Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-11-12Bitstream added on 2014-06-13T19:39:55Z : No. of bitstreams: 1 moreira_pr_me_araca.pdf: 315047 bytes, checksum: 1a5a979a465e9cd8dca5be26006d8106 (MD5) / O fígado possui grande importância no organismo animal, pois realiza a biotransformação de substâncias exógenas (xenobióticos) e por esse motivo, o tecido hepático acaba sendo alvo potencial de substâncias tóxicas. A bixina, proveniente das sementes de urucum (Bixa orellana L.) é um antioxidante que pode contribuir para a proteção das células e tecidos contra os efeitos deletérios dos radicais livres e também possui efeitos farmacológicos como antiinflamatório, antibacteriano e antitumoral. No presente trabalho foi avaliado o efeito protetor da bixina sobre os danos hepáticos provocados pelo tetracloreto de carbono (CCl ) em ratos. Os animais foram divididos em quatro 4 grupos de seis animais cada. A dose de CCl4 (0,125 mL/kg de peso corporal) foi injetada por via intraperitoneal (i.p.) e a bixina (5,0 mg/kg de peso corporal) foi administrada por gavagem por 7 dias antes da injeção do CCl . Após a 4 eutanásia, o sangue de cada animal foi colhido e foram analisadas a atividade sérica das enzimas alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST). O fígado foi removido e após a preparação do homogenato foi analisada a atividade da enzima glutationa redutase (GR), os níveis de glutationa reduzida (GSH) e nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato na forma reduzida (NADPH), além da peroxidação dos lipídios de membrana e alterações histopatológicas. A bixina protegeu os danos hepáticos provocados pelo CCl4 conforme observado pela diminuição da liberação das enzimas ALT e AST. A bixina também protegeu o fígado contra os efeitos oxidantes do CCl , uma vez que impediu a diminuição da atividade da enzima 4 GR e dos níveis de GSH e NADPH. A peroxidação dos lipídios de membrana também foi inibida pela bixina. Além disso, o dano histopatológico do fígado foi significativamente reduzido pelo... / The liver has a great importance in the animal body since it is responsible to the biotransformation of exogenous chemicals (xenobiotics), making the liver tissue a potential target for toxic substances. The carotenoid bixin from annatto seeds (Bixa orellana L.) is an antioxidant that can contribute to protecting cells and tissues against the deleterious effects of free radicals and also has pharmacological effects such as anti-inflammatory, antibacterial and antitumoral activities. In the present study we evaluated the protective effect of the bixin on liver damage caused by carbon tetrachloride (CCl ) in rats. 4 The animals were divided in four groups of six rats in each. The dose of CCl4 (0.125 mL kg-1 body wt.) was injected i.p. and bixin (5.0 mg kg-1 body wt.) was given by gavage 7 days before the CCl4 injection. After euthanasia, the blood of each animal was collected and the serum activities of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) were analyzed. The livers were removed and after preparation of the homogenate the activity of the enzyme glutathione reductase (GR), the levels of reduced glutathione (GSH) and NADPH, as well as the peroxidation of membrane lipids and histopathological changes were determined. Bixin reduced the liver damage caused by CCl4 as noted by the significant decrease of the release of the enzymes ALT and AST. Bixin also protected the liver against the oxidizing effects of CCl , since it 4 prevented the decrease in GR activity and levels of GSH and NADPH. The peroxidation of membrane lipids was also inhibited by bixin. Moreover, the histopathological damage of liver was also significantly reduced by bixin treatment. Therefore, we can conclude that the protective effect of bixin against... (Complete abstract click electronic access below)

As acidúrias D-2-hidroxiglutárica (D-2-HGA) e L-2-hidroxiglutárica (L-2-HGA) são doenças neurometabólicas hereditárias causadas pelas deficiências das atividades da D-2-hidroxiglutarato desidrogenase (D-2-HGA do tipo I) ou isocitrato desidrogenase 2 (D-2-HGA do tipo II) e L-2-hidroxiglutarato desidrogenase (L-2-HGA). Os pacientes afetados por essas doenças desenvolvem principalmente sintomas e sinais neurológicos como convulsões, coma e atrofia cerebral. As lesões cerebrais ocorrem majoritariamente nos gânglios da base (D-2-HGA e L-2-HGA) e no cerebelo (L-2-HGA). Bioquimicamente, a D-2-HGA e a L-2-HGA são caracterizadas pelo acúmulo tecidual e elevada excreção urinária dos ácidos D-2-hidroxiglutárico (D-2-HG) e L-2-hidróxiglutárico (D-2-HG), respectivamente. Tendo em vista que a fisiopatologia da disfunção cerebral encontrada nestes pacientes ainda é pouco conhecida, o presente trabalho investigou os efeitos da administração intracerebral in vivo em ratos jovens dos ácidos D-2-HG e L-2-HG sobre parâmetros de estresse oxidativo e sobre a histopatologia das principais estruturas afetadas nos pacientes com D-2-HGA (estriado) ou L-2-HGA (estriado e cerebelo). Inicialmente, avaliamos o efeito dos ácidos D-2-HG e L-2-HG sobre os níveis de malondialdeído (MDA) e sobre a formação de carbonilas em estriado e cerebelo. Verificamos que ambos os ácidos orgânicos aumentaram significativamente os níveis de MDA (dano oxidativo lipídico) no estriado (D-2-HG e L-2-HG) e no cerebelo (L-2-HG). Por outro lado, apenas o D-2-HG foi capaz de aumentar a formação de carbonilas (dano oxidativo proteico) no estriado. Além disso, o D-2-HG diminuiu as concentrações de glutationa reduzida (GSH) e as atividades enzimáticas da glutationa peroxidase (GPx) e da superóxido dismutase (SOD), além de aumentar as concentrações de glutationa oxidada (GSSG) no estriado. Já o L-2-HG foi capaz de diminuir as concentrações de GSH e de gutationa total (tGS), bem como a atividade da GPx e da glutationa redutase (GR). Por fim, o L-2-HG aumentou as concentrações de GSSG no estriado e no cerebelo. Também investigamos o efeito da administração intracerebral in vivo do D-2-HG e do L-2-HG sobre a oxidação de diclorofluorosceína (DCFH), produção de peróxido de hidrogênio (H2O2) e sobre o conteúdo de nitratos e nitritos, com o objetivo de verificar quais as principais espécies reativas envolvidas nos danos induzidos por estes ácidos orgânicos. O D-2-HG aumentou os níveis de nitratos e nitritos, mas não foi capaz de alterar a oxidação de DCFH e a produção de H2O2, indicando o envolvimento de espécies reativas de nitrogênio (ERN) nesses efeitos. Já o L-2-HG aumentou a oxidação de DCFH e a produção de H2O2, não alterando o conteúdo de nitratos e nitritos. Tais resultados sugerem que o L-2-HG provavelmente induz as alterações observadas através do aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (ERO). Também demonstramos que os antioxidantes melatonina, creatina, ácido ascórbico mais α-tocoferol (Vit C + E), N-acetilcisteína (NAC), maleato de dizocilpina (MK-801) e Nω-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME) foram capazes de prevenir o dano oxidativo lipídico e a diminuição das defesas antioxidantes induzidos pelo D-2-HG e pelo L-2-HG. Melatonina, creatina e a solução de Vit C + E preveniram vários efeitos induzidos pelo L-2-HG, enquanto o MK-801 e o L-NAME foram capazes de prevenir apenas os efeitos induzidos pelo D-2-HG e o NAC não preveniu os efeitos induzidos pelos dois ácidos orgânicos. Observamos ainda que os ácidos 3-metilglutacônico (3-MGT; estruturalmente similar ao D-2-HG) e L-2-hidróxi-3-metilvalérico (L-HMV; estruturalmente similar ao L-2-HG), não foram capazes de alterar esses parâmetros, sugerindo uma ação seletiva para as atividades pro-oxidantes induzidas pelos D-2-HG e L-2-HG. Finalmente, estudos histológicos mostraram que o D-2-HG e L-2-HG são capazes de alterar a morfologia tecidual no estriado (D-2-HG e L-2-HG) e no cerebelo (L-2-HG). O D-2-HG causou vacuolização e infiltrado linfocítico e macrofágico no estriado. Já o L-2-HG, além de causar vacuolização e infiltrado linfocítico e macrofágico, também induziu necrose, formação de corpos granulares eosinofílicos e astrogliose (aumento da proteína ácida fibrilar glial). Também observamos em ratos injetados com L-2-HG perda da população neuronal (diminuição da imunodetecção da proteína neuronal nuclear específica) no estriado, enquanto que no cerebelo o L-2-HG induziu vacuolização e infiltrado linfocítico e macrofágico. Concluindo, este trabalho foi o primeiro a demonstrar efeitos in vivo do D-2-HG e do L-2-HG (administração intracerebral) sobre parâmetros de estresse oxidativo e alterações histopatológicas em cérebro de ratos jovens. Presumimos que o comprometimento da homeostase redox possa estar associado às alterações histopatológicas observadas, podendo contribuir pelo menos em parte, para a neuropatologia encontrada nos pacientes afetados pela D-2-HGA e pela L-2-HGA. / D-2-hydroxyglutaric aciduria (D-2-HGA) and L-2-Hydroxyglutaric aciduria (L-2-HGA) are inherited neurometabolic disorders caused by enzymatic defects in D-2-hydroxyglutarate dehydrogenase (D-2-HGA type I) or isocitrate dehydrogenase 2 (D-2-HGA type II) and L-2-hydroxyglutarate dehydrogenase (L-2-HGA), respectively. Patients affected by these disorders develop severe neurological damage, which leads to seizures, coma and cerebral atrophy. Brain lesions occur mainly in the basal ganglia (D-2-HGA and L-2-HGA) and in cerebellum (L-2-HGA) Biochemically, D-2-HGA and L-2-HGA are characterized by tissue accumulation and high urinary excretion of D-2-hydroxyglutaric acid (D-2-HG) and L-2-hydroxyglutaric acid (L-2-HG), respectively. Since the pathophysiology of the tissue damage in these diseases is still poorly unknown, the present study investigated the effects of in vivo intracerebral administration of D-2-HG and L-2-HG in adolescent rats on important parameters of oxidative stress and on the histopathology of the principal cerebral structures damaged in patients with D-2-HGA (striatum) and L-2-HGA (striatum and cerebellum). Initially, we investigated the effects of in vivo intracerebral administration of D-2-HG and L-2-HG on malondialdehyde (MDA) levels and carbonyl formation in striatum and cerebellum. We verified that both organic acids significantly elevated MDA levels (lipid oxidative damage) in striatum (D-2-HG and L-2-HG) and cerebellum (L-2-HG), whereas only D-2-HG was able to elevate carbonyl formation (protein oxidative damage) in striatum. Furthermore, D-2-HG and L-2-HG significantly diminished reduced glutathione (GSH) concentrations, glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) activities, besides increasing oxidized glutathione (GSSG) concentrations in striatum. Otherwise, L-2-HG reduced GSH, total glutathione (tGS) concentrations and the activities of GPx and reductase glutathione (GR). Finally, L-2-HG augmented GSSG concentrations in striatum and cerebellum. In the next step of this work, we investigated the effects of in vivo intracerebral administration of D-2-HG and L-2-HG on 2’,7’-diclorofluorescein oxidation (DCFH), hydrogen peroxide production (H2O2) and nitrate and nitrite content in order to elucidate the main reactive species involved in the oxidative damage induced by these organic acids. D-2-HG elevated nitrate and nitrite content, whereas it did not change DCFH oxidation and H2O2 production, suggesting the involvement of reactive nitrogen species (RNS) in these effects. On the other hand, L-2-HG injection increased DCFH oxidation and H2O2 production, but did not change nitrate and nitrite content. These results suggest that L-2-HG-induced alterations occur by an elevated generation of reactive oxygen species (ROS). We also demonstrated that antioxidants such as melatonin, creatine, a mixture of ascorbic acid plus α-tocopherol (Vit C + E), N-acethylcysteine (NAC), dizocilpine maleate (MK-801) and Nω-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) were able to prevent D-2-HG- and L-2-HG-induced lipid oxidative damage and the reduction of the antioxidant defenses induced by D-2-HG and L-2HG. Melatonin, creatine and Vit C + E prevented some of the effects induced by L-2-HG, whereas MK-801 and L-NAME were only able to prevent the D-2-HG-elicited effects and NAC did not prevent D-2-HG and L-2-HG-induced alterations. We also observed that 3-methylglutaconic (3-MGT, structurally similar to D-2-HG) and L-2-hydroxy-3-methylvaleric (L-HMV, structurally similar to L-2-HG) acids were not able to change these parameters, suggesting a selective effect on the pro-oxidant activities induced by D-2-HG- and L-2-HG. Finally, histological studies demonstrated that D-2-HG and L-2-HG were able to cause histopathological alterations in the striatum (D-2-HG and L-2-HG) and cerebellum (L-2-HG). D-2-HG provoked vacuolation, lymphocytic and macrophage infiltration in the striatum. Furthermore, L-2-HG induced vacuolation, lymphocytic and macrophage infiltration, necrosis, granular eosinophilic bodies, astrogliosis (glial fibrillary acidic protein (elevated glial fibrillary acidic protein immunostaining) and neuronal loss (decreased neuron-specific nuclear protein (NeuN) immunostaining) in striatum. On the other hand, L-2-HG provoked only vacuolation and lymphocytic and macrophage infiltration in the cerebellum. To the best of our knowledge this is the first report that demonstrates the influence of in vivo intracerebral administration of D-2-HG and L-2-HG on oxidative stress parameters and histopathological alterations in brain of adolescent rats. We presumed that the disturbance of cell redox homeostasis was probably associated with the histopathological abnormalities observed, that possibly contribute at least in part to the neuropathology of the brain injury of patients affected by D-2-HGA and L-2-HGA.

Sem resumo / Sem abstract

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The maleate castor oil is used in drying oils, water-soluble paints, personal care products, synthetic lubricants, etc. Initially, maleate castor oil production was studied from of maleinization reaction between castor oil and maleic anhydride. Then, maleinization reactions of castor oil were carried out using benzoyl peroxide (BPO) and di-tert-butyl peroxide (DTBP) as reaction initiator to maleate castor oil production. Reactions were carried out in a batch-type reactor. The performance of the free-radical reaction was evaluated by comparing it with the reaction carried out in absence of initiator. The response surface methodology (RSM) was used to evaluate the influence of temperature and initiator concentration on castor oil conversion into maleate castor oil in the presence of BPO and DTBP. Analysis of operating conditions by RSM showed that the most significant variable the reaction was temperature, and that the initiator concentration had little significance on the conversion of castor oil. Maleate castor oil was characterized by FTIR and NMR spectroscopy. The best conversion obtained in maleinization reaction with BPO was 94.7%, at 120 ÂC and 176.6 ÂC, when initiator concentration was 0.010% in a reaction time of 180 min. The use of BPO and DTBP was most significant on increasing castor oil conversion in 30 min and 60 min reaction, respectively. After 90 min, the use of the initiator BPO and DTBP had little influence on increasing the conversion of castor oil. Besides, it was analyzed the influence of six initiators: benzoyl peroxide (BPO), di-tert-butyl peroxide (DTBP), dicumyl peroxide (DCP), tert-butyl peroxybenzoate (TBPB), sodium persulfate (PSNA) and potassium persulfate (PSK). The use of these initiators in the reaction has contributed to reduction of reaction time. The reduction was of approximately 30 min. Sodium persulfate was shown very promising in reaction at 140 ÂC to have reached 90% conversion in only 70 min, besides the initiator of lowest cost among the studied. / O maleato de Ãleo de mamona à utilizado em Ãleos secantes, tintas solÃveis em Ãgua, produtos de cuidados pessoais, lubrificantes sintÃticos, entre outros. Inicialmente, a produÃÃo do maleato do Ãleo de mamona foi estudada a partir da reaÃÃo de maleinizaÃÃo entre o Ãleo de mamona e o anidrido maleico. Em seguida, reaÃÃes de maleinizaÃÃo do Ãleo de mamona foram realizadas utilizando o perÃxido de benzoÃla (BPO) e o perÃxido di-terc-butil (DTBP) como iniciadores de reaÃÃo para a produÃÃo do maleato de Ãleo de mamona. As reaÃÃes ocorreram num reator batelada. O desempenho das reaÃÃes por radicais livres foi avaliado comparando com as reaÃÃes realizadas na ausÃncia de iniciador. A metodologia de superfÃcie de resposta (MSR) foi utilizada para avaliar a influÃncia da temperatura e da razÃo mÃssica de iniciador na conversÃo do Ãleo de mamona em maleato de Ãleo de mamona na presenÃa do BPO e do DTBP. A anÃlise das condiÃÃes operacionais pelo MSR mostrou que a variÃvel que mais influenciou a reaÃÃo foi a temperatura, e que a razÃo mÃssica de iniciador foi pouco significante na conversÃo do Ãleo de mamona. A caracterizaÃÃo do maleato de Ãleo de mamona foi analisada pelo espectrÃmetro de infravermelho por Transformada de Fourier (IV) e por RessonÃncia MagnÃtica Nuclear (RMN). A melhor conversÃo obtida na reaÃÃo de maleinizaÃÃo com o BPO foi de 94,7%, a 120 e 176,6 ÂC, quando a razÃo mÃssica deste iniciador foi de 0,010%, em um tempo reacional de 180 min. O uso do BPO e do DTBP foi mais relevante no aumento da conversÃo do Ãleo de mamona em 30 min e 60 min da reaÃÃo, respectivamente. ApÃs 90 min da reaÃÃo de maleinizaÃÃo, a presenÃa dos iniciadores BPO e DTBP pouco influenciou no aumento da conversÃo do Ãleo de mamona. TambÃm foi analisada a influÃncia de seis iniciadores de reaÃÃo na maleinizaÃÃo do Ãleo de mamona, sÃo eles: perÃxidos de benzoila (BPO), de di-terc-butil (DTBP), de dicumila (DCP) e de terc-butil-peroxibenzoato (TBPB), alÃm dos persulfatos de sÃdio (PSNa) e de potÃssio (PSK). O uso destes iniciadores na reaÃÃo contribuiu para reduÃÃo do tempo de reaÃÃo. A reduÃÃo foi de aproximadamente 30 min. O persulfato de sÃdio se mostrou bastante promissor na reaÃÃo a 140 ÂC por ter atingido 90% de conversÃo em apenas 70 min, alÃm de ser o iniciador de menor custo dentre os estudados.

As porfirias, síndromes associadas a deficiências de atividade enzimática da biossíntese do grupo heme, presente em quase todas células do organismo, com maior atividade no fígado e medula óssea, agrupam-se em formas hereditárias ou primárias e secundárias ou químicas. No caso das primárias ocorre déficit da expressão de enzimas ou inibição da atividade de outras. A variação dos metabólitos acumulados é o que tange o polimorfismo clínico. Dentre as secundárias, destacam-se o saturnismo (intoxicação por chumbo) e a tirosinemia subaguda ou crônica (onde o acúmulo de succinilacetona, intermediário da degradação de tirosina, inibe a ALA desidratase, enzima biossintética do grupo heme). Nestas últimas e na porfiria aguda intermitente (PAI), de herança autossômica dominante do cromossomo 11q, além de outros intermediários menores, ocorre o acúmulo do ácido 5-aminolevulínico (ALA) no sangue e outros tecidos. O ALA é uma α-aminocetona passível de rápida enolização em pH fisiológico. Foi demonstrado que o enol formado sofre oxidação subsequente catalisada por complexos de ferro em pH fisiológico com formação de espécies reativas de oxigênio e ALA enoil radical. Este comportamento causa dano oxidativo em mitocôndria, lipossomos, DNA e proteínas. A formação do ânion superóxido (O2•-) no meio promove liberação de ferro do retículo endoplasmático e de ferritina e in vivo aumenta significantemente a concentração de ferro não-hemínico em fígado de rato. Vários estudos se seguiram para demonstrar que ALA acumulado nos distúrbios porfirínicos sofreria oxidação a partir do enol, tendo como produto final o ácido 4,5-dioxovalérico (DOVA), e este comportamento seria o responsável pelas alterações neurobioquímicas encontradas: aumento da captação de cálcio em sinaptosomas, elevação de ferro total cortical e estriatal seguido por elevação secundária de ferritina, aumento da atividade CuZnSOD (cobre-zinco superóxido dismutase), bem como proteínas oxidadas e produtos de lipoperóxidos nos homogenatos totais de córtex de rato. In vitro, estes efeitos foram todos inibidos por agentes antioxidantes, químicos ou enzimáticos. As evidências neuroquímicas clássicas para as manifestações neuropsiquiátricas supostamente promovidas pelo ALA apoiavam-se na similaridade estrutural ALA/GABA, proposta por Brennan e Cantrill em 1979. Nosso estudo modelo, utilizando membranas sinápticas, evidenciou através de ensaios de radioligação com 3H-muscimol na presença de 10 mM de ALA ou após tratamento crônico com 40 mg/kg em ratos, alteração do Kd (constante de dissociação do complexo receptor-ligante), mas sem mudança no \"pool\" total de receptores. Outro aspecto não esclarecido era se o DOVA afetaria o sistema GABAérgico, não pelo mecanismo oxidativo, mas através de um antagonismo farmacológico (similaridade estrutural com o GABA) ou através de sua reatividade ao formar adutos cíclicos com proteínas similar ao que acontece nos AGEs (\"Advanced Glication End Products\"). Nesta dissertação estudamos o mecanismo de captação de cálcio por sinaptosomas influenciada por ALA e DOVA. São discutidos os resultados dos ensaios de radioligação com 3H-muscimol na verificação do efeito de DOVA nos sítios GABAérgicos também em sinaptosomas corticais de ratos. Os estudos usando cultura de células transformadas de linhagem neuronal WERI (derivadas de retinoblastoma humano com mutação no gene rb) foram conduzidos para avaliar a citotoxicidade ao ALA e DOVA, bem como extender a análise da via GABAérgica, envolvida na fisiopatologia dos efeitos citados. Nossos resultados demonstram o efeito de ALA, metabolito intermediário acumulado nas porfirias, em particular na PAI e saturnismo, como espécie pro-oxidante nociva ao sistema sinaptosomal. Seu efeito é mediado pela quebra na homeostade do cálcio desencadeando colapso energético mitocondrial, cujo efeito tem reversão parcial com o uso de antioxidantes e bloqueadores de canal de cálcio. Já o DOVA tem demonstrado seu efeito principalmente comprometendo a vitalidade celular não relacionada à homeostase do cálcio, mas com envolvimento do sistema GABAérgico de receptores ligados ao canal de cloreto. Tal efeito parece estar relacionado com a alteração do \"pool\" total de receptores celulares e sua citolocalização. / Abstract not available.

O câncer de pulmão é a neoplasia maligna mais letal em todo o mundo. As terapias disponíveis são pouco eficazes e a alta mortalidade não têm se alterado ao longo dos anos. O câncer de pulmão de não pequenas células (NSCLC do inglês non small cell lung cancer) representa 80% dos casos e pode ser dividido em três subtipos histológicos: adenocarcinoma (AdC), carcinoma de células grandes (LCC do inglês large cell carcinoma) e carcinoma escamoso. Células tumorais possuem maior capacidade de proliferação, migração e invasão. São também incapazes de responder a sinais que inibam proliferação ou ativem morte celular programada e ainda estimulam a formação de novos vasos sanguíneos. Todos estes aspectos são afetados pelo metabolismo redox, cuja homeostase intracelular é mantida pelo equilíbrio entre oxidantes e antioxidantes. A homeostase redox das células pulmonares é afetado pela exposição à grande pressão de O2 e oxidantes ambientais, devido à fisiologia deste órgão. Além disso, todo tumor sólido se desenvolve num microambiente de inflamação crônica com alta produção de espécies reativas (ER). Portanto, a tumorigênese selecionará células adaptadas para sobrepujar este ambiente oxidativo em seu favor. Discute-se que a elevação de defesas antioxidantes contribua para esta adaptação. Porém, apesar de níveis elevados de ER poderem causar morte celular por estresse oxidativo, hoje se sabe que um aumento moderado nestes níveis modula processos fisiológicos relevantes à agressividade tumoral, como os citados a cima. Assim, o presente trabalho teve como objetivo investigar a relação entre o metabolismo redox intracelular e a agressividade tumoral em NSCLC. Foram utilizadas 4 linhagens humanas de NSCLC de dois tipos histológicos: AdC (A549 e EKVX) e LCC (H-460 e HOP-92). Foram avaliados dois parâmetros de agressividade tumoral (invasividade e quimioresistência), obtendo-se uma linhagem claramente mais agressiva em cada subtipo histológico. Após, foi analisado o perfil redox intracelular em função da agressividade. Concluiu-se que as linhagens mais agressivas possuem um desbalanço enzimático sugerindo uma elevação no steadystate da produção de ER, confirmada posteriormente pelo ensaio de DCF. Estas linhagens apresentaram ainda potencial antioxidante total e o nível de tióis reduzidos (-SH) diminuídos e índice de lipoperoxidação aumentado. Esses dados corroboram os resultados anteriores e juntos caracterizam o ambiente redox intracelular das linhagens mais agressivas como mais pró-oxidante. Caso houvesse aumento nas defesas antioxidantes durante a progressão tumoral, esperaríamos um estado redox mais redutor, porém, o presente trabalho demonstra o contrário. Posteriormente, foi avaliada a influência da espécie reativa peróxido de hidrogênio (H2O2) em dois parâmetros de malignidade tumoral. Na proliferação celular, o H2O2 se mostrou um mediador necessário, uma vez que sua remoção inibe este processo. Ainda, sua adição estimulou maior proliferação nas linhagens mais agressivas. O H2O2 também foi capaz de aumentar a taxa de migração celular, enquanto sua remoção a inibiu parcialmente. Desta forma, pode-se concluir que o desbalanço redox favorecendo ambiente intracelular pro-oxidante acompanha a progressão tumoral em NSCLC. Além disso, ela é fundamental à malignidade das células tumorais de NSCLC. Assim, o uso de antioxidantes como terapia adjuvante possivelmente é uma alternativa viável para melhorar o prognóstico de câncer de pulmão de não pequenas células. / Lung cancer is the most lethal malignant neoplasy worldwide. The available therapies have little efficacy and the high death rate has not been changed in the last decade. Non small cell lung cancer (NSCLC) accounts for 80% of the cases and can be sub-classified in three histological subtypes: adenocarcinoma (AdC), large cell carcinoma (LCC) and squamous cell carcinoma. Cancer cells have elevated capacity to proliferate, migrate and invade. Also, they stimulate the growth of new blood vessels and are insensitive to signals that inhibit proliferation or activate programmed cell death. All of there aspects are influenced by redox metabolism, which homeostasis is maintained by the equilibrium between oxidants and antioxidants. The redox homeostasis of pulmonary cells is affected by the exposure to elevated O2 pressure and environmental oxidants, due to the physiology of the lungs. Besides, every solid tumor develops in a chronic inflammatory microenvironment with elevated production of reactive species (RS). Thus, the occurrence of a tumor must select those cells necessarily capable of dealing with this oxidative environment. It is believed that this success could be achieved with an increased antioxidant capacity. Although elevated levels of RS can cause oxidative stress-mediated cell death, nowadays it is known that mild increase in RS levels can influence the physiology of the cell, including the aspects mentioned earlier. This way, the present study aimed to investigate the association between intracellular redox metabolism and tumor aggressiveness in NSCLC. Four human NSCLC cell lines were used divided in two histological subtypes: AdC (A549 and EKVX) and LCC (H-460 and HOP-92). In first place, it was evaluated two aggressiveness parameters (invasiveness and chemoresistance), obtaining one cell line clearly most aggressive within each histological subtype. Then, the intracellular redox profile was evaluated and analyzed in light of aggressiveness. We found that the most aggressive cell lines have an enzymatic imbalance suggesting an elevation of steady-state RS production, further confirmed by DCF assay. These cell lines also showed lower reduced thiol (-SH) levels and total antioxidant potential, and higher lipoperoxidation index. This data corroborates previous conclusion and collectively characterize the intracellular redox environment of the most aggressive cell lines as more pro-oxidant. If tumor progression were followed by elevation in antioxidant defenses, one would expect a reducer intracellular environment, however this work demonstrates the opposite. Hence, the influence of the RS hydrogen peroxide (H2O2) in malignant parameters was evaluated. In proliferation, H2O2 could be defined as a necessary mediator, once its removal inhibited this process. Moreover, addition of H2O2 stimulated higher proliferation in the most aggressive cell lines. Hydrogen peroxide was also capable of enhance the migratory rate, while its removal partially inhibited it. Concluding, the redox imbalance favoring pro-oxidative intracellular environment might follows NSCLC tumor progression. Furthermore, it is essential to tumor malignancy in NSCLC. This way, the use of antioxidants as adjuvant therapy could be a viable alternative to improve the prognostic of non small cell lung cancer.

Estresse oxidativo é um desequilíbrio entre a geração de radicais livres e a capacidade de defesa do sistema antioxidante endógeno. Sabe-se também que o acúmulo extracelular de aminoácidos excitatórios leva a uma exacerbada estimulação de seus receptores, provocando insultos oxidativos no cérebro e pode levar a uma série de eventos que podem ser os causadores de diversas patologias como isquemia e doenças neurodegenerativas. A adenosina, ao ligar-se aos seus receptores, age como neuromoduladora da liberação desses neurotransmissores, protegendo as células contra o estresse oxidativo. Alem disso, sabe-se que a ativação de receptores de adenosina promove um aumento da atividade de enzimas antioxidantes. A Cafeína tem sua principal ação farmacológica através do antagonismo não seletivo dos receptores de adenosina, causando o bloqueio dos mesmos, e neste caso leva ao acúmulo de neurotransmissores no meio extracelular. Entretanto em altas concentrações, ela pode, por si só, ter ação antioxidante, “seqüestrando” radicais livres e, desta maneira, protegendo a célula do dano oxidativo. Por outro lado, alguns estudos demonstram que ela também pode ter ação pró-oxidante, quando em presença de altas concentrações de íons cobre e pode ter ação pró-apoptótica, via ativação da caspase 3. O objetivo deste trabalho foi a caracterização do efeito da ingestão crônica de cafeína (1g/L) por 7dias, sobre a atividade de enzimas de defesa antioxidantes (CAT, GSH-Px, SOD) em homogenato de hipocampo, cerebelo e estriado de ratos Wistar adultos. Nós também medimos a produção de radicais livres e a peroxidação de lipídeos Os resultados obtidos demonstraram que cafeína, administrada cronicamente, causa um aumento na peroxidação dos lipídeos de membranas e uma diminuição nas atividades das enzimas antioxidantes SOD e GSH-Px, nas três estruturas analisadas quando comparadas ao controle, porém não foi observada alteração na atividade da catalase. Além disso, não encontramos alteração nos níveis de produção de radicais livres. Portanto, embora alguns trabalhos demonstrem que a ingestão crônica de cafeína pode ter uma ação neuroprotetora, em nosso trabalho nós demonstramos que cafeína pode potencialmente provocar dano celular em estruturas cerebrais através da diminuição das enzimas antioxidantes. Provavelmente, esse efeito seja devido a uma diminuição da expressão e/ou número de receptores de adenosina (A1 ou A2) ou a cafeína está agindo somente como antagonista competitivo, bloqueando a ação da adenosina endógena. Outros experimentos são necessários para comprovar esta hipótese.

O transtorno do humor bipolar (THB) é uma doença de curso recorrente, crônica e altamente incapacitante e está associado com o aumento da morbidade e da mortalidade por condições médicas gerais, como câncer e diabetes, as quais podem estar associadas com o aumento do dano ao DNA. Marcadores periféricos vêm sendo utilizados para verificarmos alterações bioquímicas que possam estar associadas com o THB e/ou possivelmente associadas à patofisiologia do THB. Diversos grupos têm proposto o envolvimento da S100B nos transtornos psiquiátricos. Outros marcadores bioquímicos, particularmente os associados como o dano oxidativo, também estão sendo estudados nesses trastornos. No presente estudo, nós avaliamos marcadores de dano neuronal, estresse oxidativo e dano ao DNA em pacientes com THB. As aterações astrocíticas foram verificadas através dos níves séricos de S100B; espécies reativas do ácido tiobarbitúrico (TBARS) e atividade das enzimas antioxidantes foram medidas para verificar os níveis séricos de estresse oxidativo nos paciente com THB nas diferentes fases da doença. O dano ao DNA foi avaliado utilizando-se o ensaio Cometa em trinta e dois pacientes bipolares tipo-I. Nós encontramos um aumento significativo dos níveis de S100B, atividade da Superóxido dismutase (Sod) e da razão entre Sod/(glutationa peroxidase + catalase) nos pacientes maníacos e deprimidos. Os pacientes bipolares tipo-I apresentaram elevação da freqüencia de dano ao DNA em comparação ao grupo controle. Estes resultados sugerem um potencial dano oxidativo nos pacientes bipolares. A variação oxidativa periférica pode estar indicando que estas ocorram durante as fases ativas da doença (depressão e mania) e estejam realcionadas ao aumento do dano ao DNA dos pacientes. Além disso, alterações astrocíticas também foram relatadas pelas alterações dos níveis de S100B. / Bipolar disorder (BD) is a chronic, severe, and highly disabling psychiatric disorder that is associated with increased morbidity and mortality due to general medical conditions. There is an emerging body of evidence correlating chronic medical conditions to DNA damage. Peripheral markers have been used to assess biochemical alterations associated with BD and/or possibly involved in its pathophysiology. Many groups have proposed the involvement of S100B in psychiatric disorders. Other biochemical markers, particularly associated with oxidative stress have been studied in this disorder. In the present study we evaluated markers of brain injury, oxidative stress and DNA damage in patients with BD. Brain injury was assessed using serum S100B content; oxidative stress was assessed using serum thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and activities of antioxidant enzymes in BD patients in different episodes of disease. The DNA damage was assessed using Comet assay in thirty-two bipolar-I outpatients. We found a significant increment of serum S100B during episodes of mania and depression but not in euthymic patients. Superoxide dismutase (Sod) activity, as well the Sod/glutathione peroxidase plus catalase ratio, was also increased in manic and depressed patients. On the other hand, TBARS levels were increased in BD patients regardless of the phase of the disorder. Bipolar-I outpatientes present an increase frequency of DNA damage as compared to controls. These findings suggest a potential oxidative damage in BD patients. This peripheral oxidative imbalance indicates that systemic changes are taking place during the active phases (depressive and mania) of the illness, and this may be increases DNA damage in BD patients. Such changes seem to relate to astrocyte function, as assessed using serum S100B.

A 5-oxoprolina (ácido L-piroglutâmico) se acumula na deficiência de glutationa sintetase, uma doença genética autossômica recessiva clinicamente caracterizada por anemia hemolítica, acidose metabólica e sintomas neurológicos severos. Considerando que os mecanismos de dano cerebral nessa doença são pouco conhecidos, e que recentemente demonstramos que a 5-oxoprolina é capaz de promover estresse oxidativo in vitro, resolvemos investigar os efeitos in vivo da 5-oxoprolina sobre parâmetros de estresse oxidativo, afim de melhor esclarecer seu papel na neurotoxicidade da 5-oxoprolina e sua participação nos mecanismos neuropatológicos da deficiência de glutationa sintetase. Para isso, os efeitos da administração subcutânea aguda de 5-oxoprolina foram estudados sobre o potencial antioxidante total (TRAP); a quimiluminescência espontânea; as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS); o conteúdo de carbonilas, ácido ascórbico, glutationa reduzida (GSH), peróxido de hidrogênio, tióis e dissulfetos (e a razão SH/SS), assim como sobre as atividades das enzimas antioxidantes catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx), e a atividade da glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PD) em córtex cerebral e cerebelo de ratos de 14 dias de vida Os resultados obtidos indicaram que in vivo a 5-oxoprolina causa lipoperoxidação e oxidação protéica, compromete as defesas antioxidantes cerebrais e aumenta o conteúdo de peróxido de hidrogênio, indicando que a 5-oxoprolina promove estresse oxidativo in vivo em córtex cerebral e cerebelo de ratos jovens, mecanismo possivelmente envolvido na neuropatologia da deficiência de glutationa sintetase, na qual a 5-oxoprolina está acumulada. O ácido N-acetilaspártico, por outro lado, se acumula na Doença de Canavan, uma leucodistrofia severa causada pela deficiência da enzima aspartoacilase e clinicamente caracterizada por retardo mental severo, hipotonia e macrocefalia, e também por convulsões tônico-clônicas generalizadas em aproximadamente metade dos pacientes. O ácido N-acetilaspártico é um precursor imediato para a biossíntese enzimática do ácido Nacetilaspartilglutâmico, cuja concentração também está elevada nos pacientes afetados pela Doença de Canavan. Considerando que os mecanismos de dano cerebral nessa doença permanecem pouco esclarecidos, investigamos o papel do estresse oxidativo na neurotoxicidade dos ácidos N-acetilaspártico e N-acetilaspartilglutâmico, a fim de avaliar o possível envolvimento dos mesmos na neuropatologia da Doença de Canavan. Os efeitos in vitro dos ácidos N-acetilaspártico e N-acetilaspartilglutâmico, assim como os efeitos das administrações subcutânea e intracerebroventricular (i.c.v.) de ácido N-acetilaspártico e da administração i.c.v. do ácido N-acetilaspartilglutâmico, foram estudados sobre os seguintes parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos: TRAP; TAR; quimiluminescência espontânea; TBA-RS; conteúdos de GSH, peróxido de hidrogênio, tióis totais e carbonilas; atividades das enzimas antioxidantes CAT, SOD e GPx; e atividade da G6PD. Os resultados indicaram que apenas o ácido N-acetilaspártico é capaz de aumentar o conteúdo de peróxido de hidrogênio, estimular a lipoperoxidação e a oxidação protéica e de comprometer as defesas antioxidantes em cérebro de ratos, promovendo estresse oxidativo, que pode estar envolvido nos mecanismos patofisiológicos responsáveis pelo dano cerebral observado nos pacientes afetados pela Doença de Canavan, cujo marcador bioquímico clássico é o acúmulo de ácido N-acetilaspártico. / 5-Oxoproline (L-pyroglutamic acid) accumulates in glutathione synthetase deficiency, an autossomic recessive inherited disorder clinically characterized by hemolytic anemia, metabolic acidosis and severe neurological symptoms. Considering that the mechanisms of brain damage in this disease are poorly known, and that oxidative stress is elicited by 5-oxoproline in vitro, we decided to study the in vivo effects of this metabolite on oxidative stress parameters, in order to further clarify its role in 5-oxoproline neurotoxicity and its participation on the neuropathological mechanisms of patients affected by glutathione sintetase deficiency. The effects of acute subcutaneous administration of 5- oxoproline were studied on a wide spectrum of oxidative stress parameters, such as total radical-trapping antioxidant potential (TRAP); spontaneous chemiluminescence; thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS); and carbonyl, ascorbic acid, reduced glutathione (GSH), hydrogen peroxide, thiol and disulfide contents (and SH/SS ratio), as well as on the activities of the antioxidant enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx), and on the activity of glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD) in cerebral cortex and cerebellum of 14-day-old rats. The results indicated that in vivo 5-oxoproline causes lipid peroxidation and protein oxidation, impairs brain antioxidant defenses and increases hydrogen peroxide content, indicating that 5- oxoproline elicits oxidative stress in vivo in cerebral cortex and cerebellum of young rats, a mechanism that may be involved in the neuropathology of gluthatione synthetase deficiency, in which this metabolite accumulates. N-acetylaspartic acid, on the other hand, accumulates in Canavan Disease, a severe leukodystrophy characterized by swelling and spongy degeneration of the white matter of the brain. This inherited metabolic disease, caused by deficiency of the enzyme aspartoacylase, is clinically characterized by severe mental retardation, hypotonia and macrocephaly, and also generalized tonic and clonic type seizures in about half of the patients. N-acetylaspartic acid is an immediate precursor for the enzyme-mediated biosynthesis of N-acetylaspartylglutamic acid, whose concentration is also increased in urine and cerebrospinal fluid of patients affected by Canavan Disease. Considering that the mechanisms of brain damage in this disease remain poorly understood, in the present study we investigated whether oxidative stress is elicited by N-acetylaspartic acid or its metabolite, N-acetylaspartylglutamic acid. The in vitro effects of N-acetylaspartic acid and N-acetylaspartylglutamic acid, as well as the effect of the acute subcutaneous administration of N-acetylaspartic acid, and the intracerebroventricular administration of Nacetylaspartic acid or N-acetylaspartylglutamic acid, were studied on oxidative stress parameters: TRAP, TAR, spontaneous chemiluminescence, TBA-RS, reduced glutathione content, sufhydryl content, carbonyl content, and on enzyme activities of CAT, SOD and GPx as well as on GSH and hydrogen peroxide contents and on G6PD activity, in the cerebral cortex of rats. Our results indicated that only N-acetylaspartic acid promotes oxidative stress by stimulating lipid peroxidation, protein oxidation and by impairing antioxidant defenses and enhancing hydrogen peroxide content in rat brain. This could be involved in the pathophysiological mechanisms responsible for the brain damage observed in patients affected by Canavan Disease, in which N-acetylaspartic acid accumulation is the biochemical hallmark.

Foram realizados estudos in vitro para verificar a presença de componentes fenólicos, capacidade antioxidante total (TRAP) e a reatividade antioxidante total do suco de uva e vinho tinto. Também foi verificada a propriedade destas bebidas de inibir a produção de ânion superóxido (O2 •-) pela xantina oxidase in vitro. Estes estudos comprovaram que o vinho tinto apresenta maior quantidade (TRAP) e qualidade (TAR) de antioxidantes em relação ao suco, assim como maior porcentagem de inibição de produção de O2 •-. Em conseqüência, foi realizado um estudo in vivo, utilizando um modelo de insuficiência cardíaca direita (ICD) através da administração de monocrotalina (MCT) na dose de 60mg/kg. Foram utilizados ratos machos Wistar, onde foram investigados os efeitos da administração do suco de uva preta e vinho tinto Cabernet Franc durante 45 dias. Foram avaliados parâmetros morfométricos através da hipertrofia cardíaca direita, esquerda e nível de congestão hepática e pulmonar, parâmetros hemodinâmicos do VD medindo a pressão intraventricular sistólica direita (PSVD), diastólica final ventricular direita (PDFVD) e as respectivas derivadas (+dP/dt e –dP/dt). Seis grupos experimentais foram estabelecidos: Controle (GC), Insuficiente (GI), Vinho (GV), Vinho insuficiente (GVI), Suco (GS) e Suco insuficiente (GSI). As bebidas foram administradas por sonda intragástrica, na quantidade de 20 mL.kg–1.dia–1 de suco e água, e o vinho na concentração de 15 mL.kg–1 .dia–1. Os animais aos quais foi administrado vinho, iniciaram o tratamento com suco desde o desmame até 49 dias de idade, devido à bebida ser isenta de álcool, e somente em idade mais avançada (aos 50 dias de vida) se introduziu o vinho. Os grupos GC e GI receberam água nas mesmas condições durante o protocolo experimental.