçado. Além disso, Li e VPA impediram a depleção de dopamina no estriado e bulbo olfatório de ratos após a infusão i.n. de MPTP. Ao avaliar o possível efeito protetor da ATOR, observou-se que o tratamento via oral com ATOR (10 mg/kg por 7 dias) previniu os prejuízos na memória social e comportamentos do tipo depressivo induzidos pela administração i.n. de MPTP (1 mg/narina). Além disso, o tratamento com ATOR foi capaz proteger os camundongos contra os prejuízos motores e degeneração de neurônios dopaminérgicos na substância negra bservados 21 dias após a infusão do MPTP. Nenhuma alteração significativa em memórias espaciais de longo prazo e marcadores neuroinflamatórios foi observada 21 dias após a infusão i.n. do MPTP. Adicionalmente, padronizamos um modelo in vitro de toxicidade induzida por 6-OHDA em atias do hipocampo, estriado e córtex cerebral, e o efeito neuroprotetor da ATOR também foi avaliado. A incubação com 6-OHDA reduziu a viabilidade celular nas regiões cerebrais do hipocampo, estriado e córtex. A incubação com ATOR ou MK-801 (antagonista dos receptores para glutama to do tipo NMDA) per se não alterou a viabilidade celular. Observou-se uma prevenção na redução de viabilidade celular após incubação de ATOR + 6-OHDA no hipocampo, estriado e córtex. Observou-se ainda um efeito sinérgico na incubação de ATOR + MK-801 frente à toxicidade induzida por 6-OHDA. Por fim, o envolvimento dos receptores A2A (A2AR) nas alterações comportamentais e bioquímicas induzidas pela administração i.n. de MPTP foi avaliado. Demonstramos que o bloqueio farmacológico e/ou gênico dos A2AR pode atenuar prejuízos comportamentais relacionados a memórias de curto prazo e de procedimento, bem como a degeneração de neurônios dopaminérgicos na via nigroestriatal de camundongos induzidos pela administração i.n. de MPTP. Em conjunto, os resultados do presente estudo contribuem com o avanço no conhecimento acerca dos mecanismos bioquímicos associados ao processo neurodegenerativo da DP, além de sugerirem o Li, VPA, ATOR e antagonistas de A2AR como potenciais agentes neuroprotetores, sendo úteis no tratamento dos sintomas motores e não-motores da DP.<br> / Abstract : Parkinson's disease (PD) is the second most prevalent neurodegenerative disease affecting approximately 1% of the population above 60 years and an increase in the incidence of this disease is expected in the next year because of population aging. In earlier stages of PD suggest the commitment of other brain areas and neurotransmitters, that seem to be responsible for sensory (olfactory), emotional (depression and anxiety) and cognitive (working and procedural memories) impairments. In this study, we evaluated the neuroprotective potential of some drugs on biochemical and behavioral changes induced by administration of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6 tetrahydropyridine (MPTP) and also 6-hydroxy-dopamine (6-OHDA) in vitro, used as animal models of PD. We investigated whether the moodstabilizers drugs lithium (Li) and valproate (VPA), as well as the inhibitor of the enzyme 3-hidroxy-3-metylglutaril-coenzime A (HMG-COA) reductase in the cholesterol synthesis pathway, atorvastatin (ATOR), and the adenosine A2A receptor antagonist (SCH58261) can act as putative neuroprotective agents in PD. Our findings indicate that pretreatment with Li (47.5 mg/kg) or VPA (200 mg/kg) by intraperitoneal (i.p.) route during 7 consecutive days was able to prevent olfactory discrimination and shortterm memory impairments evaluated, respectively, in the social recognition and step-down inhibitory avoidance tasks in rats infused with a single intranasal (i.n.) administration of MPTP (0.1 mg/nostril). Despite the absence of clear depressive-like responses following the current MPTP dose, Li and VPA treatment presented an antidepressant profile reducing the immobility time in the forced swimming test. Importantly, at this time no significant alterations on locomotor activity of the animals were observed. Li and VPA prevented the depletion of dopamine in the striatum and olfactory bulb of rats after the infusion of MPTP. The oral atorvastatin treatment (10 mg/kg for 7 days) prevented MPTP-induced short-term social memory deficits and depressive-like behavior observed at 7 and 14 days, respectively, after MPTP administration. Moreover, at later periods (21 days) after i.n. MPTP infusion, a significant decrease of locomotor activity of rats in the activity chambers were accompanied by a marked decrease of tyrosine hydroxylase immunostaining in the substantia nigra pars compacta which were also attenuated by atorvastatin treatment. Additionally, in the present study an in vitro model of 6-OHDA-induced toxicity in slices from hippocampus, striatum and cerebral cortex was established, and the neuroprotective effects of ATOR were confirmed. 6-OHDA (100 uM) induced a significant reduction of cell viability in striatum, hippocampus and cortex slices of rats. The incubation with ATOR or MK-801 per se did not alter the cellular viability and ATOR prevents the reduction of cell viability and reactive oxygen species production after incubation with 6-OHDA in the hippocampus, striatum and cortex. Finally, the involvement of adenosine A2A receptors (A2AR) in behavioral and biochemical changes induced by i.n. MPTP administrationwas also analyzed. The genetic or pharmacological blockade of A2AR prevented the behavioral deficits related to short-term and procedural memories, as well as the reduction of the expression of tyrosine hydroxylase (TH) in the striatum and substantia nigra of mice infused with MPTP. Altogether, the results of the present study contribute towards a better knowledge of the biochemical mechanisms associated with the neurodegenerative process in PD. Moreover, our findings suggest Li, VPA, ATOR and adenosine A2AR antagonists as potential neuroprotective agents, being valuable tools for the treatment of motor and non-motor symptoms of PD.

A osteoartrite (OA) é uma doença degenerativa que afeta grande parte da população e resulta em significativa morbidade e incapacidade. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos periféricos da S(+) cetamina na expressão da ciclo-oxigenase 2 (COX-2). Foram utilizados modelos experimentais de osteoartrite em ratos. Inicialmente setenta e dois ratos foram utilizados no estudo. Foram divididos em três grupos de 24 animais cada. Em dois grupos foi induzida a OA através de 2mg de MIA (monoiodo acetato de sódio) por via intra-articular (i.a), em um volume máximo de 50&#956;L e em um dos grupos não foi realizada a indução da OA. No sétimo dia após a indução, dois grupos, incluindo o sem OA, receberam injeção i.a de salina 0,9% em volume máximo de 50&#956;L e o terceiro grupo recebeu injeção de S(+) cetamina na dose de 0,5mg/kg. Nos dias 7, 14, 21 e 28 os animais foram anestesiados e sacrificados para coleta da membrana sinovial e análise imuno-histoquímica da ciclo-oxigenase-2. Durante o estudo ocorreram 29 perdas do material a ser analisado, totalizando um n = 43. O protocolo adotado para a interpretação imuno-histoquímica foi a imunomarcação citoplasmática da COX-2 em células da membrana sinovial, tecido conjuntivo e adiposo, conforme a intensidade da coloração. A análise dos resultados foi realizada através do teste do quiquadrado. A reatividade da COX-2 foi positiva em 53,8% dos animais do grupo sem OA, em 60% do grupo OA com salina e em 80% dos animais do grupo OA com cetamina, sem diferença estatisticamente significante entre os grupos (p = 0,3069). Esse estudo sugeriu que a S(+) cetamina por via intra-articular não inibiu a expressão da COX-2 em modelos de osteoartrite em ratos. / Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease that effects a large population and results in significant morbidity and disability. The objective of the present study was to investigate the peripheral effects of S(+) ketamine on the COX-2 expression. Experimental models of OA in rats were used. At first, 72 rats were used in the study. The animals were divided into three groups of 24 each. In two groups, OA was induced through intra-articular (i.a.) injection of 2mg of monoiodine acetate (MIA), at a maximum volume of 50&#956;L, while one of the groups was not submitted to OA induction. On the seventh day following the induction, the animals of two groups, including those form the not-induced group, received an i.a. injection of saline at 0.9% at a maximum volume of 50&#956;L, while the third group received and injection of S(+) ketamine at 0.5mg/kg. On days 7, 14, 21 and 28 the animals were anesthetized and sacrificed, and the synovial membrane was extracted and submitted to immunohistochemistry analysis of the cyclooxygenase-2. Throughout the study, there were 29 losses of materials that were to be analyzed, totaling an n = 43. The protocol used for the immunohistochemical interpretation was cytoplasmic immunostaining of COX-2 in cells of the synovial membrane, conjunctive and adipose tissue, according to the intensity of the stain. Results were analyzed by the chi-square test. COX-2 reactivity was positive in 53.8% of animals in the group without OA, in 60% of those of the OA group with saline, and in 80% of group OA with ketamine, with no statistically significant difference between the groups (p = 0.3069). Thus, the study implies that intra-articular injections of S(+) ketamine did not inhibit the COX-2 expression in osteoarthritis models in rats.

A obesidade e a resistência à insulina induzidas por dieta têm sido associadas ao aumento da morte de neurônios dopaminérgicos e depleção da dopamina (DA) nigroestriatal em modelo animal da Doença de Parkinson (DP), sugerindo uma maior vulnerabilidade dos neurônios dopaminérgicos em resposta a perturbações metabólicas. No entanto, ainda não há evidências consistentes que demonstrem uma associação linear entre a obesidade e a morte de neurônios dopaminérgicos e os mecanismos subjacentes que podem estar contribuindo para o desenvolvimento da DP. Para avaliar se a obesidade promove neurodegeneração dopaminérgica e/ou alterações nos parâmetros relacionados com a progressão da DP, ratos Wistar machos receberam uma dieta padrão ou uma dieta rica em gordura (HFD) durante vinte e cinco semanas e a substantia nigra, estriado e a área tegmental ventral foram isolados e submetidos a análises bioquímicas. Em conformidade com a ingestão calórica, os ratos HFD apresentaram aumento da massa gorda e peso corporal total associados à intolerância à glicose e resistência à insulina A obesidade induzida por dieta diminuiu os níveis de tirosina hidroxilase (TH) indicando perda de neurônios dopaminérgicos e também promoveu alterações no imunoconteúdo de sinaptofisina relacionadas com a inflamação periférica e central indicadas pelo aumento de TNF-α e IL1β bem como estresse oxidativo/nitrosativo com aumento da nitração de tirosina e oxidação de grupos sulfidril. Nenhuma diferença foi detectada para o imunoconteúdo de α-syn e p-Tau entre os grupos. Além disso, níveis reduzidos de TH foram confirmados na análise de imunofluorescência, bem como morte neuronal e ativação de microglia indicados pela diminuição de NeuN e aumento de Iba1 sem haver alterações para GFAP. Adicionalmente, foram identificadas piora da atividade locomotora, mobilidade e evidências apontando para um comportamento do tipo ansiolítico nas tarefas de campo aberto e claro / escuro. Não houve alterações na coordenação motora e memória. Juntos, estes dados sugerem que a obesidade induzida pela dieta hiperlipídica de fato promove a morte de neurônios dopaminérgicos na via nigroestriatal independentemente de α-syn e fosforilação da Tau. O aumento da morte neuronal pode ser atribuído à inflamação cerebral e estresse oxidativo / nitrosativo induzido pela obesidade, o que possivelmente levou às alterações comportamentais observadas neste estudo. / Diet-induced obesity and insulin resistance has been associated to increased dopaminergic neurodegeneration and nigrostriatal dopamine (DA) depletion in animal model of Parkinson’s Disease (PD), suggesting an enhanced vulnerability of dopaminergic neurons in response to metabolic perturbation. However, there is still no consistent evidence demonstrating a linear association between obesity and dopaminergic neurons death and the underlying mechanisms that can be contributing to the development of PD. In order to evaluate whether obesity promotes dopaminergic neurodegeneration and / or changes in parameters related to PD progression, male Wistar rats were fed with standard chow or high-fat diet (HFD) for twenty five weeks and the brain substantia nigra, striatum and ventral tegmental area were isolated before undergoing biochemical analyzes. In accordance with energy intake, the HFD rats showed increased fat mass and total body weight associated to glucose intolerance and insulin resistance. Diet-induced obesity decreases tyrosine hydroxylase (TH) levels indicating dopaminergic neurons loss and also promoted changes in the synaptophysin immunocontent related to peripheral and brain inflammation with increased TNF-α and IL1β, as well oxidative/nitrosative stress with increased tyrosine nitration and oxidation of sulfhydryl groups No difference was detected for α-syn and p-Tau immunocontent between groups. Moreover, decreased levels of TH were confirmed in the immunofluorescence analysis, as well neuronal death and microglia activation with NeuN and Iba1 without changes for GFAP. In addition, impairment of locomotor activity, mobility and evidences pointing for an anxiolytic-like behavior were identified in the open-field and light/dark tasks. There were no changes in the motor coordination and memory. Together, these data suggest that diet-induced obesity indeed promotes dopaminergic neurodegeneration in the nigrostriatal pathway independent of α-syn and phosphorylation of Tau. The increased neuronal death can be attributed to the brain inflammation and oxidative/nitrosative stress induced by obesity, which would likely lead to behavioral changes observed in this study.

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Some hydrolysable tannins, HHDP acid, DHHDP acid and chlorogenic acid were identified. The crude extract was subjected to a liquid-liquid partition, to give the phases in hexane, chloroform, ethyl acetate and hydroalcoholic phase. Tests of antioxidant activity (DPPH and ABTS) and anti-inflammatory (LOX) were performed in the phases obtained. The ethyl acetate phase was more effective in all the tests (IC50 DPPH = 3.32, IC50 ABTS = 4.12, IC50 LOX = 8.62), while the hexane phase presented the worst results among the fractions (IC50 DPPH = 59.92, IC50 ABTS = 211.37, IC50 LOX = 140.45). The AcOEt phase was subjected to column chromatography using Sephadex LH-20 and methanol as the mobile phase. The resulting AcS2 fraction was fractionated in Sephadex LH-20 again using methanol as the mobile phase, whose AcSS2 fraction was subjected to solid phase extraction using as the mobile phase H2O/ACN mixtures. All fractions were analyzed in analytical HPLC and fractions 6 and 7 were pooled and ellagic acid and methoxygeraniine were identified, the elucidation of the substances occurred by negative-mode EM-NMR and NMR (MeOD, 500 MHz). Finally, antioxidant activity assays were performed for ellagic acid (IC50 DPPH = 49.57, IC50 ABTS = 60.00) and methoxygeraniine (IC50 DPPH = 8.59, IC50 ABTS = 6.49). The isolation method present in this work can be used to obtain other substances with antioxidant and anti-inflammatory activity and also for the quantification of these substances. / Libidibia ferrea é uma árvore de médio porte conhecida como jucá, encontrada na região Norte e Nordeste do Brasil. O uso de diversas partes da árvore é muito comum na medicina popular, principalmente nas regiões longínquas dos grandes centros urbanos. Os frutos de jucá são utilizados na forma de chá ou decocto para prevenir ou tratar inflamações. Os frutos foram coletados na zona urbana da Cidade de Manaus/Amazonas. Após triturado, 300 g de pó de jucá foram extraídos por maceração em metanol por cinco dias obtendo-se o extrato bruto. As análises em CLAE-EM foram realizadas no extrato metanólico bruto das cascas do fruto de jucá e no extrato bruto hidrolisado, sendo identificados alguns taninos hidrolisáveis, ácido HHDP, ácido DHHDP e ácido clorogênico. O extrato bruto foi submetido a partição líquido-líquido, obtendo-se as fases em hexano, clorofórmio, acetato de etila e fase hidroalcoólica. Foram realizados testes de atividade antioxidante (DPPH e ABTS) e anti-inflamatório (LOX) nas fases obtidas. A fase em acetato de etila apresentou maior eficácia em todos os testes (IC50 DPPH = 3,32, IC50 ABTS= 4,12, IC50 LOX = 8,62), enquanto que a fase em hexano apresentou os piores resultados entre as frações (IC50 DPPH = 59,92, IC50 ABTS= 211,37, IC50 LOX = 140,45). A fase AcOEt foi submetida a cromatografia em coluna utilizando Sephadex LH-20 e metanol como fase móvel. A fração resultante AcS2 foi fracionada em Sephadex LH-20 novamente utilizando metanol como fase móvel, cuja fração AcSS2 foi submetida a extração em fase sólida utilizando como fase móvel misturas de H2O/ACN. Todas as frações foram analisadas em CLAE analítica e as frações 6 e 7 foram reunidas e foram identificados o ácido elágico e a metoxigeraniina, a elucidação das substâncias ocorreu por EM-APCI modo negativo e RMN (MeOD, 500 MHz). Por fim, ensaios de atividade antioxidante foram realizados para o ácido elágico (IC50 DPPH = 49,57, IC50 ABTS= 60,00) e para a metoxigeraniina (IC50 DPPH = 8,59, IC50 ABTS = 6,49). O método de isolamento presente neste trabalho pode ser utilizado para a obtenção de outras substâncias com atividade antioxidante e anti-inflamatória e também para a quantificação dessas substâncias.