Thesis--Erlangen. / Vita.

O câncer de pulmão está entre os tipos de câncer com maiores índices de mortalidade no mundo. Na década de 90, houve a descoberta de populações de células tumorais com características de células-tronco e implicou na hipótese das células-tronco cancerosas (CTCs). Se a hipótese das CTCs for correta, a recorrência/recidiva dos cânceres é gerada por uma porcentagem de células (CTCs) que prolifera pouco e é resistente a quimioterapia convencional. Desta forma, a busca por novos alvos terapêuticos que tenham como alvo estas CTCs tem enorme implicação no desenvolvimento de novos fármacos ou modalidades terapêuticas contra o câncer. O guaraná (Paullinia cupana Mart var. sorbilis) tem demonstrado efeitos promissores sobre o câncer, em especial efeitos quimiopreventivos e antineoplásicos. Portanto, objetivando-se neste projeto avaliar a presença de CTCs a partir de células tumorais de pulmão de camundongo, onde se possa conseguir rapidamente uma alta porcentagem deste tipo celular para posteriores estudos, além de avaliar os efeitos do extrato etanólico do guaraná e de suas frações butanólica e aquosa, sobre as células tumorais e em especial verificar os efeitos sobre a população rica em CTCs, onde foi possível observar a presença de possíveis CTCs, a partir de cultivo de células tumorais de pulmão de camundongo, como também que o guaraná apresentou um efeito sobre estas possíveis CTCs devido a diminuição da expressão dos genes ABCG2 e ALDH1a1. / Lung cancer is among the cancers with the highest mortality rates in the world. In the 90\'s, there was the discovery of tumor cell populations with stem cell characteristics implied in the case of cancer stem cells (CSCs). If the hypothesis is correct CSCs of the recurrence / relapse of cancers is generated by a percentage of cells (CSCs) that growth low and are more resistant to conventional chemotherapy. Thus, the search for new therapeutic targets that target these CSCs has huge implications in developing new drugs or therapeutic approaches against cancer. Guarana (Paullinia cupana Mart var. Sorbilis) has shown promising effects on cancer, especially chemopreventive and anticancer effects. Therefore, the objective in this project is to evaluate the presence of CSCs from tumor cells of mouse lung, where it can quickly get a high percentage of this cell type for further studies and to evaluate the effects of ethanol extract of guarana and its butanol and aqueous fractions on tumor cells and in particular to verify the effect on the population rich in CSCs, where it was possible to observe the possible presence of CSCs from cultivation of tumor cells from mouse lung, as well as guarana presented an effect on these CSCs possible to decreased expression of ABCG2 and ALDH1a1 genes.

Introdução: O consumo de alimentos fontes de substâncias bioativas podem representar uma abordagem na inibição dos danos provocados pelo excesso de radicais livres, tornando-se uma alternativa na prevenção e controle das doenças cardiovasculares e suas complicações associadas, as quais apresentam significativas taxas de mortalidade e alocação de recursos públicos no Brasil. O guaraná (Paullinia cupana), planta nativa brasileira, apresenta em sua semente significativa concentração polifenóis atribuindo característica antioxidante, tornando-se objeto de interesse científico. Objetivo: Avaliar por meio de uma revisão sistemática os efeitos do guaraná (Paullinia cupana) na saúde cardiovascular em humanos. Metodologia: A revisão sistemática foi registrada no PROSPERO (CRD42018083312) e foram seguidas as propostas da Colaboração Cochrane e checklist PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). Os estudos foram selecionados nas bases de dados: PubMed, Scopus, Web of Science, The Cochrane Library, Embase e Lilacs. Considerou-se o período de publicação de Dezembro de 2000 a Dezembro de 2017. Na estratégia de busca foram considerados os seguintes grupos de descritores: população (seres humanos), exposição (guaraná) e desfechos (indicadores de risco cardiovascular). Os critérios de elegibilidade foram: estudos realizados em humanos de qualquer faixa etária; nos idiomas Português, Inglês e Espanhol; descritores de acordo com os indicadores de risco cardiovascular. Artigos potencialmente elegíveis foram selecionados por dois revisores separadamente. Resultados: Foram identificados 142 artigos. Após a leitura dos títulos e resumos, 5 artigos preencheram os critérios de elegibilidade e foram analisados. Investigações experimentais sugeriram que o consumo ou suplementação do guaraná (Paullinia cupana) podem estar associados à efeitos positivos no metabolismo lipídico, principalmente nas concentrações de lipoproteína de baixa densidade (LDL) e desfecho para eventos ateroscleróticos, parâmetros pressóricos, enzimas e marcadores do estresse oxidativo. Essas implicações tendeciam ao guaraná um efeito cardioprotetor, imunomodulador, antiaterogênico, contribuintes de maneira geral, para redução de fatores de risco às doenças cardiovasculares. Discussão: Embora muitos benefícios provenientes do guaraná (Paullinia cupana) já tenham sido relatados, são escassos os estudos relacionando o consumo ou suplementação com desfechos cardiovasculares. Diversos compostos bioativos estão presentes em sua composição, sendo poucos os estudos que conseguiram definir qual o princípio ativo responsável diretamente por estas alegações à saúde cardiovascular, além de não haver consenso em relação a dosagem, além das suas diversificadas formas de administração e consumo. Porém diante dos estudos analisados, estes apresentam implicações as quais tendenciam ao consumo do guaraná o efeito cardioprotetor, imunomodulador, antiaterogênico, contribuintes de maneira geral, para redução de fatores de risco às doenças cardiovasculares. Conclusão: Este é o primeiro estudo de revisão sistemática com a temática abordada, porém são necessários mais estudos com elevada qualidade metodológica, favorecendo melhor compreensão dos benefícios do guaraná em detrimentos aos fatores de risco cardiovascular, possibilitando evidências mais consistente, agregando benefícios quanto aos desfechos e impactos a nível de saúde pública, principalmente por tratar-se de um fruto nativo brasileiro. / Introduction: The use of biological calorie sources may be a strategy to inhibit the damage caused by excess free radicals, becoming an alternative in the prevention and control of cardiovascular diseases and their associated complications, such as mortality rates, allocation of public resources in Brazil. Guaraná (Paullinia cupana), a native Brazilian plant, presents in its seed a high concentration of polyphenols attributing the antioxidant functionality, becoming an object of scientific interest. Objective: To evaluate for a systematic review of the effects of guarana (Paullinia cupana) on cardiovascular health in humans. Methodology: The systematic journal was registered in PROSPERO (CRD42018083312) and were followed as proposals of the Cochrane Collaboration and PRISMA checklist (Preferred Reports Items for Systematic Reviews and Meta-Analyzes). The authors were selected in the databases: PubMed, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, Embase and Lilacs. The research strategy used was the following in the following indicators: cardiovascular risk indicators. The eligibility criteria were: studies in humans of any age group; in Portuguese, English and Spanish; Descriptors according to cardiovascular risk indicators. The eligible processes were selected by two reviewers separately. Results: 142 articles were identified. After reading the titles and abstracts, the five items selected were the eligibility criteria and were. Experimental experiments that can be consumed and guarana (Paullinia cupana) supplementation may be associated with positive effects for lipid metabolism, especially on low density lipoprotein (LDL) molecules and for atherosclerotic events, blood pressure parameters, enzymes and markers of oxidative stress. Keywords with the objective of protecting the cardioprotector, immunomodulator, antiatherogenic, general contributor, to reduce cardiovascular risk factors. Discussion: The scaly benefits of guarana (Paullinia cupana) have been related, there are few studies related to consumption or supplementation with cardiovascular outcomes. Several bioactive compounds are present in its composition, and few studies have been able to define what is the active factor for these cardiovascular claims, besides having no relation to the dosage, in addition to its diversified forms of administration and consumption. The role of immunomodulatory, antiatherogenic, and generally contributing contributors to reducing risk factors for cardiovascular disease. Conclusion: This is the first systematic review study with an approach approached, however, with the same cardiovascular risk indicators, making it possible to obtain the most consistent, adding benefit to outcomes and public health care, mainly because it is treated of a Brazilian native fruit.

Introdução: O consumo de alimentos fontes de substâncias bioativas podem representar uma abordagem na inibição dos danos provocados pelo excesso de radicais livres, tornando-se uma alternativa na prevenção e controle das doenças cardiovasculares e suas complicações associadas, as quais apresentam significativas taxas de mortalidade e alocação de recursos públicos no Brasil. O guaraná (Paullinia cupana), planta nativa brasileira, apresenta em sua semente significativa concentração polifenóis atribuindo característica antioxidante, tornando-se objeto de interesse científico. Objetivo: Avaliar por meio de uma revisão sistemática os efeitos do guaraná (Paullinia cupana) na saúde cardiovascular em humanos. Metodologia: A revisão sistemática foi registrada no PROSPERO (CRD42018083312) e foram seguidas as propostas da Colaboração Cochrane e checklist PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). Os estudos foram selecionados nas bases de dados: PubMed, Scopus, Web of Science, The Cochrane Library, Embase e Lilacs. Considerou-se o período de publicação de Dezembro de 2000 a Dezembro de 2017. Na estratégia de busca foram considerados os seguintes grupos de descritores: população (seres humanos), exposição (guaraná) e desfechos (indicadores de risco cardiovascular). Os critérios de elegibilidade foram: estudos realizados em humanos de qualquer faixa etária; nos idiomas Português, Inglês e Espanhol; descritores de acordo com os indicadores de risco cardiovascular. Artigos potencialmente elegíveis foram selecionados por dois revisores separadamente. Resultados: Foram identificados 142 artigos. Após a leitura dos títulos e resumos, 5 artigos preencheram os critérios de elegibilidade e foram analisados. Investigações experimentais sugeriram que o consumo ou suplementação do guaraná (Paullinia cupana) podem estar associados à efeitos positivos no metabolismo lipídico, principalmente nas concentrações de lipoproteína de baixa densidade (LDL) e desfecho para eventos ateroscleróticos, parâmetros pressóricos, enzimas e marcadores do estresse oxidativo. Essas implicações tendeciam ao guaraná um efeito cardioprotetor, imunomodulador, antiaterogênico, contribuintes de maneira geral, para redução de fatores de risco às doenças cardiovasculares. Discussão: Embora muitos benefícios provenientes do guaraná (Paullinia cupana) já tenham sido relatados, são escassos os estudos relacionando o consumo ou suplementação com desfechos cardiovasculares. Diversos compostos bioativos estão presentes em sua composição, sendo poucos os estudos que conseguiram definir qual o princípio ativo responsável diretamente por estas alegações à saúde cardiovascular, além de não haver consenso em relação a dosagem, além das suas diversificadas formas de administração e consumo. Porém diante dos estudos analisados, estes apresentam implicações as quais tendenciam ao consumo do guaraná o efeito cardioprotetor, imunomodulador, antiaterogênico, contribuintes de maneira geral, para redução de fatores de risco às doenças cardiovasculares. Conclusão: Este é o primeiro estudo de revisão sistemática com a temática abordada, porém são necessários mais estudos com elevada qualidade metodológica, favorecendo melhor compreensão dos benefícios do guaraná em detrimentos aos fatores de risco cardiovascular, possibilitando evidências mais consistente, agregando benefícios quanto aos desfechos e impactos a nível de saúde pública, principalmente por tratar-se de um fruto nativo brasileiro. / Introduction: The use of biological calorie sources may be a strategy to inhibit the damage caused by excess free radicals, becoming an alternative in the prevention and control of cardiovascular diseases and their associated complications, such as mortality rates, allocation of public resources in Brazil. Guaraná (Paullinia cupana), a native Brazilian plant, presents in its seed a high concentration of polyphenols attributing the antioxidant functionality, becoming an object of scientific interest. Objective: To evaluate for a systematic review of the effects of guarana (Paullinia cupana) on cardiovascular health in humans. Methodology: The systematic journal was registered in PROSPERO (CRD42018083312) and were followed as proposals of the Cochrane Collaboration and PRISMA checklist (Preferred Reports Items for Systematic Reviews and Meta-Analyzes). The authors were selected in the databases: PubMed, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, Embase and Lilacs. The research strategy used was the following in the following indicators: cardiovascular risk indicators. The eligibility criteria were: studies in humans of any age group; in Portuguese, English and Spanish; Descriptors according to cardiovascular risk indicators. The eligible processes were selected by two reviewers separately. Results: 142 articles were identified. After reading the titles and abstracts, the five items selected were the eligibility criteria and were. Experimental experiments that can be consumed and guarana (Paullinia cupana) supplementation may be associated with positive effects for lipid metabolism, especially on low density lipoprotein (LDL) molecules and for atherosclerotic events, blood pressure parameters, enzymes and markers of oxidative stress. Keywords with the objective of protecting the cardioprotector, immunomodulator, antiatherogenic, general contributor, to reduce cardiovascular risk factors. Discussion: The scaly benefits of guarana (Paullinia cupana) have been related, there are few studies related to consumption or supplementation with cardiovascular outcomes. Several bioactive compounds are present in its composition, and few studies have been able to define what is the active factor for these cardiovascular claims, besides having no relation to the dosage, in addition to its diversified forms of administration and consumption. The role of immunomodulatory, antiatherogenic, and generally contributing contributors to reducing risk factors for cardiovascular disease. Conclusion: This is the first systematic review study with an approach approached, however, with the same cardiovascular risk indicators, making it possible to obtain the most consistent, adding benefit to outcomes and public health care, mainly because it is treated of a Brazilian native fruit.

O câncer de pulmão está entre os tipos de câncer com maiores índices de mortalidade no mundo. Na década de 90, houve a descoberta de populações de células tumorais com características de células-tronco e implicou na hipótese das células-tronco cancerosas (CTCs). Se a hipótese das CTCs for correta, a recorrência/recidiva dos cânceres é gerada por uma porcentagem de células (CTCs) que prolifera pouco e é resistente a quimioterapia convencional. Desta forma, a busca por novos alvos terapêuticos que tenham como alvo estas CTCs tem enorme implicação no desenvolvimento de novos fármacos ou modalidades terapêuticas contra o câncer. O guaraná (Paullinia cupana Mart var. sorbilis) tem demonstrado efeitos promissores sobre o câncer, em especial efeitos quimiopreventivos e antineoplásicos. Portanto, objetivando-se neste projeto avaliar a presença de CTCs a partir de células tumorais de pulmão de camundongo, onde se possa conseguir rapidamente uma alta porcentagem deste tipo celular para posteriores estudos, além de avaliar os efeitos do extrato etanólico do guaraná e de suas frações butanólica e aquosa, sobre as células tumorais e em especial verificar os efeitos sobre a população rica em CTCs, onde foi possível observar a presença de possíveis CTCs, a partir de cultivo de células tumorais de pulmão de camundongo, como também que o guaraná apresentou um efeito sobre estas possíveis CTCs devido a diminuição da expressão dos genes ABCG2 e ALDH1a1. / Lung cancer is among the cancers with the highest mortality rates in the world. In the 90\'s, there was the discovery of tumor cell populations with stem cell characteristics implied in the case of cancer stem cells (CSCs). If the hypothesis is correct CSCs of the recurrence / relapse of cancers is generated by a percentage of cells (CSCs) that growth low and are more resistant to conventional chemotherapy. Thus, the search for new therapeutic targets that target these CSCs has huge implications in developing new drugs or therapeutic approaches against cancer. Guarana (Paullinia cupana Mart var. Sorbilis) has shown promising effects on cancer, especially chemopreventive and anticancer effects. Therefore, the objective in this project is to evaluate the presence of CSCs from tumor cells of mouse lung, where it can quickly get a high percentage of this cell type for further studies and to evaluate the effects of ethanol extract of guarana and its butanol and aqueous fractions on tumor cells and in particular to verify the effect on the population rich in CSCs, where it was possible to observe the possible presence of CSCs from cultivation of tumor cells from mouse lung, as well as guarana presented an effect on these CSCs possible to decreased expression of ABCG2 and ALDH1a1 genes.

O guaraná (Paullinia cupana) é uma planta nativa da América do Sul, e suas sementes tem sido utilizadas por tribos amazônicas desde antes da colonização. O extrato de guaraná é consumido popularmente nos dias de hoje, entretanto pouco se sabe sobre a relação desse extrato com a microbiota intestinal. A microbiota possui um papel central na absorção de nutrientes da dieta e na regulação do metabolismo energético, sendo modificada na obesidade. A microbiota intestinal também é afetada pelo consumo de compostos vegetais, sendo muitas vezes regulada positivamente por dietas ricas em polifenóis. Todavia, o consumo de extratos vegetais pode gerar um desfecho tóxico, assim como alterações negativas na microbiota. O efeito de extratos ricos em compostos secundários deve ser estudado individualmente. Nesse trabalho avaliamos as alterações no ecossistema intestinal causadas pelo extrato comercial de sementes do Guaraná em animais saudáveis e no contexto da obesidade.Induzimos a obesidade em animais através de uma dieta que mimetiza a dieta ocidental, caracterizada por uma maior quantidade de gordura, sal e açúcar refinado, e uma menor quantidade de fibras. Os animais também foram submetidos ao tratamento com um extrato comercial de Guaraná, cafeína ou salina. A disbiose intestinal foi medida no conteúdo cecal através da amplificação e sequenciamento da porção ribossomal 16S. Também foi medida a atividade enzimática no fígado, rins e intestino delgado, assim como a quantidade de citocinas proinflamatórias no soro. A dieta obesogênica gerou um aumento no ganho de peso e no acúmulo de gordura dos animais comparada com a dieta Chow. Tanto o Guaraná quanto a cafeína não foram capazes de reverter o ganho de peso e o acúmulo de gordura. Também observamos a diminuição da atividade da enzima CAT no rim nos animais que receberam guaraná, independente da dieta. A dieta obesogênica induziu alterações na microbiota intestinal semelhantes às da obesidade, diminuindo a proporção de Bacteroidetes sobre Firmicutes, aumentando o gênero Mucispirilum e diminuindo os gêneros Lactobacillus e Bifidobacterium. Os tratamentos com guaraná e cafeína na dieta Chow diminuíram a proporção B/F, assim como o gênero Bifidobacterium. Observamos um aumento no filo Proteobacteria nos animais do grupo controle obeso. Esse aumento foi revertido pelo tratamento com guaraná. Analisando os gráficos de clusterização e landscape, observamos uma maior distância entre a microbiota dos animais que receberam dietas diferentes do que a dos animais que receberam tratamentos diferentes. Os tratamentos com guaraná ou cafeína modificaram o ecossistema intestinal, mas sem a capacidade de diminuir o acúmulo de gordura ou o ganho de peso. A maior alteração na microbiota foi devido à dieta obesogênica e não aos tratamentos, mostrando que os efeitos anti-obesogênicos do guaraná observados em outros estudos provavelmente não são via microbiota intestinal. / Guarana (Paullinia cupana) is a plant native of South America, and its seedshave been used by Amazonian tribes since before colonization. Guarana extract is consumed popularly today, however little is known about the interactions of this extract with the intestinal microbiota. The gut microbiota plays a central role in the absorption of nutrients from the diet and in the regulation of energy metabolism, being altered in obesity. The intestinal microbiota is also affected by the consumption of plant metabolites and is often regulated positively by diets rich in polyphenols. However, the consumption of plant extracts can generate a toxic outcome, as well as negative changes in the microbiota. Therefore, the effect of plant extracts should be studied individually. In this work, we evaluated the changes in the intestinal ecosystem caused by the administration of a commercial extract of Guaraná seeds in healthy animals and in the context of obesity. We induced obesity in animals through a diet that mimics the western diet, characterized by a higher amount of fat, salt and refined sugar, and a smaller amount of fiber. The animals were also treated with a commercial extract of Guarana, caffeine or saline. Intestinal dysbiosis was evaluated by cecal content, amplification and sequencing of the 16S ribosomal portion. The antioxidant enzymatic activity of the liver, kidney and small intestine was measured as well as the concentration of pro-inflammatory cytokines in the serum. The obesogenic diet increased the weight gain and fat accumulation of the animals compared to the Chow diet. Both Guarana and caffeine were unable to reverse weight gain and fat accumulation. We observed a lower activity of the Glutathione Peroxidase enzyme in the kidney and small intestine in the animals that received obesogenic diet compared to the Chow diet, regardless of the treatment. We also observed the decrease of Catalase enzyme activity in the kidney of animals that received Guarana, regardless of diet. The obesogenic diet induced changes in the intestinal microbiota similar to other works in literature, reducing the proportion of Bacteroidetes/Firmicutes (B/F), increasing the genus Mucispirilum and decreasing the genera Lactobacillus and Bifidobacterium. Guarana and caffeine treatments in the Chow diet decreased the B/F ratio, thus the Bifidobacterium genus. We observed an increase in the phylum Proteobacteria, in the animals of the Obese Control group. This increase in the phylum Proteobacteria, was reversed by the treatment with Guaraná. Analyzing the phylogenetic proximity charts and landscape, we observed a greater distance between the animals that received different diets than animals that received different treatments. Treatments with guarana or caffeine modified the intestinal ecosystem, but without the ability to decrease fat accumulation or weight gain. The major change in the microbiota was due to the obesogenic diet and not to the treatments, showing that the antiobese effects of guarana observed in other studies probably are not via intestinal microbiota.

O guaraná (Paullinia cupana) é uma planta nativa da América do Sul, e suas sementes tem sido utilizadas por tribos amazônicas desde antes da colonização. O extrato de guaraná é consumido popularmente nos dias de hoje, entretanto pouco se sabe sobre a relação desse extrato com a microbiota intestinal. A microbiota possui um papel central na absorção de nutrientes da dieta e na regulação do metabolismo energético, sendo modificada na obesidade. A microbiota intestinal também é afetada pelo consumo de compostos vegetais, sendo muitas vezes regulada positivamente por dietas ricas em polifenóis. Todavia, o consumo de extratos vegetais pode gerar um desfecho tóxico, assim como alterações negativas na microbiota. O efeito de extratos ricos em compostos secundários deve ser estudado individualmente. Nesse trabalho avaliamos as alterações no ecossistema intestinal causadas pelo extrato comercial de sementes do Guaraná em animais saudáveis e no contexto da obesidade.Induzimos a obesidade em animais através de uma dieta que mimetiza a dieta ocidental, caracterizada por uma maior quantidade de gordura, sal e açúcar refinado, e uma menor quantidade de fibras. Os animais também foram submetidos ao tratamento com um extrato comercial de Guaraná, cafeína ou salina. A disbiose intestinal foi medida no conteúdo cecal através da amplificação e sequenciamento da porção ribossomal 16S. Também foi medida a atividade enzimática no fígado, rins e intestino delgado, assim como a quantidade de citocinas proinflamatórias no soro. A dieta obesogênica gerou um aumento no ganho de peso e no acúmulo de gordura dos animais comparada com a dieta Chow. Tanto o Guaraná quanto a cafeína não foram capazes de reverter o ganho de peso e o acúmulo de gordura. Também observamos a diminuição da atividade da enzima CAT no rim nos animais que receberam guaraná, independente da dieta. A dieta obesogênica induziu alterações na microbiota intestinal semelhantes às da obesidade, diminuindo a proporção de Bacteroidetes sobre Firmicutes, aumentando o gênero Mucispirilum e diminuindo os gêneros Lactobacillus e Bifidobacterium. Os tratamentos com guaraná e cafeína na dieta Chow diminuíram a proporção B/F, assim como o gênero Bifidobacterium. Observamos um aumento no filo Proteobacteria nos animais do grupo controle obeso. Esse aumento foi revertido pelo tratamento com guaraná. Analisando os gráficos de clusterização e landscape, observamos uma maior distância entre a microbiota dos animais que receberam dietas diferentes do que a dos animais que receberam tratamentos diferentes. Os tratamentos com guaraná ou cafeína modificaram o ecossistema intestinal, mas sem a capacidade de diminuir o acúmulo de gordura ou o ganho de peso. A maior alteração na microbiota foi devido à dieta obesogênica e não aos tratamentos, mostrando que os efeitos anti-obesogênicos do guaraná observados em outros estudos provavelmente não são via microbiota intestinal. / Guarana (Paullinia cupana) is a plant native of South America, and its seedshave been used by Amazonian tribes since before colonization. Guarana extract is consumed popularly today, however little is known about the interactions of this extract with the intestinal microbiota. The gut microbiota plays a central role in the absorption of nutrients from the diet and in the regulation of energy metabolism, being altered in obesity. The intestinal microbiota is also affected by the consumption of plant metabolites and is often regulated positively by diets rich in polyphenols. However, the consumption of plant extracts can generate a toxic outcome, as well as negative changes in the microbiota. Therefore, the effect of plant extracts should be studied individually. In this work, we evaluated the changes in the intestinal ecosystem caused by the administration of a commercial extract of Guaraná seeds in healthy animals and in the context of obesity. We induced obesity in animals through a diet that mimics the western diet, characterized by a higher amount of fat, salt and refined sugar, and a smaller amount of fiber. The animals were also treated with a commercial extract of Guarana, caffeine or saline. Intestinal dysbiosis was evaluated by cecal content, amplification and sequencing of the 16S ribosomal portion. The antioxidant enzymatic activity of the liver, kidney and small intestine was measured as well as the concentration of pro-inflammatory cytokines in the serum. The obesogenic diet increased the weight gain and fat accumulation of the animals compared to the Chow diet. Both Guarana and caffeine were unable to reverse weight gain and fat accumulation. We observed a lower activity of the Glutathione Peroxidase enzyme in the kidney and small intestine in the animals that received obesogenic diet compared to the Chow diet, regardless of the treatment. We also observed the decrease of Catalase enzyme activity in the kidney of animals that received Guarana, regardless of diet. The obesogenic diet induced changes in the intestinal microbiota similar to other works in literature, reducing the proportion of Bacteroidetes/Firmicutes (B/F), increasing the genus Mucispirilum and decreasing the genera Lactobacillus and Bifidobacterium. Guarana and caffeine treatments in the Chow diet decreased the B/F ratio, thus the Bifidobacterium genus. We observed an increase in the phylum Proteobacteria, in the animals of the Obese Control group. This increase in the phylum Proteobacteria, was reversed by the treatment with Guaraná. Analyzing the phylogenetic proximity charts and landscape, we observed a greater distance between the animals that received different diets than animals that received different treatments. Treatments with guarana or caffeine modified the intestinal ecosystem, but without the ability to decrease fat accumulation or weight gain. The major change in the microbiota was due to the obesogenic diet and not to the treatments, showing that the antiobese effects of guarana observed in other studies probably are not via intestinal microbiota.

O guaraná (Paullinia cupana) é uma planta nativa da América do Sul, e suas sementes tem sido utilizadas por tribos amazônicas desde antes da colonização. O extrato de guaraná é consumido popularmente nos dias de hoje, entretanto pouco se sabe sobre a relação desse extrato com a microbiota intestinal. A microbiota possui um papel central na absorção de nutrientes da dieta e na regulação do metabolismo energético, sendo modificada na obesidade. A microbiota intestinal também é afetada pelo consumo de compostos vegetais, sendo muitas vezes regulada positivamente por dietas ricas em polifenóis. Todavia, o consumo de extratos vegetais pode gerar um desfecho tóxico, assim como alterações negativas na microbiota. O efeito de extratos ricos em compostos secundários deve ser estudado individualmente. Nesse trabalho avaliamos as alterações no ecossistema intestinal causadas pelo extrato comercial de sementes do Guaraná em animais saudáveis e no contexto da obesidade.Induzimos a obesidade em animais através de uma dieta que mimetiza a dieta ocidental, caracterizada por uma maior quantidade de gordura, sal e açúcar refinado, e uma menor quantidade de fibras. Os animais também foram submetidos ao tratamento com um extrato comercial de Guaraná, cafeína ou salina. A disbiose intestinal foi medida no conteúdo cecal através da amplificação e sequenciamento da porção ribossomal 16S. Também foi medida a atividade enzimática no fígado, rins e intestino delgado, assim como a quantidade de citocinas proinflamatórias no soro. A dieta obesogênica gerou um aumento no ganho de peso e no acúmulo de gordura dos animais comparada com a dieta Chow. Tanto o Guaraná quanto a cafeína não foram capazes de reverter o ganho de peso e o acúmulo de gordura. Também observamos a diminuição da atividade da enzima CAT no rim nos animais que receberam guaraná, independente da dieta. A dieta obesogênica induziu alterações na microbiota intestinal semelhantes às da obesidade, diminuindo a proporção de Bacteroidetes sobre Firmicutes, aumentando o gênero Mucispirilum e diminuindo os gêneros Lactobacillus e Bifidobacterium. Os tratamentos com guaraná e cafeína na dieta Chow diminuíram a proporção B/F, assim como o gênero Bifidobacterium. Observamos um aumento no filo Proteobacteria nos animais do grupo controle obeso. Esse aumento foi revertido pelo tratamento com guaraná. Analisando os gráficos de clusterização e landscape, observamos uma maior distância entre a microbiota dos animais que receberam dietas diferentes do que a dos animais que receberam tratamentos diferentes. Os tratamentos com guaraná ou cafeína modificaram o ecossistema intestinal, mas sem a capacidade de diminuir o acúmulo de gordura ou o ganho de peso. A maior alteração na microbiota foi devido à dieta obesogênica e não aos tratamentos, mostrando que os efeitos anti-obesogênicos do guaraná observados em outros estudos provavelmente não são via microbiota intestinal. / Guarana (Paullinia cupana) is a plant native of South America, and its seedshave been used by Amazonian tribes since before colonization. Guarana extract is consumed popularly today, however little is known about the interactions of this extract with the intestinal microbiota. The gut microbiota plays a central role in the absorption of nutrients from the diet and in the regulation of energy metabolism, being altered in obesity. The intestinal microbiota is also affected by the consumption of plant metabolites and is often regulated positively by diets rich in polyphenols. However, the consumption of plant extracts can generate a toxic outcome, as well as negative changes in the microbiota. Therefore, the effect of plant extracts should be studied individually. In this work, we evaluated the changes in the intestinal ecosystem caused by the administration of a commercial extract of Guaraná seeds in healthy animals and in the context of obesity. We induced obesity in animals through a diet that mimics the western diet, characterized by a higher amount of fat, salt and refined sugar, and a smaller amount of fiber. The animals were also treated with a commercial extract of Guarana, caffeine or saline. Intestinal dysbiosis was evaluated by cecal content, amplification and sequencing of the 16S ribosomal portion. The antioxidant enzymatic activity of the liver, kidney and small intestine was measured as well as the concentration of pro-inflammatory cytokines in the serum. The obesogenic diet increased the weight gain and fat accumulation of the animals compared to the Chow diet. Both Guarana and caffeine were unable to reverse weight gain and fat accumulation. We observed a lower activity of the Glutathione Peroxidase enzyme in the kidney and small intestine in the animals that received obesogenic diet compared to the Chow diet, regardless of the treatment. We also observed the decrease of Catalase enzyme activity in the kidney of animals that received Guarana, regardless of diet. The obesogenic diet induced changes in the intestinal microbiota similar to other works in literature, reducing the proportion of Bacteroidetes/Firmicutes (B/F), increasing the genus Mucispirilum and decreasing the genera Lactobacillus and Bifidobacterium. Guarana and caffeine treatments in the Chow diet decreased the B/F ratio, thus the Bifidobacterium genus. We observed an increase in the phylum Proteobacteria, in the animals of the Obese Control group. This increase in the phylum Proteobacteria, was reversed by the treatment with Guaraná. Analyzing the phylogenetic proximity charts and landscape, we observed a greater distance between the animals that received different diets than animals that received different treatments. Treatments with guarana or caffeine modified the intestinal ecosystem, but without the ability to decrease fat accumulation or weight gain. The major change in the microbiota was due to the obesogenic diet and not to the treatments, showing that the antiobese effects of guarana observed in other studies probably are not via intestinal microbiota.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-24T15:13:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Bruna Nogueira Leite.pdf: 414736 bytes, checksum: e14ea22899b007b147b3040ccb1c2414 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-24T15:13:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Bruna Nogueira Leite.pdf: 414736 bytes, checksum: e14ea22899b007b147b3040ccb1c2414 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-24T15:13:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Bruna Nogueira Leite.pdf: 414736 bytes, checksum: e14ea22899b007b147b3040ccb1c2414 (MD5) Previous issue date: 2017-03-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In many crops, the underdoses of herbicides deposited in a drift culture, are suspected of altering their photosynthetic mechanisms. Due to the need of weed management in guarana crop, this work aims to evaluate the effect of low doses of the herbicide glyphosate in the photosynthetic apparatus guaranazeiro seeddlings. Seedlings of the cultivars BRS-Andirá and BRS-Maués were submitted to underdoses of 0; 324 g and 432 g of the recommended glyphosate. These effects were evaluated in day two days and seven days after the aplication. The effects of glyphosate were performed through on gas exchange analysis, chlorophyll fluorescence and chlorophyll content index (ICC). All parameters for gas exchange were significant for the underdose factor. The chlorophyll fluorescence parameter was not significant for any of the factors and the ICC was significant in all factors and interactions of these factors. The dose of 324 g i.a. ha- 1reduced the rates of all parameters for gas exchange while the higher dose was not different from the control. The ICC for BRS-Andirá had its values reduced with the increase of glyphosate subdoses, while BRS-Maués had its values reduced when submitted the dose 324 g i.a ha-1 but at 432 g i.a ha- 1 increased the rates. On the seventh day of evaluation the ICC for the BRS-Andirá was reduced, while for the BRS-Maués were lifted. The guarana seedlings they underwent changes in their gas exchange when subjected to glyphosate underdoses, but their effects did not persist. The ICC was useful in observing the effect of low doses of glyphosate on guarana seedlings. / Em muitas lavouras as subdoses de herbicidas depositadas sobre a cultura por efeito da deriva, são suspeitas de alterar seus mecanismos fotossintéticos. Em função da necessidade do manejo de plantas daninhas em cultivos de guaranazeiro este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de subdoses do herbicida glifosato no aparato fotossintético de mudas de guaranazeiro. Mudas das cultivares BRS-Andirá e BRS-Maués foram submetidas às subdoses de 0; 324 g e 432 g do i.a. ha-1do recomendado de glifosato. Estes efeitos foram avaliados no dia; dois dias e sete dias após a aplicação. Os efeitos do glifosato foram avaliados através das analises de trocas gasosas, fluorescência da clorofila a e índice de conteúdo de clorofila (ICC). Todos os parâmetros para trocas gasosas foram significativos para o fator subdose. O parâmetro fluorescência da clorofila a não foi significativo para nenhum dos fatores avaliados e o ICC foi significativo em todos os fatores e suas interações. A dose 324 g i.a. ha-1 reduziu as taxas de todos os parâmetros para trocas gasosas enquanto que a maior dose não foi diferente da testemunha. O ICC para BRS-Andirá teve seus valores reduzidos com o aumento das subdoses de glifosato, enquanto que a BRS-Maués teve seus valores reduzidos quando submetidos à dose 324 g i.a. ha-1 e um aumento na dose 432 g i.a. ha-1. Ao sétimo dia de avaliação o ICC para a BRS-Andirá foi reduzido, enquanto que para BRS-Maués foram elevados. As mudas de guaranazeiro sofreram alterações em suas trocas gasosas quando submetidos à subdose de glifosato, todavia seus efeitos não persistiram. O ICC foi útil na observação do efeito de baixas doses de glifosato em mudas de guaranazeiro.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-28T13:56:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese - Pedro Queiroz.pdf: 1474549 bytes, checksum: aa81d9772c52aac3beeb7901a81f8585 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-28T13:57:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese - Pedro Queiroz.pdf: 1474549 bytes, checksum: aa81d9772c52aac3beeb7901a81f8585 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-28T13:57:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese - Pedro Queiroz.pdf: 1474549 bytes, checksum: aa81d9772c52aac3beeb7901a81f8585 (MD5) Previous issue date: 2009-06-24 / The guaranazeiro (Paullinia cupana var. sorbilis) has potential of use in agroforestry systems and diverse products with aggregated value becoming attractive economically; however, its expansion in Amazonas State has been limited by anthracnose, a disease caused by Colletotrichum guaranicola. The genetic variability of this fungus, isolated from guaranazeiro’ leaves as endophytic and pathogenic, was analyzed using molecular tools. After sequencing the ITS region of the rDNA gene, C. gloeosporioides and G. cingulata were identified as endophytic and pathogenic; and exclusively as endophytic, C. boninense, C. fragarie and G. acutata. The oligonucleotide pair CgInt/ITS4 was efficient in the species specific amplification for C. gloeosporiodes and G. cingulata. A total of 28 haplotypes were found and the most frequent one was distributed between the three subpopulations (Fazenda Experimental, Maués and UFAM). The genetic structure observed with AMOVA showed greater intra than interpopulation genetic variability, and FST was 0.0923, indicating little geographic origin influence on the isolated genotypes. In accord with AFLP, with four oligonucleotides, there was not separation between endophytic and pathogenic isolates, as well as correlation with geographic origin and hosts. The index of similarity with the Jaccard coefficient was 34%. Based on the molecular taxonomy identification carried out we suggest the recognition of C. gloeosporioides and its teleomorph phase as the etiologic agent of anthracnose in guaranazeiro. / O guaranazeiro (Paullinia cupana var. sorbilis) tem potencial de uso em sistemas agroflorestais e vários produtos com valor agregado tornando-se atrativa economicamente, entretanto, sua expansão no Amazonas tem sido limitada pela antracnose, doença causada por Colletotrichum guaranicola. A variabilidade genética desse fungo, isolado de folíolos de guaranazeiro como patógeno e endófito, foi analisada com ferramenta molecular. Com o sequenciamento da região ITS do gene rDNA foram identificados C. gloeosporioides e G. cingulata como endófitos e patógenos; e exclusivamente como endófitos C. boninense, C. fragariae e G. acutata. O par de oligonucleotídeos CgInt/ITS4 foi eficiente na amplificação espécie específica para C. gloeosporioides e G. cingulata. Foram encontrados 28 haplótipos e o mais freqüente ficou distribuído entre as três subpopulações (Fazenda Experimental, Maués e UFAM). A estrutura genética observada com AMOVA demonstrou maior variabilidade genética dentro das populações do que entre elas, e o FST foi de 0,0923 destacando que houve pouca influência da origem geográfica sobre o genótipo dos isolados. Por AFLP, com quatro oligonucleotídeos, não houve separação entre endófitos e patógenos, bem como correlação com a origem geográfica e hospedeiros. O índice de similaridade com o coeficiente Jaccard foi de 34%. Pela identificação taxonômica molecular realizada sugerimos que o agente etiológico da antracnose em guaranazeiro seja reconhecido como C. gloeosporioides e sua fase teleomorfa G. cingulata.