Introdução: Conhecer as respostas proteômicas de diferentes grupos metabólicos após uma intervenção nutricional poderia ajudar a identificar biomarcadores e o tratamento dietético mais apropriado para diferentes perfis de indivíduos. Objetivos: Descrever dois diferentes grupos metabólicos em um estudo de intervenção nutricional; descrever o perfil lipídico, os níveis de glicose e os dados proteômicos ao longo do estudo nesses dois grupos. Metodologia: Foi realizado um estudo de intervenção \"N-of-1\", com indivíduos de 9 a 13 anos, no qual ocorreu avaliação antropométrica, de composição corporal, de ingestão alimentar, bioquímica e proteômica em três momentos: no início do estudo (momento 1), após 6 semanas de suplementação diária de micronutrientes (momento 2), e após outras 6 semanas sem nenhuma intervenção (momento 3). A técnica estatística \"k-means clustering\" foi utilizada para alocar os participantes em dois grupos metabólicos distintos (cluster 1 e cluster 2), de acordo com os perfis glicídicos e lipídicos (glicemia, triglicerídeos, colesterol total, LDL, HDL e VLDL colesterol) que os indivíduos apresentaram nos três momentos do estudo. Resultados: O cluster 1 (n = 111) teve melhor perfil glico-lipídico e também apresentou menores valores para índice de massa corporal, circunferência de cintura e porcentagem de gordura corporal nos três momentos do estudo, comparado ao cluster 2 (n = 25). A ingestão alimentar não diferiu entre os clusters em nenhum momento do estudo. Com a suplementação de micronutrientes, o cluster 1 apresentou redução de glicemia, LDL e colesterol total, além de diminuir sua ingestão de energia, carboidrato, lipídeo e proteína, enquanto o cluster 2 reduziu LDL, colesterol total e HDL e não alterou sua ingestão de energia e macronutrientes. Foi identificada a expressão de 20 proteínas no plasma dos indivíduos dos clusters 1 e 2, sendo que a maioria delas evoluiu de maneira diferente entre os dois grupos após a intervenção. Com a suplementação, o cluster 1 apresentou aumento na expressão de alpha-1-acid glycoprotein 1, alpha- 2-HS-glycoprotein, ceruloplasmin e de fibrinogen alpha, beta e gamma chain, bem como redução na expressão de apolipoprotein A-IV, haptoglobin, Ig alpha-1 chain C region, serotransferrin e vitamin D-binding protein. No mesmo período, o cluster 2 mostrou aumento de alpha-1-antitrypsin, ceruloplasmin, haptoglobin, Ig alpha-1 chain C region e plasma protease C1 inhibitor, além de diminuição na expressão de alpha-1-acid glycoprotein 1 e de fibrinogen alpha, beta e gamma chain. Conclusões: É possível que tenha ocorrido aumento de expressão de proteínas que podem ter auxiliado na melhora do perfil glico-lipídico dos participantes. O cluster de pior perfil parece ter se beneficiado mais com a intervenção em relação à expressão de proteínas do que o cluster de melhor perfil. O estudo do perfil genético poderia ajudar no entendimento da resposta metabólica dos indivíduos. / Introduction: Knowing the proteomic responses from different metabolic groups after a nutritional intervention could help to identify biomarkers and the most appropriate dietary treatment for different profiles of subjects. Aims: To describe two different metabolic groups in a nutritional intervention study; To describe the lipid profile, glucose levels and proteomic data throughout the study in these two groups. Methodology: An \"N-of-1\" intervention study was carried out with subjects from 9 to 13 years of age, in which anthropometric, body composition, food intake, biochemical and proteomics evaluation was performed in three moments: at the beginning of the study (moment 1), after 6 weeks of daily micronutrient supplementation (moment 2), and after another 6 weeks without any intervention (moment 3). The \"k-means clustering\" technique was used to allocate the participants to two distinct metabolic groups (cluster 1 and cluster 2) according to the glucose and lipid profiles (glycemia, triglycerides, total cholesterol, LDL, HDL and VLDL cholesterol) that these subjects presented at the three moments of the study. Results: Cluster 1 (n = 111) had a better glycemic and lipid profile and also presented lower values for body mass index, waist circumference and body fat percentage in the three moments of the study, compared to cluster 2 (n = 25). Food intake did not differ between the clusters in any moment of the study. With supplementation, cluster 1 showed a decrease in glycemia, LDL and total cholesterol, as well as decreased energy, carbohydrate, lipid and protein intake, while cluster 2 reduced LDL, total cholesterol and HDL and did not alter its energy and macronutrients intake. It was identified the expression of 20 proteins in the plasma of the subjects from clusters 1 and 2, and most of them evolved differently between the two groups after the intervention. Cluster 1 showed increase in expression of alpha-1-acid glycoprotein 1, alpha-2-HS-glycoprotein, ceruloplasmin and alpha, beta and gamma chain fibrinogen, as well as reduction in expression of apolipoprotein A-IV, haptoglobin, Ig alpha-1 chain C region, serotransferrin and vitamin D-binding protein. In the same period, cluster 2 showed an increase of alpha-1-antitrypsin, ceruloplasmin, haptoglobin, Ig alpha-1 chain C region and plasma protease C1 inhibitor, as well as decrease in the expression of alpha-1- acid glycoprotein 1 and alpha fibrinogen, beta and gamma chain. Conclusions: It is possible that there was occurred an increase in the expression of proteins that may have helped to improve glycemic and lipid profiles of the participants. The worst-profile cluster seems to have benefited more from the intervention in relation to protein expression than the cluster with the best profile. The study of the genetic profile could help in the understanding of the individuals metabolic response.

O mercúrio (Hg) é um metal não essencial, encontrado em diferentes formas químicas, com propriedades bastante diferentes. Entretanto, todas são tóxicas e capazes de alterar inúmeras vias metabólicas. Dentre os efeitos tóxicos da exposição ao Hg, tem grande relevância a toxicidade sobre os tecidos renal, cerebral e hepático. Os principais efeitos nefrotóxicos decorrentes da exposição ao Hg têm sido atribuídos ao estresse oxidativo e produção de espécies reativas do oxigênio (ROS), além de causar danos no metabolismo mitocondrial, alterando a funcionalidade da membrana celular e a polaridade tubular renal. As formas orgânicas do Hg apresentam efeitos tóxicos sobre o sistema nervoso central (SNC), com a capacidade de induzir sérios danos ao desenvolvimento neurológico, tais como deficiências na fala, hiperatividade, dificuldade de concentração e até mesmo desordens semelhantes ao autismo. No tecido hepático, os principais efeitos tóxicos ocorrem por alterações no ciclo entero-hepático, processo-chave na excreção do mercúrio. A exposição aos metais, de uma maneira geral, ativa um mecanismo que modifica a produção alterada de proteínas na tentativa de manter a homeostase e de proteger ou reparar macromoléculas que são alvos diretos ou indiretos de xenobióticos. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de mapas bidimensionais, o perfil de expressão de proteínas em amostras fígado, cérebro e rim de ratos expostos a diferentes espécies de mercúrio (inorgânico, metilmercúrio e etilmercúrio) comparados aos seus respectivos controles, utilizando a plataforma clássica de análise proteômica (2DE e MS). Observou-se que a exposição às diferentes formas de Hg modificou a expressão de 139 proteínas, sendo 22 em células cerebrais, 19 em células do tecido renal, e 27 em células do tecido hepático. Dentre as proteínas diferencialmente expressas, destacaram-se àquelas relacionadas diretamente ao estresse oxidativo, nos tecidos hepático e renal e relacionadas à homeostase do Ca+2 e à regulação de glutamato na fenda sináptica, no tecido cerebral. Este estudo demonstrou que todas as formas de Hg, promoveram mudanças no perfil protéico em todos os tecidos e, muitas proteínas alteradas, corroboram com os mecanismos de ação do Hg, já previstos na literatura / Mercury (Hg) is not essential metal found in various chemical species with different properties, but all are toxic and can alter numerous metabolic pathways. Among the toxic effects of exposure to mercury, it has great relevance to toxicity on the kidneys, brain and liver tissues. The main nephrotoxic effects from exposure to mercury have been attributed to oxidative stress and production of reactive oxygen species (ROS), in addition to causing damage to mitochondrial metabolism by changing the functionality of the cell membrane and renal tubular polarity. The organic Hg forms present toxic effects on the central nervous system (CNS), with the ability to induce serious damage in the neurological deficiencies such as in speech, hyperactivity, difficulty concentrating and even disorder similar to autism. In liver tissue, the major toxic effects occur by changes in the enterohepatic cycle, key process excretion of mercury. Exposure to metals, in general, activates a mechanism which changes the production of proteins in an attempt to maintain homeostasis and to protect or repair macromolecules that are direct targets or indirect xenobiotics. In this sense, the aim of this study was to evaluate, by means of two-dimensional maps, protein expression\'profiles in liver, brain and kidney samples of rats exposed to different species of mercury (inorganic, methylmercury and ethylmercury) compared to their respective controls, using the classic platform for proteomic analysis (2DE and MS). It was observed that exposure to different forms of Hg modified expression of 139 proteins, 22 in brain cells 19 in kidney tissue cells, and 27 in the hepatic tissue cells. Among the differentially expressed proteins, they stood out to those directly related to oxidative stress in the liver and kidney tissues and related to homeostasis of Ca2+ and glutamate regulation in the synaptic cleft, the brain tissue. This study demonstrated that all Hg forms modified the protein profile in all tissues, and many altered proteins, corroborate the Hg mechanisms of action, as provided in the literature.

Orientador: Odair Correa Bueno / Coorientador: Mario Sergio Palma / Banca: Alexsandro Santana Vieira / Banca: Ana Eugenia de Carvalho Campos / Resumo: As glândulas pós-faríngeas estão presentes em todas as formigas e em algumas vespas solitárias. Localizam-se dorso-lateralmente na transição entre a faringe e o esôfago e sua morfologia é variável entre os diferentes grupos de Formicidae, podendo apresentarse na forma lobulada ou digitada. As funções atribuídas a essas glândulas são passíveis de discussão. São consideradas por diferentes autores como cecos gástricos, divertículo do trato digestório, como produtoras de feromônios ou de hidrocarbonetos cuticulares. Novas evidências tem dado suporte a função dessas glândulas na ingestão e retenção de lipídios. Com isto em vista, o presente trabalho teve como objetivo identificar as proteínas expressas nas glândulas pós-faríngeas de Atta sexdens rubropilosa buscando ampliar o conhecimento sobre uma possível função destas glândulas no metabolismo de lipídios por meio da comparação das proteínas diferencialmente expressas nas glândulas de formigas em três estágios alimentares: rainhas que não receberam nenhum tipo de tratamento alimentar e rainhas que receberam óleo de soja como suplementação lipídica, analisadas 4 e 120 horas após o tratamento. A utilização da abordagem proteômica envolveu técnicas de eletroforese bidimensional, estratégia shotgun e espectrometria de massas. Para a análise dos resultados obtidos foram usadas diferentes ferramentas de bioinformática para a identificação das proteínas e esclarecimento de suas funções. O algoritmo utilizado para pesquisa nos bancos de dados foi o MASCOT Ion Search versão 2.0 e os bancos de dados foram o Protein Data Bank, SwissProt e o GenBank. Foram identificadas 33 proteínas a partir do extrato de glândulas pós-faríngeas de rainhas Atta sexdens rubropilosa, envolvidas em diversas funções como metabolismo de lipídios, energético e de esteróides, bem como com os mecanismos de defesa, regulação metabólica, transdução de sinal e... / Abstract: The post-pharyngeal glands are present in all ants and some solitary wasps. These glands are located laterally in the back of the head, between the pharynx and esophagus, and their morphology varies among different groups of Formicidae. They may present themselves as lobulated or typed. The functions assigned to these glands are open to discussion, and are considered by different authors as gastric caeca, diverticulum of the digestive tract or as producer of pheromones or cuticular hydrocarbons. New evidence has supported the function of these glands to be in the intake and retention of lipids. The present study aimed to identify the proteins present in the post-pharyngeal glands of Atta sexdens rubropilosa seeking to expand knowledge about a possible function of these glands in the metabolism of lipids by comparing the differentially expressed proteins in the glands of ants food in three stages: queens who did not receive any treatment, and queens who received soybean oil as lipid supplementation analyzed 4h and 120h after treatment. Using the proteomic approach involving two-dimensional electrophoresis techniques, strategy and shotgun mass spectrometry. To analyze the obtained results various bioinformatics tools were used for protein identification and clarification of their duties. The algorithm used to search the databases was the MASCOT Ion Search version 2.0 and the databases were the Protein Data Bank, GenBank and SwissProt. In the end, 38 identified proteins were extracted of the post-pharyngeal glands of Atta sexdens rubropilosa queens, involved in several functions such as metabolism of lipid, energy and steroids, as well as defense mechanisms, metabolic regulation, signal transduction, cytoskeleton restoration and membrane protein. The expression of proteins related to lipid... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Acanthamoeba spp. são patógenos protistas de vida livre, capazes de causar ceratite grave e encefalite granulomatosa fatal. Trofozoíto é a forma infectiva de Acanthamoeba spp. e pode provocar infecções em uma variedade de hospedeiros mamíferos e seres humanos, como resultado da complexa interação patógeno-hospedeiro. O dano causado por trofozoítos em infecções da córnea ou do cérebro é o resultado de vários mecanismos patogênicos diferentes não elucidados a nível molecular até agora. Neste trabalho, descrevemos os resultados da caracterização genotípica de isolados ambientais de Acanthamoeba spp. e a identificão por análises proteômicas do repertório de proteínas expressas por trofozoítos de Acanthamoeba polyphaga. Nossos resultados permitiram a caracterização de 13 isolados ambientais de Acanthamoeba spp. obtidos da água de piscinas, que foram classificados em nível de genótipo com base na análise da sequência do gene da subunidade menor do rDNA. Nove dos 13 isolados foram identificados como pertencentes ao genótipo T5, três ao genótipo T4 e um ao genótipo T3. Vários genótipos têm sido relatados em todo o mundo como agentes causadores de ceratite amebiana, incluindo os genótipos T3, T4 e T5. O presente estudo indica que o genótipo T5 é um contaminante comum na água de piscinas. Este trabalho também estabeleceu uma ampla análise do repertório de proteínas expressas por trofozoítos de A. polyphaga, baseado no conjunto de estratégias por 2-DE MS/MS e LC-MS/MS. Foram identificadas 192 proteínas não redundantes. Um mapa proteômico de referência de A. polyphaga na faixa de pH 3-10 foi produzido e de 370 spots resolvidos, 136 proteínas foram identificadas. A classificação funcional das proteínas revelou diversas proteínas com relevância potencial para a sobrevivência do parasita e infecção de hospedeiros mamíferos, incluindo proteínas de superfície e proteínas relacionadas aos mecanismos de defesa. Este estudo descreveu a primeira análise proteômica abrangente do estágio de trofozoíto de Acanthamoeba spp. e fornece bases para estudos prospectivos, comparativos e funcionais de proteínas envolvidas nos mecanismos moleculares de sobrevivência, desenvolvimento e patogenicidade de Acanthamoeba spp. / Acanthamoeba spp. are free-living protist pathogen, capable of causing a blinding keratitis and fatal granulomatous encephalitis. Trophozoite is the form infective of Acanthamoeba spp. and can provoke infections in a variety of mammalian hosts and humans, as result of complex interaction host-pathogen. The damage caused by trophozoites in human corneal or brain infections is the result of several different pathogenic mechanisms not elucidated at the molecular level so far. Here, we describe the results of the characterization genotypic of environment isolates of Acanthamoeba spp. and we performed proteomic analysis to identify the repertoire of proteins expressed by trophozoites of an environmental strain of Acanthamoeba polyphaga. Our results allowed the characterization of 13 Acanthamoeba isolates from swimming pools water that were classified at the genotype level based on the sequence analysis of the small-subunit rDNA gene. Nine of the 13 isolates were genotype T5, three were genotype T4, and one was T3. Several genotypes have been reported worldwide as causative agents of keratitis, including genotypes T3, T4, and T5. The present study indicates that genotype T5 is a common contaminant in swimming-pool water. This work also established a comprehensive analysis of the proteins expressed by A. polyphaga trophozoites based on complementary 2-DE MS/MS and gel-free LC-MS/MS approaches. Overall, 192 nonredundant proteins were identified. An A. polyphaga proteomic map in pH range 3-10 was produced, with protein identification for 136 out of 370 resolved spots. Functional classification of identified proteins revealed several proteins with potential relevance for parasite survival and infection of mammal hosts, including surface proteins and proteins related to defense mechanisms. This study describes the first comprehensive proteomic survey of the trophozoite infective stage of an Acanthamoeba species, and provides foundations to prospective, comparative and functional studies of Acanthamoeba proteins involved in molecular mechanisms of survival, development, and pathogenicity.

Inserido no paradigma da transdisciplinaridade, o presente trabalho foi desenvolvido em etapas, com os seguintes objetivos: a) Construir um dispositivo com base de metal não magnético para ímãs permanentes, visando à geração de um Campo Magnético Estático (CME) ou de um Campo Magnético Compensado (CMC); b) Expor culturas de células mesenquimais a um CME e a um CMC, ou a nenhum campo (controle); c) Analisar a influência destes campos na viabilidade e proliferação celular e nos casos em que houve alteração em pelo menos um destes parâmetros, utilizar a análise proteômica como ferramenta para a compreensão dos mecanismos envolvidos. O dispositivo foi construído utilizando aço inoxidável, capaz de gerar dois tipos de Campos Magnéticos: Compensado (CMC) com intensidade de aproximadamente 0 mT e Estático (CME) com intensidade média de 165 mT. Estes campos foram aplicados a culturas de células mesenquimais de medula óssea de camundongos AJ (MSC/AJ), nos períodos de 0, 24, 48, 72 e 96 h (CMC) e 24 h (CME). Os efeitos sobre a proliferação e a viabilidade foram avaliados por método de contagem manual de células com marcação por azul de tripan. A análise proteômica foi realizada para os experimentos com CMC, com o objetivo de descrever as proteínas envolvidas nas alterações encontradas. A exposição ao CMC tendeu a reduzir a proliferação das células de medula óssea MSC/AJ em relação ao controle em 96 h, porém sem diferença significativa, o que poderia estar relacionado a proteínas que inibem a transcrição, como a Forkhead box protein P2 Foxp2. Este mesmo campo aumentou a viabilidade celular em relação ao baseline para todos os tempos experimentais, o que poderia estar relacionado a proteínas relacionadas à ligação ao Ca+2. Esses mecanismos, entretanto, precisam ser estudados mais profundamente para que possam ser comprovados ou não. Já a exposição ao CME levou a uma tendência à diminuição da proliferação e viabilidade celular em relação ao grupo controle, embora sem diferenças significativas, provavelmente por conta do tamanho amostral e tempo de avaliação (24 h). / Inserted in the transdisciplinarity paradigm, the present work was developed by steps with the following aims: a) To build a device of non-magnetic metal to hold permanent magnets for the generation of a Static Magnetic Field (SMF) or a Compensated Magnetic Field (CMF); b) To expose mesenchimal cells to the SMF and to CMF or to none of the fields (control); c) To analyze the influence of these fields on cell viability and cell proliferation and in the case where it occurred alteration in at least one of these parameters, to use proteomics as a tool for the comprehension of the involved mechanisms. The device was built in stainless steel, able to generate two kinds of Magnetic Fields: Compesated (CMF) with an intensity of nearly zero mT and Static (SMF) with a mean intensity of 165 mT. These fields were applied to bone marrow mesenchimal cell cultures from AJ mice (MSC/AJ), for 0, 24, 48, 72 and 96 h (CMF) and 24 h (SMF) periods. The effects on the proliferation and viability were assessed by tripan blue dying and manual counting of the cells. Proteomics was done for the experiments with CMF, aiming to describe the involved proteins on found alterations. The exposition to CMF tends to reduce the bone marrow cell proliferation of MSC/AJ in relation to control in 96 h, but with no significant difference, which may be related to proteins that inhibit the transcription, like Forkhead box protein P2 Foxp2. This very field raised the cell viability in relation to the baseline for all the experimental times that could be related to proteins connected to Ca2+ binding. However, these mechanisms need more experiments, so they can be confirmed or not. The exposition to the SMF tends to decrease both cell proliferation and viability in relation to the control group, although with no significant difference, probably because of the sample number and the exposition time (24h).

A análise da composição química das uvas é de grande importância para avaliar a data da colheita e a produção de vinhos de qualidade. O estudo do metabolismo das uvas é essencial para definirem-se em quais etapas os metabólitos são produzidos, assim como as proteínas e genes que regulam esses processos. Açúcares, polifenóis e ácidos orgânicos são importantes classes de metabólitos relacionados com o desenvolvimento de uvas. Os açúcares são os compostos que primeiramente indicam a data de colheita, sendo substâncias-chave em diversos processos biológicos. Os polifenóis tem se destacado por sua atividade antioxidante, além de participarem dos mecanismos de defesa da planta. Os ácidos orgânicos são responsáveis pela qualidade organoléptica e estão envolvidos em vários processos metabólicos. As proteínas não contribuem de forma significativa para o valor nutricional, mas são importantes marcadores de variedade para verificar adulterações de vinhos. O Rio Grande do Sul é responsável por grande parte das uvas produzidas no país, e recentemente o Vale do São Francisco tem se destacado na produção destas frutas. Em regiões do Sudeste um manejo de podas diferenciado vem sendo feito para a obtenção de uvas com bons índices de maturação e resistência a doenças fúngicas. Uvas produzidas em Água Vermelha e Louveira, interior de São Paulo, foram estudadas durante a maturação com relação a análises físico-químicas, perfil proteômico, por eletroforese bidimensional e espectrometria de massas, e perfil metabolômico de antocianinas, polifenóis não-antociânicos, ácidos orgânicos e açúcares por técnicas cromatográficas e eletroforéticas acopladas a detectores por arranjo de diodos e/ou espectrometria de massas. Os resultados foram analisados por ferramentas de análise multivariada e comparados com uvas maduras das regiões Sul e Nordeste. Foram observadas tendências de agrupamento das uvas verdes devido à maior acidez e das uvas maduras devido à maior concentração de antocianinas e açúcares, sendo que o perfil de antocianinas pode ser utilizado como marcador de origem varietal. Em termos do perfil proteômico foi possível estabelecer diferenças entre variedades de uvas, além de uma tendência com relação à origem geográfica. Foram identificadas 74 proteínas relacionadas principalmente, às funções de defesa e resposta a stress, metabolismo de carboidratos e metabolismo energético. / Analysis of the chemical composition of grapes is very important to evaluate harvest time and production of high quality wines. The study of grape metabolism is essential to define in which stages metabolites are produced, as well as proteins and genes that regulate these processes. Sugars, polyphenols and organic acids are important classes of metabolites related with grape development. Sugars are compounds that primarily indicate harvest time, and they are key substances in various biological processes. Polyphenols have been noted for its antioxidant activity, also for taking part in mechanisms of plant defense. Organic acids are responsible for organoleptic quality, and they are evolved in diverse metabolic processes. Proteins do not contribute significantly to the nutritional value, but they are important variety markers to verify adulterations of wines. Rio Grande do Sul is responsible for most of the grapes produced in Brazil, and recently Vale do São Francisco has received attention because of the production of these fruits. In some regions of Southeast a different pruning handle has started to obtain grapes with good levels of ripeness and resistance in developing fungal diseases. Grapes cultured in Água Vermelha and Louveira, São Paulo State, were studied during ripening in relation to physical-chemical analysis, proteomic profile, by two-dimensional electrophoresis and mass spectrometry; the metabolomic profile of anthocyanins, non-anthocyanin polyphenols, organic acids and sugars by chromatographic and electrophoretic techniques coupled to diode array and/or mass spectrometry detectors. The results were analyzed by multivariate analysis and compared with those of mature grapes from South and Northeast regions. The data show clustering of green grapes due to higher acidity and clusters of mature grapes due to higher anthocyanin and sugars concentrations, and the profile of anthocyanins can be used as a varietal marker. Considering the proteomic profile, it was possible to group different varieties of grapes with a trend in relation to geographical origin being also observed. It was identified 74 proteins related, mainly, to defense and stress response, carbohydrate metabolism and energetic metabolism.

O câncer de bexiga é uma neoplasia urogenital que acomete homens e mulheres, sendo que somente no Brasil 8.600 novos casos ao ano são diagnosticados. Cistoscopia transuretral é a conduta padrão no diagnóstico e acompanhamento do câncer de bexiga. Entretanto, tal procedimento é extremamente invasivo e doloroso além de ter elevado custo e não garantir todos os resultados. Assim, busca-se por marcadores moleculares que possam auxiliar no diagnóstico e progressão do câncer de bexiga, bem como diminuir a necessidade de exames invasivos no acompanhamento de pacientes tratados. Nesse sentido, a urina tem papel de destaque como fonte de biomarcadores devido principalmente ao seu caráter não invasivo. <br /> Nesse trabalho foram utilizadas duas abordagens \'ômicas\': proteômica e metabolômica, para a busca de biomarcadores em urina para o diagnóstico e prognóstico do câncer de bexiga, respectivamente. Com a abordagem proteômica buscou-se apenas por biomarcadores para o diagnóstico da doença e, utilizando as técnicas de eletroforese 2-DE, OFFGEL e MS, juntamente com análise estatística multivariada, foi possível identificar 32 proteínas que apresentam-se como potenciais marcadores para o câncer de bexiga. A abordagem metabolômica foi empregada para a busca de biomarcadores para reincidência e progressão da doença. As técnicas analíticas utilizadas nessa abordagem, LC-MS e CE-MS, mostraram-se complementares e, dos resultados obtidos com ambas e avaliados com análise estatística multivariada foi possível indicar 19 metabólitos para reincidência e 23 metabólitos para progressão do câncer de bexiga. <br /> Assim, neste trabalho explorou-se como as ciências \'ômicas\', a qual abrange técnicas analíticas de high-throughput, estatística multivariada e ferramentas de bioinformática auxiliando na descoberta de potenciais biomarcadores não invasivos para o diagnóstico e prognóstico do câncer de bexiga. Portanto, o presente estudo foi de grande importância e relevância à medida que ilustrou como tais técnicas podem potencialmente auxiliar no diagnóstico e prognóstico de doenças e contribuir para tratamentos personalizados no futuro, indicando a potencialidade de estudos dessa natureza. / Bladder cancer is an urogenital cancer affecting men and women, and just in Brazil 8,600 new cases are diagnosed annually. Transurethral cystoscopy is a standard conduct in the diagnosis and monitoring of bladder cancer. However, this procedure is extremely invasive, painful, expensive and does not guarantee the best results. Thus, the searching for molecular markers may assist in the diagnosis and monitoring of bladder cancer, as well as decreasing the need for invasive tests in the monitoring of patients treatment. In this way, urine shows an important role as a source of biomarkers, mainly due to its non-invasive nature. <br /> In this work we used two \'omics\' approaches: proteomics and metabolomics, to search for biomarkers in urine for the diagnosis and progression of bladder cancer, respectively. The proteomics approach was explored for biomarkers for diagnosing disease. Using 2-DE, OFFGEL electrophoresis, and MS techniques, as well multivariate statistical analysis, they were identified 32 proteins that may be pointed as potential markers for bladder cancer. The metabolomics approach was used to search for biomarkers for progression and recurrence of the disease. The analytical techniques used for this approach, LC-MS and CE-MS, were complementary to each other and the results evaluated with multivariate statistical analysis indicated that 19 metabolites for recurrence and 23 metabolites for progression of bladder cancer could possibly be used for validation studies. <br /> Thus, we demonstrated how the \'omics\' sciences, which include high- throughput analytical techniques, multivariate statistical analysis, and bioinformatics tools, aid in the discovery of potential biomarkers for noninvasive diagnosis, evaluate recurrence and monitor progression of bladder cancer. Therefore, this study was of high relevance to demonstrate the potential of such techniques to contribute to studies of personalized medicine.

As cascavéis são classificadas como grupo monofilético contendo dois gêneros descritos ao grupo: Crotalus ssp. e Sistrurus ssp., os quais surgiram no México a aproximadamente 20 milhões de anos, colonizando então, praticamente todo o continente americano. Fatores como dieta, dimorfismo sexual, ontogenia, mutações e distribuição geográfica podem influenciar na composição dos venenos e consequentemente no envenenamento. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o perfil proteico, bem como as propriedades enzimáticas e imunológicas dos venenos de algumas espécies e subespécies de Crotalus ssp. (C. atrox, C. scutulatus scutulatus, C. viridis viridis, C. vegrandis, C. durissus cascavella, C. d. collilineatus e C. d. terrificus). Os resultados indicaram pouca variabilidade entre os perfis eletroforéticos dos venenos, contudo as diferenças foram na concentração relativa das proteínas. A análises proteômica identificou alguns componentes dos venenos e serinopeptidases, metalopeptidases e fosfolipases A2 foram as mais abundantes. Além disso, por zimografia, observou-se que todos os venenos analisados apresentaram atividade proteolítica e que os venenos norte-americanos em todos os zimogramas foram mais hidrolíticos. Em caseína, a atividade enzimática dos venenos foi menos intensa comparado aos outros substratos. Em relação às gelatinases das amostras estudadas, pôde ser observado inibição da atividade enzimática induzida por alguns componentes utilizando EDTA, principalmente nos venenos de C. atrox e C. vegrandis. Em relação à inibição das serinopeptidases, foi observado que todas as gelatinases dos venenos crotálicos apresentaram inibição total ou parcial da atividade hidrolítica. Houve variabilidade entre as hialuronidases encontradas dos venenos crotálicos, tanto em relação à massa das enzimas e intensidade da degradação, quanto em diferentes pHs. Nos ensaios enzimáticos quantitativos (azocaseinolítico fosfolipásico e peptidásico) os venenos Norte Americanos demonstraram conter mais proteases em relação aos venenos Sul Americanos. Por Western Blotting, as amostras reagiram com os anticorpos presentes nos soros anti-crotálico e anti-botrópico, apresentando reatividade antigênica cruzada entre as amostras homólogas e heterólogas. Além disso, houve imunoreatividade entre o soro anti-jararagina e alguns componentes de todos os venenos crotálicos norte-americanos. / The rattlesnakes are classified as a monophyletic group containing two genera referring to the group: Crotalus ssp. and Sistrurus ssp., which arose in Mexico 20 millions of years ago, colonizing then, practically all the American continent. Some scientific works indicate that factors such as diet, sexual dimorphism, ontogeny, mutations and distribution may influence the composition of the venoms and consequently the poisoning. The present work aims to characterize the enzymatic and immunological properties of the venoms of some species and subspecies of Crotalus ssp. (C. atrox, C. scutulatus scutulatus, C. viridis viridis, C. vegrandis, C. durissus cascavella, C. collilineatus and C. d. terrificus). The results indicated few variability among the electrophoretic profiles of the venoms, however the differences were in the relative concentration of the proteins. The proteomic analysis identified serinopeptidases, metallopeptidases and phospholipases A2, which were the most abundant components of the venoms. In addition, zymography assays indicate that the all the venoms showed proteolytic activity, furthermore, the North American venoms, presented more hydrolysis in all zimograms. The caseinolytic activity was less intense compared with other substrates. Regarding the gelatinolytic activity of the samples, inhibition of the enzymatic activity of some components could be observed using EDTA, mainly in the C. atrox and C. vegrandis venoms. Partial or total inhibition was observed of the serinopeptidases activity of the crotalic gelatinases. Among the hyaluronidases, variations between crotalic venoms, in relation to the enzymes mass and degradation intensity were identified. In addition, when incubated at different pHs, the hyaluronidase profile presented different patterns in the activity. In the quantitative enzymatic assays (azocaseinolytic phospholipasic, peptidasic) the North American venoms displayed higher activity in relation to the South American venoms. In the Western Blotting assays, the samples reacted with antibodies present in the Brazilian anti-crotalic and bothropic sera, indicating cross-reactive antigenicity between the homologous and heterologous samples. Besides that, there was immunoreactivity between the anti-jararrhagin serum and some components of all North American crotalic venoms.

Orientador: Humberto Tonhati / Coorientador: Daniele Fernanda Jovino Gimenez / Coorientador: Nedenia Bonvino Stafuzza / Banca: Eliane Gasparino / Banca: Lucia Galvão de Albuquerque / Banca: Luciana Correia de Almeida Regitano / Banca: Tiago Santana Balbuena / Resumo: A mastite em búfalas leiteiras causa perdas econômicas devido à diminuição da produção de leite, além de ter um efeito negativo no bem-estar dos animais. Deste modo, foram realizados dois estudos: o objetivo do estudo I foi avaliar o nível de expressão dos genes da lactoferrina (LTF), fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), interleucina-1 beta (IL-1β), interleucina-8 (IL-8), e toll-like receptors 2 (TLR-2) e 4 (TLR-4) em búfalas Murrah com e sem mastite subclínica. Amostras de leite de 12 búfalas com mastite e 12 de búfalas sem mastite foram coletadas, para a extração de RNA, síntese de cDNA e validação dos perfis de expressão por qRT-PCR. O ΔΔCt foi estimado utilizando contrastes ortogonais da expressão dos genes alvo corrigidos para a expressão dos genes housekeeping entre os tratamentos. A expressão dos genes TLR-2, TLR-4, TNF-α, IL-1β e IL-8 foi regulada positivamente em búfalos com mastite, enquanto que o gene LTF não apresentou expressão diferencial. O estudo desses genes da função imune que são ativos na glândula mamária é importante para o desenvolvimento de estratégias destinadas a preservar a saúde do úbere. O objetivo do estudo II foi avaliar as proteínas presentes no soro do leite de búfalas com e sem mastite subclínica, utilizando uma abordagem proteômica para identificar proteínas diferencialmente expressas e potencial biomarcador para a doença. Para isso, 16 amostras de leite de búfalas Murrah foram coletadas, sendo oito animais com e oito animais sem mastite su... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mastitis in dairy buffalo causes economic losses due to decreased milk production, along with having a negative effect on the animals' welfare. Thus, two studies were performed: the objective of study I was to evaluate the expression levels of lactoferrin (LTF), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-1 beta (IL-1β), interleukin- 8 (IL-8) and toll-like receptors 2 (TLR-2) and 4 (TLR-4) in Murrah buffaloes with and without subclinical mastitis. Milk samples were collected from 12 buffaloes with mastitis and 12 buffaloes without mastitis for RNA extraction, cDNA synthesis, and validation of expression profiles by qRT-PCR. The ΔΔCt was estimated using orthogonal contrasts of the target genes expression adjusted for the expression of the housekeeping genes between both treatments. The expression of the TLR-2, TLR-4, TNF-α, IL-1β and IL-8 genes were upregulated in buffaloes with mastitis, while the LTF gene showed no differential expression. The study of these immune function genes that are active in the mammary gland is important for the development of strategies aimed at preserving the health of the udder. The objective of study II was to evaluate the proteins present in the milk whey from buffaloes with and without subclinical mastitis, using a proteomic approach to identify differentially expressed proteins and potential biomarkers for the disease. For this, 16 samples of Murrah buffalo milk were collected, comprised of eight animals with and eight animals without sub... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A produção in vitro de embriões (PIVE) vem se destacado como biotecnologia reprodutiva nos rebanhos bovinos, porém ainda com algumas limitações. A diferença de fertilidade entre touros é uma delas e dentre os atributos espermáticos que podem impactar na PIVE, pouco se sabe sobre a composição do núcleo espermático. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo principal identificar quais aspectos nucleares do espermatozoide caracterizam a diferença nos índices de PIVE. Para tanto, o estudo foi dividido em 3 experimentos nos quais foi utilizado o banco de dados da empresa In Vitro Brasil para seleção de touros de alta (AF) e baixa (BF) taxa de desenvolvimento embrionário (taxa de blastocisto/taxa de clivados; n=5 touros/grupo). No primeiro experimento, foi realizado a avaliação da cromatina para susceptibilidade ao desafio ácido (SCSA modificado), deficiência de protaminação (CMA3) e fragmentação do DNA (COMETA). Apenas a deficiência de protaminação apresentou diferença entre os grupos, entretanto a porcentagem de células positivas para o CMA3 foi baixa, não sendo possível atribuir a esta alteração as diferenças de fertilidade encontradas. No segundo experimento, foi realizada a avaliação de proteômica do núcleo espermático destes touros. Para tanto, as amostras foram incubadas com detergente CTAB para remoção de parte da membrana e cauda, extração das proteínas, digestão com tripsina e análise por espectrometria de massas. A quantificação das proteínas foi avaliada pelo índice iBAQ obtido após a identificação dos peptídeos e a média deste índice comparado entre os grupos para identificação das proteínas diferencialmente expressas. Foram identificadas 196 proteínas, 21 diferencialmente expressas, sendo 17 hiperexpressas no grupo AF e 4 hiperexpressas no grupo BF. Dentre elas, proteínas relacionadas ao processo de espermatogênese, fecundação e motilidade. No terceiro experimento, com objetivo de identificar as marcações epigenéticas relacionadas com a diferença de fertilidade in vitro, foi realizado a avaliação das estruturas de nucleossomos utilizando a enzima MNase para posteriormente utilização na técnica de imunoprecipitação das marcações de histona. Entretanto, não foi identificado a presença de nucleossomos no DNA espermático bovino, inviabilizando análises posteriores. Sendo assim, a avalição da metilação de DNA foi escolhida como marcação epigenética para ser estudada. Neste caso, foi utilizada a técnica de RRBS (reduced representation of bisulfite sequencing) para identificar as citosinas diferencialmente metiladas (CDM) entre os grupos AF e BF. Foram identificadas 440 CDM, sendo 327 hipometiladas e 113 hipermetiladas no grupo AF. Além disto, 184 genes contendo estas CDM foram identificados, entretanto nenhum processo biológico foi enriquecido por estes genes. Foi possível concluir com este trabalho que a fertilidade in vitro pode ser considerada de caráter multifatorial, sendo que alterações pequenas de integridade de cromatina não afetam diretamente, já proteínas relacionadas a espermatogênese, motilidade e fecundação podem ter relação com o fenótipo fertilidade estudado. Dentre as marcações epigenética estudadas, as estruturas de nucleossomo pareceram estar ausentes no espermatozoide bovino, e a metilação de DNA não apresenta impacto significativo no perfil de fertilidade. / In vitro embryo production (IVP) has been highlighted as reproductive biotechnique in bovine herds, but still with some limitations. The fertility difference between bulls is one of them and among the sperm attributes that can impact on IVP, little is known about the composition of the bovine sperm nucleus. Therefore, this work had as main goal to identify which sperm nuclear aspects characterize the difference in the IVP index. Then, the study was divided in 3 experiments in which the database of the company In Vitro Brasil was used for selection of bulls with high (HF) and low (LF) embryo development rate (blastocyst rate/cleavage rate; n=5 bulls/group). In the first experiment, chromatin analysis of susceptibility to acid denaturation (modified SCSA), protamine deficiency (CMA3) and DNA fragmentation (COMET assay) were performed. Only protamine deficiency presented difference between groups, however the percentage of CMA3 positive cells was low and it was not possible to attribute to this alteration the fertility difference between groups. In the second experiment, proteomic analysis of the sperm nucleus of these bulls was performed. For that, samples were incubated with CTAB detergent to remove part of the membrane and tail, submitted to protein extraction, trypsin digestion and mass spectrometry analysis. The amount of the proteins was evaluated by the iBAQ index obtained after the identification of peptides and the average of this index compared to identify the differentially expressed proteins. In this experiment, 196 proteins were identified, 21 differentially expressed, being 17 overexpressed in the HF and 4 overexpressed in LF group. Among them, proteins related to the spermatogenesis, fertilization and motility. In the third experiment, in order to identify the epigenetic marks related to in vitro fertility differences it was performed the evaluation of the nucleosome structures using the MNase enzyme to later utilization of immunoprecipitation of the histone marks technique. However, the presence of nucleosomes in bovine sperm DNA was not identified, unfeasible further analysis. Thus, the evaluation of DNA methylation was chosen as epigenetic mark to be studied. In this case, the RRBS (reduced representation of bisulfite sequencing) technique was used to identify the differentially methylated cytosines (DMC) between the two groups. In this experiment, it was identified 440 DMC, being 327 hypomethylated and 113 hypermethylated in HF group. In addition, 184 genes containing these DMCs were identified, however no biological process enrichment was identified with these genes. In conclusion, this study indicated that in vitro fertility characterization can be multifactorial; small changes in chromatin integrity do not directly affect, but proteins related to spermatogenesis, motility and fertilization may be related to the fertility phenotype studied. Among the epigenetic marks studied, nucleosome structures were absent in bovine spermatozoa, and DNA methylation did not have a significant impact on the fertility profile.