Os mecanismos envolvidos na associação entre poluição do ar e aumento da mortalidade cardiovascular não estão ao todo esclarecidos. O objetivo deste estudo foi testar os efeitos agudos do PM2.5 da cidade de São Paulo sobre a freqüência cardíaca (FC), variabilidade da freqüência cardíaca (VFC), inflamação sistêmica e vasoconstrição de arteríolas de ratos Wistar saudáveis. O PM2.5 foi coletado em filtros de fibra de vidro utilizando um amostrador de grandes volumes. Para o ECG foram utilizados 47 ratos que foram submetidos a instilação traqueal de: salina, filtro branco, 50 ?g e 100 ?g de PM2.5. A freqüência cardíaca (FC) e o desvio-padrão dos intervalos NN (SDNN) foram avaliados na fase pré, 30 e 60 minutos após a instilação. Outro grupo de 38 ratos foram submetidos a instilação traqueal de: filtro branco, 100 ?g e 500 ?g de PM2.5 para análises hematológicas e histopatológicas. Estes animais foram sacrificados 24 horas após a instilação traqueal para a coleta de sangue e amostras de pulmão e coração para a morfometria e análise da razão peso seco/úmido. A FC diminuiu significativamente (p<0.001) com o tempo, mas não houve efeito de tratamento ou interação entre tempo e tratamento. O SDNN diminuiu 60 minutos após a instilação nos grupos de 50 ?g e 100 ?g de PM2.5 (p=0.025). O número de reticulócitos aumentou significativamente em ambas as doses de PM2.5 (p<0.05), enquanto que o hematócrito aumentou somente no grupo de 500 ?g (p<0.05). Segmentados, neutrófilos e fibrinogênio diminuíram significativamente, enquanto que os linfócitos aumentaram com 100 ?g de PM2.5 (p<0.05). Houve uma diminuição dose-dependente da razão luz/parede (L/P) das arteríolas pulmonares intra-acinares em ambos grupos de PM (p<0.001). A razão L/P das arteríolas peri-bronquiolares diminuiu no grupo que recebeu 500 ?g de PM2.5 (p<0.001). Houve um aumento significativo da razão peso seco/úmido no coração para o grupo que recebeu 500 ?g (p<0.001). Concluindo, as partículas finas da cidade de São Paulo induzem a uma redução do SDNN e promovem alterações histológicas pulmonares e cardíacas, resultando em significante vasoconstrição. A medula óssea também participou na resposta aguda promovida pelas partículas que alcançam os pulmões / The mechanisms involved in the association between air pollution and increased cardiovascular mortality are not fully understood. The objective of this study was to test the acute effects of Sao Paulo PM2.5 on heart rate, heart rate variability, systemic inflammation and vasoconstriction of arterioles of healthy Wistar rats. PM2.5 was collected in glass fiber filters using a high volume sampler. Forty-seven rats were submitted to tracheal instillation with: saline, blank filter, 50 ?g and 100 ?g of PM2.5 to ECG analysis. Heart rate (HR) and standard deviation of the intervals between normal beats (SDNN) were assessed immediately before, 30 and 60 minutes after instillation. Another thirty-eight rats were submitted to tracheal instillation with: blank filter, 100 ?g and 500 ?g of PM2.5 to hematological and histopathological analysis. These animals were sacrificed 24 hours after instillation when blood, heart and lung samples were collected for morphological and wet-to-dry weight ratio analysis. HR decreased significantly (p< 0.001) with time, but no significant effect of treatment or interaction between time and treatment was observed. SDNN decreased 60 minutes after instillation in groups PM2.5 50 ?g and 100 ?g (p=0.025). Reticulocytes significantly increased at both PM2.5 doses (p<0.05) while hematocrit levels increased in the 500 ?g group (p<0.05). Segmented, neutrophils and fibrinogen levels significantly decreased, while lymphocytes increaseded with 100 ?g of PM2.5 (p<0.05). A significant dose-dependent decrease of intra-acinar pulmonary arterioles Lumen/Wall ratio (L/W) was observed in PM groups (p<0.001). Peribronchiolar arterioles L/W showed a significant decrease in the 500?g group (p<0.001). A significant increase in heart wet-to-dry weight ratio was observed in the 500 ?g group (p<0.001). In conclusion, fine particles in the city of Sao Paulo induces a reduction of SDNN and promote pulmonary and cardiac histological alterations, resulting in significant vasoconstriction. In addition, we observed that the bone marrow also participated in the acute response to particles reaching the lungs

Desde o início do século passado, estudos na literatura médica documentaram uma significativa associação entre poluição atmosférica decorrente da emissão de combustíveis fósseis e morbimortalidade na raça humana, inclusive para níveis de poluentes no ar considerado como seguro para a saúde da população exposta. Na década de 70, durante a crise do petróleo o governo brasileiro implementou um programa chamado Proálcool com o objetivo de produzir um combustível alternativo, renovável, e não poluente: o etanol, derivado da cana-de-açúcar. Esse programa culminou com uma grande produção de veículos movidos a álcool a partir da década de 80, e um grande incremento da cultura da cana-de-açúcar na região central do Estado de São Paulo. Com a crescente utilização do álcool como combustível em veículos automotores houve uma melhora na qualidade do ar nos grandes centros urbanos. Existe, porém, o contraponto: a cana-de-açúcar é uma cultura agrícola singular, uma vez que, por razões de produtividade e de segurança, a colheita é realizada após a queima dos canaviais, o que gera uma grande quantidade de elemento particulado negro denominado "fuligem da cana". Esse material particulado modifica as características do meio ambiente nas regiões onde a cana-de-açúcar é cultivada, colhida e industrializada. A queima da biomassa é a maior fonte de emissão de material particulado e de gases tóxicos no planeta, e não havia na literatura médica qualquer trabalho, que relacionasse a poluição atmosférica em conseqüência da queima desse tipo especifico de biomassa, com a saúde humana. Esse estudo epidemiológico de séries temporais avalia a associação entre o material particulado coletado durante a queima de plantações de cana-de-açúcar e um indicador de morbidade respiratória em Araraquara (SP). Entre 26 de maio e 31 de agosto de 1995, o número diário de pacientes que necessitaram inalações em um dos principais hospitais da cidade foi quantificado, e utilizado para estimar a morbidade respiratória. Para estimar o nível da poluição do ar foi quantificado diariamente o peso do sedimento do material particulado proveniente da fuligem da cana-de-açúcar, obtido por sedimentação simples, em dois pontos da cidade, um localizado no centro e o segundo na zona rural. A associação entre o peso do sedimento e o número de pacientes que necessitaram de terapia inalatória, foi avaliada pelo modelo aditivo generalizado da regressão de Poisson com controle para sazonalidade, temperatura e dias da semana. Encontrou-se uma associação positiva significante e dose dependente entre o número de terapia inalatória e o peso do sedimento. Um aumento de 10 mg no peso do sedimento está associado a um risco relativo de terapêutica inalatória de 1,09 (1-1,19). Nos dias mais poluídos o risco relativo de terapêutica inalatória é de 1,20 (1,03-1,39). Esses resultados indicam que a queima das plantações da cana-de-açúcar pode causar efeitos deletérios à saúde da população exposta. / This times series epidemiological study was designed to evaluate the association between particulate matter collected during sugar cane plantation burning and an indicator of morbidity respiratory in Araraquara, São Paulo State, Brazil. From May 26th to August 31st, 1995, the daily number of patients that received inhalation therapy in one of the main hospitals of the city was recorded and used as a morbidity respiratory estimation. In order to estimate air pollution levels the daily sediment weight from sugar cane particulate matter was measured after collected by simple sedimentation process, in two strategic points of the city: one in a central area and the other in a peripheral area. The association between the sediment weight and the number of patients who received inhalation therapy was evaluated by means of generalized additive Poisson regression models controlled for seasonality, temperature and days of the week. A positive significant and dose-dependent relationship was found between the number of inhalation therapy and the sediment weight. The relative risk of inhalation therapy associated with an increase of 10 mg in the sediment weight was 1.09 (1 - 1.19), and the relative risk of an inhalation therapy was 1.20 (1.03 -1.39) in the most polluted days. These results indicate that sugar cane plantations burning may cause deleterious health effects in the exposed population.

Estudos experimentais feitos em nosso laboratório comprovaram que a inalação de material particulado proveniente da queima de combustíveis fósseis utilizados em siderurgia pelos ratos adultos diminuiu a atividade motora dos animais no campo aberto. Além disso, provamos que os ratos habituaram ao ambiente desse teste, o que significa que a inalação desse tipo de material não provocou variação em termos de aprendizado simples. Uma das causas da alteração no comportamento em relação à motricidade seria o estresse oxidativo causado pelo material particulado no estriado e cerebelo desses animais. Entretanto, em nossa cidade não existem estudos que demonstrem a estreita associação entre inalação de poluentes, estresse oxidativo e alterações comportamentais. Baseados nos nossos trabalhos anteriores e na literatura, nosso objetivo foi investigar se a poluição atmosférica a nível ambiental durante as fases pré e pós-natal alteraria a memória discriminativa de curta-duração e a memória espacial. Além disso, avaliamos o papel do estresse oxidativo como o mecanismo propulsor dessas mudanças de comportamento. Para tal, ratas prenhas foram expostas ao ar filtrado e ao ar não filtrado durante os 21 dias de gestação. Ao final do período de amamentação, os machos foram separados e subdividos em 4 grupos experimentais (n=24): 1) Filtrado: nasceu e viveu em ambiente cujo ar era filtrado, 2) NFF: nasceu em ambiente cujo ar era não filtrado e viveu a partir do 21o dia do pós-natal no ambiente com ar filtrado, 3) FNF: nasceu sob ar filtrado e viveu a partir do 21o dia do pós-natal sob ar não filtrado, 4)NF: nasceu e viveu em ambiente cujo ar era não filtrado. Os animais ficaram expostos a poluição por 150 dias. Os animais foram divididos em 3 lotes: lote 1: n=6 animais por grupo; após anestesia profunda, os animais foram perfundidos com soro fisiológico seguido de paraformaldeído 4%, o encéfalo foi retirado e dissecado em córtex, hipocampo e estriado para análises histológicas por técnicas estereológicas; lote 2: n=12 ratos por grupo; aplicação dos testes comportamentais; um dia após os testes, esses animais foram eutanasiados por decapitação, o encéfalo retirado e dissecado da mesma forma citada anteriormente para análise de estresse oxidativo; lote 3: n=6 animais por grupo; os animais foram decapitados e o sangue troncular coletado para análises de elementos traço tóxicos e essenciais no sangue total. O córtex apresentou lipoperoxidação no grupo NF quando comparado aos outros grupos, assim como uma alta concentração de Cd no sangue. O grupo NFF apresentou uma maior concentração de Cu, Se e Zn no sangue em relação aos demais. Em relação à memória discriminativa de curta-duração, houve uma diminuição no grupo NF em relação aos demais grupos. No hipocampo e estriado, foi observado aumento da lipoperoxidação nos grupos FNF e NF, respectivamente, quando comparado aos outros grupos. Quanto à memória espacial, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos. Primeiramente, como pudemos observar, o cada estrutura encefálica apresenta uma resposta ao estresse oxidativo. O córtex do grupo NF apresentou aumento de lipoperoxidação. Como se sabe, o Cd é feto tóxico e passa via transplacentária adsorvido ao material particulado inalado pela mãe. No caso do grupo NF, o Cd possivelmente deslocou o Zn do sítio ativo da enzima CuZn superóxido dismutase formando forma inativada da mesma. O Cd, também, forma conjugado com duas moléculas de glutationa reduzida a fim de ser excretado pela bile. Isso reduz a sua capacidade antioxidante. Esse elemento traço desloca o Fe e o Cu dos sítios ativos das suas proteínas de armazenamento, a ferritina e a ceruplasmina, respectivamente. Esses dois elementos ficam livres para catalisar a reação de Fenton cujo produto é o radical hidroxil, extremamente tóxico para o organismo. O grupo NF apresentou uma diminuição na capacidade de discriminar dois objetos diferentes. Provavelmente, o Cd agiu de forma indireta diminuindo a capacidade antioxidante da CuZn superóxido dismutase e da glutationa, além de liberar Fe e Cu e aumentar a produção de radical hidroxil. O aumento da lipoperoxidação causado pelo Cd pode ser o mecanismo responsável pela perda desse tipo de memória. Entretanto, o grupo NFF, cuja exposição à poluição foi na fase pré-natal, não apresentou aumento na lipoperoxidação. Possivelmente, a alta concentração dos elementos traço essenciais, Cu, Zn e Se aumentou a atividade das enzimas CuZn superóxidodismutase e glutationa peroxidase, respectivamente, o que evitou danos oxidativos durante o período intra-uterino. O grupo FNF apresentou aumento de lipoperoxidação no hipocampo, mas não houve diferença na memória espacial testada com o labirinto de Morris modificado. Portanto, considerando todos os achados, concluímos que, possivelmente, o aumento da lipoperoxidação causado indiretamente pelo Cd pode ser um dos mecanismos responsáveis pela perda da capacidade da memória discriminativa de curta-duração. Além disso, os elementos traço essenciais exercem uma proteção via aumento das defesas antioxidantes dos animais que nasceram em ambiente poluído e, após 21 dias de vida, foram transferidos para o ambiente com o ar filtrado, o que demonstra, provavelmente, a existência de mecanismos antioxidantes de adaptação em ambientes inóspitos como forma de proteção contra o agente agressor durante o desenvolvimento do embrião. / Experimental studies done at our laboratory demonstrated that the inhalation of residual oil fly ash by the adult rats decreased motor activity of the animals in the open-field test. Additionaly, we showed that rats which inhalated residual oil fly ash preserved its habituation capacity. In this study, oxidative stress in striatum and cerebellum might be the cause of motor activity alterations. However, there were any studies about air pollution and behavioral alterations in Porto Alegre. Based on our previous works and in the literature, our objective was to investigate if the exposure to air pollution during intrauterine and lactation periods would damage the short term discriminative and spatial memories and if the mechanisms would be dependent of oxidants. For such, female pregnant rats were exposed to the filtered air and to the non filtered air during the 21 days of gestation. At the end of the breast-feeding period, the males were separate and divided in 4 experimental groups (n =24): 1) Filtered (F): - pre and post-natal exposure until adulthood in filtered air; 2) non filtered/filtered air (NFF): pre-natal period in non-filtered air until PND21 and post-natal in filtered air until adulthood; 3) filtered air/non-filtered air (FNF): pre-natal period in filtered air until PND 21 and post-natal period in non-filtered air until adulthood; 4) non filtered air (NF): pre and post-natal periods in non-filtered air.The animals were exposed the pollution for 150 days. The animals were divided in 3 lots: lot 1: n=6 animals per group; after anesthesia, the animals were perfused with saline solution following by paraformaldehyde 4%, the brain was removed and dissected in cortex, hippocampus and striatum for histological analyses by stereological techniques; lot 2: n=12 rats per group; submitted to behavioral tests; one day after the tests, those animals were euthanized by decapitation, the brain was removed and dissected in the same way mentioned previously for oxidative stress analysis; lot 3: 6 animals per group; the animals were decapitated and the troncular blood was collected to analyze the toxic and the essential trace elements. The cortex presented lipoperoxidation in NF group when compared to other groups, as well as a high concentration of Cd in the blood. The group NFF presented higher blood concentration of Cu, Se and Zn when compared to other groups. There was a decrease in the discriminative capacity in the group NF when compared to other groups. In the hippocampus and striatum, increases of lipidperoxidation were observed in the groups FNF and NF, respectively, when compared to other groups. Spatial memory of all groups was preserved. We observed the each brain structure reacts in a different way to oxidative stress. The NF cortex group presented an increased of lipidperoxidation. In this group, there was higher Cd blood concentration, which passes through placenta and it is fetotoxic. It might be possible that Cd dislocated Zn of the active site of CuZn superóxido dismutase resulting in inactive forms of this enzyme. The Cd also depletes reduced glutathione. Moreover, Cd may dislocate the Fe and Cu from its storage proteins to react with oxygen peroxide increasing the hydroxyl radical production by Fenton reaction. The group NF presented a decrease in the capacity to discriminate two different objects. Cd may act in an indirect way reducing the antioxidant capacity of CuZn superxidodismutase and of the glutathione and increasing the hydroxyl radical production. Lipoperoxidation in NF cortex caused by the Cd may be one of the mechanisms which explain the loss of discriminative capacity. However, the group NFF, whose air pollution exposure was in the pre-natal period, did not present increase of lipidperoxidation. The higher concentrations of essential trace elements (Cu, Se and Zn) may protect this group against oxidative stress. These elements are cofactor of antioxidants enzymes, superoxidodismutase and glutathione peroxidase and increased its activities during the intra-uterine exposure to air pollution. The group FNF presented lipidperoxidation increase in the hippocampus, but there was no difference in the spatial memory tested with Morris\' maze. Therefore, considering our data, we suggested that the increase of lipidperoxidation caused indirectly by Cd, which was adsorbed in particulate matter surface, may be one of the mechanisms which explain the loss of short-term discriminative memory

Cadmium (Cd) concentration in the environment has increased in most recent decades, which represents a serious socio-environmental problem, since Cd is toxic to most living beings. Thus, it is important to reduce the concentration of this metal in contaminated environments, and the use of plants properly supplied with sulfur (S) can contribute to this (phytoextraction), since S is a component of metabolites involved in defense responses against stress caused by Cd. Therefore, our aim with this study was to evaluate the effect of S on i) Cd uptake kinetics, ii) root development and nutrient uptake, iii) metabolic profiling and thiol peptides synthesis, and iv) activity of antioxidant and photosynthetic system of Massai grass (Panicum maximum Jacq. cv. Massai) used for Cd phytoextraction. The studies were carried out in a greenhouse conditions using pots of 0.5 and 2.0 L for development of the study about Cd uptake kinetics (treatments represented by combinations of S: 0.1 and 1.9 mmol L-1 and Cd concentrations: 0.1 and 0.5 mmol L-1) and Cd detoxification mechanisms (treatments represented by combinations of S: 0.1, 1.9 and 3.7 mmol L-1 and Cd concentrations: 0.0, 0.1 and 0.5 mmol L-1), respectively. Pots were distributed in randomized blocks, with four replications. Plants used in Cd kinetics study were exposed to treatments for 14 days after they remained in solutions containing only S for 42 days, while plants used in Cd detoxification study were exposed to treatments for 9 days after growing in solutions containing only S for 44 days. At the end of studies, plants used were harvested and sent for analysis. Maximum uptake rate (Vmax) and Cd apoplastic influx of Massai grass exposed to highest Cd concentration was highest when the plants were supplied with highest S concentration. The root development of Massai grass was strongly inhibited when plants were exposed to 0.5 mmol L-1 Cd, but proper (1.9 mmol L-1) S supply allowed highest Cd uptake, while excessive S supply (3.7 mmol L-1) decreased iron plaques formation in the roots of plants. Lysine, cysteine, ornithine, arginine, tryptophan and histidine were accumulated in more than one tissue in plants exposed to Cd, as well as galactinol. Glutathione (GSH), phytochelatins (PCs) and their homologues were strongly induced by Cd, whereas plants supplied with 1.9 and/or 3.7 mmol L-1 S showed the highest concentrations of these peptides. Plants supplied with highest S concentration showed lowest lipid peroxidation and highest photosynthetic rate, which evidences that antioxidant system of these plants was more efficient in mitigating the damages caused by Cd. In view of these results, it is clear that Massai grass properly supplied with S shows greatest Cd tolerance, as well as phytoextraction potential / A concentração de cádmio (Cd) no ambiente aumentou em décadas recentes, o que representa sério problema sócio-ambiental, visto que o Cd é tóxico para a maioria dos seres vivos. Por isso, é importante reduzir a concentração desse metal em ambientes contaminados e o uso de plantas adequadamente supridas com enxofre (S) pode contribuir para isso (fitoextração), uma vez que o S é componente de metabólitos envolvidos no combate ao estresse causado pelo Cd. Assim, o nosso objetivo com esse estudo foi avaliar o efeito do S na i) cinética de absorção do Cd, no ii) desenvolvimento radicular e na absorção de nutrientes, no iii) perfil metabólico e síntese de compostos tiol, e iv) na atividade do sistema antioxidante e fotossintético do capim-massai (Panicum maximum Jacq. cv. Massai), utilizado para fitoextração de Cd. Os estudos foram conduzidos em casa de vegetação utilizando-se vasos de 0,5 e 2,0 L para a condução do estudo de cinética de absorção de Cd (tratamentos representados pelas combinações das doses de S de 0,1 e 1,9 mmol L-1 e Cd de 0,1 e 0,5 mmol L-1) e para o estudo dos mecanismos de detoxificação de Cd (tratamentos representados pelas combinações das doses de S de 0,1; 1,9 e 3,7 mmol L-1 e Cd de 0,0; 0,1 e 0,5 mmol L-1), respectivamente. Os vasos foram distribuídos em blocos ao acaso, com quatro repetições. As plantas utilizadas no estudo de cinética foram expostas aos tratamentos durante 14 dias após as mesmas terem permanecido em soluções contendo apenas S durante 42 dias, enquanto as plantas utilizadas no estudo de detoxificação de Cd foram expostas aos tratamentos pelo período de 9 dias após terem crescido em soluções contendo apenas S por 44 dias. Ao final dos estudos, as plantas utilizadas foram colhidas e encaminhadas para análises. A velocidade máxima de absorção (Vmax) e o influxo apoplástico de Cd do capim-massai exposto à maior dose de Cd foram maiores quando as plantas foram supridas com a maior dose de S. O desenvolvimento radicular do capim-massai foi fortemente inibido quando as plantas foram expostas à dose de Cd de 0,5 mmol L-1, mas o adequado (1,9 mmol L-1) suprimento de S permitiu maior absorção de Cd, enquanto o suprimento excessivo (3,7 mmol L-1) de S diminuiu a formação de placas de ferro nas raízes das plantas. A lisina, cisteína, ornitina, arginina, triptofano e histidina foram acumulados em mais de um tecido nas plantas expostas ao Cd, assim como o galactinol. A glutationa (GSH), as fitoquelatinas (PCs) e seus homólogos foram fortemente induzidos pelo Cd, sendo que as plantas supridas com as doses de S de 1,9 e/ou 3,7 mmol L-1 apresentaram as maiores concentrações desses peptídeos. As plantas supridas com as maiores doses de S apresentaram menor peroxidação lipídica e maior taxa fotossintética, o que demonstra que o sistema antioxidante dessas plantas foi mais eficiente na atenuação dos danos causados pelo Cd. Diante desses resultados, fica claro que o capim-massai suprido adequadamente com S apresenta maior tolerância ao Cd, assim como maior potencial de fitoextração

Cadmium (Cd) concentration in the environment has increased in most recent decades, which represents a serious socio-environmental problem, since Cd is toxic to most living beings. Thus, it is important to reduce the concentration of this metal in contaminated environments, and the use of plants properly supplied with sulfur (S) can contribute to this (phytoextraction), since S is a component of metabolites involved in defense responses against stress caused by Cd. Therefore, our aim with this study was to evaluate the effect of S on i) Cd uptake kinetics, ii) root development and nutrient uptake, iii) metabolic profiling and thiol peptides synthesis, and iv) activity of antioxidant and photosynthetic system of Massai grass (Panicum maximum Jacq. cv. Massai) used for Cd phytoextraction. The studies were carried out in a greenhouse conditions using pots of 0.5 and 2.0 L for development of the study about Cd uptake kinetics (treatments represented by combinations of S: 0.1 and 1.9 mmol L-1 and Cd concentrations: 0.1 and 0.5 mmol L-1) and Cd detoxification mechanisms (treatments represented by combinations of S: 0.1, 1.9 and 3.7 mmol L-1 and Cd concentrations: 0.0, 0.1 and 0.5 mmol L-1), respectively. Pots were distributed in randomized blocks, with four replications. Plants used in Cd kinetics study were exposed to treatments for 14 days after they remained in solutions containing only S for 42 days, while plants used in Cd detoxification study were exposed to treatments for 9 days after growing in solutions containing only S for 44 days. At the end of studies, plants used were harvested and sent for analysis. Maximum uptake rate (Vmax) and Cd apoplastic influx of Massai grass exposed to highest Cd concentration was highest when the plants were supplied with highest S concentration. The root development of Massai grass was strongly inhibited when plants were exposed to 0.5 mmol L-1 Cd, but proper (1.9 mmol L-1) S supply allowed highest Cd uptake, while excessive S supply (3.7 mmol L-1) decreased iron plaques formation in the roots of plants. Lysine, cysteine, ornithine, arginine, tryptophan and histidine were accumulated in more than one tissue in plants exposed to Cd, as well as galactinol. Glutathione (GSH), phytochelatins (PCs) and their homologues were strongly induced by Cd, whereas plants supplied with 1.9 and/or 3.7 mmol L-1 S showed the highest concentrations of these peptides. Plants supplied with highest S concentration showed lowest lipid peroxidation and highest photosynthetic rate, which evidences that antioxidant system of these plants was more efficient in mitigating the damages caused by Cd. In view of these results, it is clear that Massai grass properly supplied with S shows greatest Cd tolerance, as well as phytoextraction potential / A concentração de cádmio (Cd) no ambiente aumentou em décadas recentes, o que representa sério problema sócio-ambiental, visto que o Cd é tóxico para a maioria dos seres vivos. Por isso, é importante reduzir a concentração desse metal em ambientes contaminados e o uso de plantas adequadamente supridas com enxofre (S) pode contribuir para isso (fitoextração), uma vez que o S é componente de metabólitos envolvidos no combate ao estresse causado pelo Cd. Assim, o nosso objetivo com esse estudo foi avaliar o efeito do S na i) cinética de absorção do Cd, no ii) desenvolvimento radicular e na absorção de nutrientes, no iii) perfil metabólico e síntese de compostos tiol, e iv) na atividade do sistema antioxidante e fotossintético do capim-massai (Panicum maximum Jacq. cv. Massai), utilizado para fitoextração de Cd. Os estudos foram conduzidos em casa de vegetação utilizando-se vasos de 0,5 e 2,0 L para a condução do estudo de cinética de absorção de Cd (tratamentos representados pelas combinações das doses de S de 0,1 e 1,9 mmol L-1 e Cd de 0,1 e 0,5 mmol L-1) e para o estudo dos mecanismos de detoxificação de Cd (tratamentos representados pelas combinações das doses de S de 0,1; 1,9 e 3,7 mmol L-1 e Cd de 0,0; 0,1 e 0,5 mmol L-1), respectivamente. Os vasos foram distribuídos em blocos ao acaso, com quatro repetições. As plantas utilizadas no estudo de cinética foram expostas aos tratamentos durante 14 dias após as mesmas terem permanecido em soluções contendo apenas S durante 42 dias, enquanto as plantas utilizadas no estudo de detoxificação de Cd foram expostas aos tratamentos pelo período de 9 dias após terem crescido em soluções contendo apenas S por 44 dias. Ao final dos estudos, as plantas utilizadas foram colhidas e encaminhadas para análises. A velocidade máxima de absorção (Vmax) e o influxo apoplástico de Cd do capim-massai exposto à maior dose de Cd foram maiores quando as plantas foram supridas com a maior dose de S. O desenvolvimento radicular do capim-massai foi fortemente inibido quando as plantas foram expostas à dose de Cd de 0,5 mmol L-1, mas o adequado (1,9 mmol L-1) suprimento de S permitiu maior absorção de Cd, enquanto o suprimento excessivo (3,7 mmol L-1) de S diminuiu a formação de placas de ferro nas raízes das plantas. A lisina, cisteína, ornitina, arginina, triptofano e histidina foram acumulados em mais de um tecido nas plantas expostas ao Cd, assim como o galactinol. A glutationa (GSH), as fitoquelatinas (PCs) e seus homólogos foram fortemente induzidos pelo Cd, sendo que as plantas supridas com as doses de S de 1,9 e/ou 3,7 mmol L-1 apresentaram as maiores concentrações desses peptídeos. As plantas supridas com as maiores doses de S apresentaram menor peroxidação lipídica e maior taxa fotossintética, o que demonstra que o sistema antioxidante dessas plantas foi mais eficiente na atenuação dos danos causados pelo Cd. Diante desses resultados, fica claro que o capim-massai suprido adequadamente com S apresenta maior tolerância ao Cd, assim como maior potencial de fitoextração

Estudos experimentais feitos em nosso laboratório comprovaram que a inalação de material particulado proveniente da queima de combustíveis fósseis utilizados em siderurgia pelos ratos adultos diminuiu a atividade motora dos animais no campo aberto. Além disso, provamos que os ratos habituaram ao ambiente desse teste, o que significa que a inalação desse tipo de material não provocou variação em termos de aprendizado simples. Uma das causas da alteração no comportamento em relação à motricidade seria o estresse oxidativo causado pelo material particulado no estriado e cerebelo desses animais. Entretanto, em nossa cidade não existem estudos que demonstrem a estreita associação entre inalação de poluentes, estresse oxidativo e alterações comportamentais. Baseados nos nossos trabalhos anteriores e na literatura, nosso objetivo foi investigar se a poluição atmosférica a nível ambiental durante as fases pré e pós-natal alteraria a memória discriminativa de curta-duração e a memória espacial. Além disso, avaliamos o papel do estresse oxidativo como o mecanismo propulsor dessas mudanças de comportamento. Para tal, ratas prenhas foram expostas ao ar filtrado e ao ar não filtrado durante os 21 dias de gestação. Ao final do período de amamentação, os machos foram separados e subdividos em 4 grupos experimentais (n=24): 1) Filtrado: nasceu e viveu em ambiente cujo ar era filtrado, 2) NFF: nasceu em ambiente cujo ar era não filtrado e viveu a partir do 21o dia do pós-natal no ambiente com ar filtrado, 3) FNF: nasceu sob ar filtrado e viveu a partir do 21o dia do pós-natal sob ar não filtrado, 4)NF: nasceu e viveu em ambiente cujo ar era não filtrado. Os animais ficaram expostos a poluição por 150 dias. Os animais foram divididos em 3 lotes: lote 1: n=6 animais por grupo; após anestesia profunda, os animais foram perfundidos com soro fisiológico seguido de paraformaldeído 4%, o encéfalo foi retirado e dissecado em córtex, hipocampo e estriado para análises histológicas por técnicas estereológicas; lote 2: n=12 ratos por grupo; aplicação dos testes comportamentais; um dia após os testes, esses animais foram eutanasiados por decapitação, o encéfalo retirado e dissecado da mesma forma citada anteriormente para análise de estresse oxidativo; lote 3: n=6 animais por grupo; os animais foram decapitados e o sangue troncular coletado para análises de elementos traço tóxicos e essenciais no sangue total. O córtex apresentou lipoperoxidação no grupo NF quando comparado aos outros grupos, assim como uma alta concentração de Cd no sangue. O grupo NFF apresentou uma maior concentração de Cu, Se e Zn no sangue em relação aos demais. Em relação à memória discriminativa de curta-duração, houve uma diminuição no grupo NF em relação aos demais grupos. No hipocampo e estriado, foi observado aumento da lipoperoxidação nos grupos FNF e NF, respectivamente, quando comparado aos outros grupos. Quanto à memória espacial, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos. Primeiramente, como pudemos observar, o cada estrutura encefálica apresenta uma resposta ao estresse oxidativo. O córtex do grupo NF apresentou aumento de lipoperoxidação. Como se sabe, o Cd é feto tóxico e passa via transplacentária adsorvido ao material particulado inalado pela mãe. No caso do grupo NF, o Cd possivelmente deslocou o Zn do sítio ativo da enzima CuZn superóxido dismutase formando forma inativada da mesma. O Cd, também, forma conjugado com duas moléculas de glutationa reduzida a fim de ser excretado pela bile. Isso reduz a sua capacidade antioxidante. Esse elemento traço desloca o Fe e o Cu dos sítios ativos das suas proteínas de armazenamento, a ferritina e a ceruplasmina, respectivamente. Esses dois elementos ficam livres para catalisar a reação de Fenton cujo produto é o radical hidroxil, extremamente tóxico para o organismo. O grupo NF apresentou uma diminuição na capacidade de discriminar dois objetos diferentes. Provavelmente, o Cd agiu de forma indireta diminuindo a capacidade antioxidante da CuZn superóxido dismutase e da glutationa, além de liberar Fe e Cu e aumentar a produção de radical hidroxil. O aumento da lipoperoxidação causado pelo Cd pode ser o mecanismo responsável pela perda desse tipo de memória. Entretanto, o grupo NFF, cuja exposição à poluição foi na fase pré-natal, não apresentou aumento na lipoperoxidação. Possivelmente, a alta concentração dos elementos traço essenciais, Cu, Zn e Se aumentou a atividade das enzimas CuZn superóxidodismutase e glutationa peroxidase, respectivamente, o que evitou danos oxidativos durante o período intra-uterino. O grupo FNF apresentou aumento de lipoperoxidação no hipocampo, mas não houve diferença na memória espacial testada com o labirinto de Morris modificado. Portanto, considerando todos os achados, concluímos que, possivelmente, o aumento da lipoperoxidação causado indiretamente pelo Cd pode ser um dos mecanismos responsáveis pela perda da capacidade da memória discriminativa de curta-duração. Além disso, os elementos traço essenciais exercem uma proteção via aumento das defesas antioxidantes dos animais que nasceram em ambiente poluído e, após 21 dias de vida, foram transferidos para o ambiente com o ar filtrado, o que demonstra, provavelmente, a existência de mecanismos antioxidantes de adaptação em ambientes inóspitos como forma de proteção contra o agente agressor durante o desenvolvimento do embrião. / Experimental studies done at our laboratory demonstrated that the inhalation of residual oil fly ash by the adult rats decreased motor activity of the animals in the open-field test. Additionaly, we showed that rats which inhalated residual oil fly ash preserved its habituation capacity. In this study, oxidative stress in striatum and cerebellum might be the cause of motor activity alterations. However, there were any studies about air pollution and behavioral alterations in Porto Alegre. Based on our previous works and in the literature, our objective was to investigate if the exposure to air pollution during intrauterine and lactation periods would damage the short term discriminative and spatial memories and if the mechanisms would be dependent of oxidants. For such, female pregnant rats were exposed to the filtered air and to the non filtered air during the 21 days of gestation. At the end of the breast-feeding period, the males were separate and divided in 4 experimental groups (n =24): 1) Filtered (F): - pre and post-natal exposure until adulthood in filtered air; 2) non filtered/filtered air (NFF): pre-natal period in non-filtered air until PND21 and post-natal in filtered air until adulthood; 3) filtered air/non-filtered air (FNF): pre-natal period in filtered air until PND 21 and post-natal period in non-filtered air until adulthood; 4) non filtered air (NF): pre and post-natal periods in non-filtered air.The animals were exposed the pollution for 150 days. The animals were divided in 3 lots: lot 1: n=6 animals per group; after anesthesia, the animals were perfused with saline solution following by paraformaldehyde 4%, the brain was removed and dissected in cortex, hippocampus and striatum for histological analyses by stereological techniques; lot 2: n=12 rats per group; submitted to behavioral tests; one day after the tests, those animals were euthanized by decapitation, the brain was removed and dissected in the same way mentioned previously for oxidative stress analysis; lot 3: 6 animals per group; the animals were decapitated and the troncular blood was collected to analyze the toxic and the essential trace elements. The cortex presented lipoperoxidation in NF group when compared to other groups, as well as a high concentration of Cd in the blood. The group NFF presented higher blood concentration of Cu, Se and Zn when compared to other groups. There was a decrease in the discriminative capacity in the group NF when compared to other groups. In the hippocampus and striatum, increases of lipidperoxidation were observed in the groups FNF and NF, respectively, when compared to other groups. Spatial memory of all groups was preserved. We observed the each brain structure reacts in a different way to oxidative stress. The NF cortex group presented an increased of lipidperoxidation. In this group, there was higher Cd blood concentration, which passes through placenta and it is fetotoxic. It might be possible that Cd dislocated Zn of the active site of CuZn superóxido dismutase resulting in inactive forms of this enzyme. The Cd also depletes reduced glutathione. Moreover, Cd may dislocate the Fe and Cu from its storage proteins to react with oxygen peroxide increasing the hydroxyl radical production by Fenton reaction. The group NF presented a decrease in the capacity to discriminate two different objects. Cd may act in an indirect way reducing the antioxidant capacity of CuZn superxidodismutase and of the glutathione and increasing the hydroxyl radical production. Lipoperoxidation in NF cortex caused by the Cd may be one of the mechanisms which explain the loss of discriminative capacity. However, the group NFF, whose air pollution exposure was in the pre-natal period, did not present increase of lipidperoxidation. The higher concentrations of essential trace elements (Cu, Se and Zn) may protect this group against oxidative stress. These elements are cofactor of antioxidants enzymes, superoxidodismutase and glutathione peroxidase and increased its activities during the intra-uterine exposure to air pollution. The group FNF presented lipidperoxidation increase in the hippocampus, but there was no difference in the spatial memory tested with Morris\' maze. Therefore, considering our data, we suggested that the increase of lipidperoxidation caused indirectly by Cd, which was adsorbed in particulate matter surface, may be one of the mechanisms which explain the loss of short-term discriminative memory