Doses de radiação de baixa energia podem induzir quebras de dupla fita no DNA assim como também produzir perfis alterados de expressão de genes relacionados a estas lesões. Os danos não reparados ou mal reparados levam a uma maior suscetibilidade à transformação oncogênica já que os efeitos biológicos mais importantes causados pela radiação ionizante são mutação e carcinogênese. As lesões no DNA provocadas pela radiação podem também ocasionar o surgimento micronúcleos e as células podem ser induzidas à apoptose. O objetivo deste trabalho é estudar in vitro a presença de micronúcleos e a apoptose ocasionados por Raios-X de baixa energia. Pretende-se analisar estes efeitos biológicos em relação à energia equivalente à utilizada em exames mamográficos usando duas linhagens estabelecias de células de mama: a MCF-7 (tumoral) e a HB-2 (não-tumoral). As células, em crescimento exponencial, foram irradiadas no equipamento de arranjo experimental de mamografia do LCR/UERJ. A dose de 5Gy na energia de 30 kV foi aplicada com taxa de 0,1 Gy/seg utilizando filtro de 0,03 mm de molibdênio. As irradiações foram realizadas duas vezes, após as irradiações, as células foram incubadas por 4, 24 ou 48 horas e posteriormente coradas com o corante Hoechst33258 para análise em microscopia de fluorescência. Para cada análise, 1000 células foram categorizadas pela morfologia do núcleo. Os resultados mostraram que a HB-2, utilizada neste estudo como célula mamária normal, apresentou maior sensibilidade aos efeitos da radiação, com 37 % das células em apoptose após 4 hs de incubação, enquanto a MCF-7 apresentou 6,5 %. Nas análises após 24 hs foi possível confirmar a radioresistência da MCF-7 tendo sido observadas 11% de células em apoptose no grupo irradiado. Houve um aumento crescente de micronúcleos radioinduzidos nas duas linhagens de acordo com os tempos de incubação. Na análise de 4 hs a HB-2 apresentou 3%, em 24 hs, 8,5% e 48 hs, 11,5 %. Diante destes resultados, foi possível concluir que a energia do feixe de raios-X utilizada na mamografia pode ser capaz de ocasionar aumento de ocorrência de apoptose e geração de micronúcleos nas duas linhagens estudadas / Radiation doses of low-energy can induce double-stranded breaks in DNA as well resulting in altered profiles of gene expression related to these injuries. The damage is not repaired or poorly repaired leading to increased susceptibility to oncogenic transformation since most important biological effects caused by ionizing radiation are mutation and carcinogenesis. The DNA lesions caused by radiation can also provoke the presence of micronuclei and as result cells can be induced to apoptosis. The aim of this work is to perform a preliminary study "in vitro" to identify the presence of micronuclei caused by low energy. X-rays. It is intended analyze these biological effects caused by x-rays with energy equivalent to the ones used in mammography in two very well established breast: cell lines the MCF-7 (tumor) and HB-2 (non-tumor). Cells in exponential growth were irradiated using an experimental arrangement with a mammography tube of the LCR / UERJ. The dose of 5Gy was used for 30 kVp x-rays using 0.03 mm filter molybdenum with a fixed dose rate of 0.1 Gy / sec. The irradiations were repeated twice and. the cells were incubated for 4, 24 or 48 hours and stained with dye Hoechst 33258 for fluorescence microscopy analysis. For each analysis 1000 cells were categorized by the morphology of the nucleus. The results revealed that the HB-2, used in this study as normal mammary cell have showed high sensitivity to the effects of radiation, with 37% of cells undergoing apoptosis after incubation of 4hs, while MCF-7 showed 6.5%. In the 24 hour-analysis it was confirmed the radiation resistance of MCF-7 were it was observed 11% of cells in apoptosis in the irradiated group. There was an increasing number of radiation-induced micronuclei in both cell lines, according to the incubation times. After 4 hours, HB-2 presented 3% of micronuclei, in 24 hours, the experiment reveled 8.5%, and after 48 hours it increased to 11.5%. As result of this study we may conclude that the energy used in mammography is capable to cause an increase in incidence of apoptosis and in the production of micronuclei in both cell lines studied

Doses de radiação de baixa energia podem induzir quebras de dupla fita no DNA assim como também produzir perfis alterados de expressão de genes relacionados a estas lesões. Os danos não reparados ou mal reparados levam a uma maior suscetibilidade à transformação oncogênica já que os efeitos biológicos mais importantes causados pela radiação ionizante são mutação e carcinogênese. As lesões no DNA provocadas pela radiação podem também ocasionar o surgimento micronúcleos e as células podem ser induzidas à apoptose. O objetivo deste trabalho é estudar in vitro a presença de micronúcleos e a apoptose ocasionados por Raios-X de baixa energia. Pretende-se analisar estes efeitos biológicos em relação à energia equivalente à utilizada em exames mamográficos usando duas linhagens estabelecias de células de mama: a MCF-7 (tumoral) e a HB-2 (não-tumoral). As células, em crescimento exponencial, foram irradiadas no equipamento de arranjo experimental de mamografia do LCR/UERJ. A dose de 5Gy na energia de 30 kV foi aplicada com taxa de 0,1 Gy/seg utilizando filtro de 0,03 mm de molibdênio. As irradiações foram realizadas duas vezes, após as irradiações, as células foram incubadas por 4, 24 ou 48 horas e posteriormente coradas com o corante Hoechst33258 para análise em microscopia de fluorescência. Para cada análise, 1000 células foram categorizadas pela morfologia do núcleo. Os resultados mostraram que a HB-2, utilizada neste estudo como célula mamária normal, apresentou maior sensibilidade aos efeitos da radiação, com 37 % das células em apoptose após 4 hs de incubação, enquanto a MCF-7 apresentou 6,5 %. Nas análises após 24 hs foi possível confirmar a radioresistência da MCF-7 tendo sido observadas 11% de células em apoptose no grupo irradiado. Houve um aumento crescente de micronúcleos radioinduzidos nas duas linhagens de acordo com os tempos de incubação. Na análise de 4 hs a HB-2 apresentou 3%, em 24 hs, 8,5% e 48 hs, 11,5 %. Diante destes resultados, foi possível concluir que a energia do feixe de raios-X utilizada na mamografia pode ser capaz de ocasionar aumento de ocorrência de apoptose e geração de micronúcleos nas duas linhagens estudadas / Radiation doses of low-energy can induce double-stranded breaks in DNA as well resulting in altered profiles of gene expression related to these injuries. The damage is not repaired or poorly repaired leading to increased susceptibility to oncogenic transformation since most important biological effects caused by ionizing radiation are mutation and carcinogenesis. The DNA lesions caused by radiation can also provoke the presence of micronuclei and as result cells can be induced to apoptosis. The aim of this work is to perform a preliminary study "in vitro" to identify the presence of micronuclei caused by low energy. X-rays. It is intended analyze these biological effects caused by x-rays with energy equivalent to the ones used in mammography in two very well established breast: cell lines the MCF-7 (tumor) and HB-2 (non-tumor). Cells in exponential growth were irradiated using an experimental arrangement with a mammography tube of the LCR / UERJ. The dose of 5Gy was used for 30 kVp x-rays using 0.03 mm filter molybdenum with a fixed dose rate of 0.1 Gy / sec. The irradiations were repeated twice and. the cells were incubated for 4, 24 or 48 hours and stained with dye Hoechst 33258 for fluorescence microscopy analysis. For each analysis 1000 cells were categorized by the morphology of the nucleus. The results revealed that the HB-2, used in this study as normal mammary cell have showed high sensitivity to the effects of radiation, with 37% of cells undergoing apoptosis after incubation of 4hs, while MCF-7 showed 6.5%. In the 24 hour-analysis it was confirmed the radiation resistance of MCF-7 were it was observed 11% of cells in apoptosis in the irradiated group. There was an increasing number of radiation-induced micronuclei in both cell lines, according to the incubation times. After 4 hours, HB-2 presented 3% of micronuclei, in 24 hours, the experiment reveled 8.5%, and after 48 hours it increased to 11.5%. As result of this study we may conclude that the energy used in mammography is capable to cause an increase in incidence of apoptosis and in the production of micronuclei in both cell lines studied

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Câncer de mama (CM) é hoje o tipo de câncer mais incidente entre as mulheres, com a estimativa de 53 mil novos casos para o ano de 2013, segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA). É considerada uma doença de bom prognóstico, principalmente quando diagnosticada na sua fase mais precoce. A evolução no diagnóstico, e nas técnicas de tratamento para o CM, que incluem a quimioterapia e/ou radioterapia, aumentaram a expectativa de sobrevida para este tipo de câncer. Uma das complicações tardias induzidas pelo tratamento desta doença é a cardiotoxicidade. O termo cardiotoxicidade abrange uma série de efeitos colaterais, que incluem arritmias, alterações na pressão arterial, isquemia do miocárdio, trombose ou insuficiência cardíaca. É, por isso, fundamental entender os mecanismos envolvidos no desenvolvimento da toxicidade cardíaca para o sucesso do tratamento dos pacientes com CM. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos cardíacos tardios induzidos pela irradiação e quimioterapia, simulando um tratamento para o CM, em ratas Wistar. Ratas Wistar, com aproximadamente 3 meses de idade, foram divididas em: grupo controle, grupo que recebeu quimioterapia + irradiação (TC+IR), e grupo que recebeu apenas irradiação (IR). A quimioterapia foi administrada em 4 ciclos, com intervalo de 1 semana entre eles. A irradiação na região do coração foi realizada em dose única, de 20Gy, em um campo de 2x2 cm2. Os ratos foram submetidos à eutanásia 5 meses após o término dos tratamentos, para que os efeitos tardios pudessem ser avaliados. Vários estudos foram conduzidos: ecocardiografia para observar as alterações funcionais do coração; PCR em tempo real para detectar alterações no nível mRNA de procolágeno tipo I, TGF-β1, angiotensinogênio, renina, ECA, AT1, VEGF e razão Bax/;bcl2, no tecido do ventrículo esquerdo (VE); Além de ensaios histológicos para avaliar o aspecto do tecido cardíaco do VE. Resultados e discussão Os resultados obtidos indicam um processo de remodelamento cardíaco após os tratamentos para o CM. Sugere-se que este remodelamento inicie-se com a diminuição de vasos no VE, causada pelos tratamentos, conforme os resultados da estereologia e do PCR para VEGF. Em seguida mostrou-se hipertrofia dos cardiomiócitos, o aumento da expressão de procolágeno e TGF-β1 e de tecido conjuntivo neste tecido. E associado a estes resultados, mostrou-se a participação dos sistema renina angiotensina cardíaco neste processo de remodelamento. Porém, apesar de todas estas alterações terem ocorrido em ambos os grupos tratados, apenas o grupo que recebeu irradiação e quimioterapia concomitantemente apresentou alteração da função cardíaca, na ecocardiografia. Sugere-se, desta forma, que a associação destas terapias seja mais lesiva ao coração, do que a irradiação aplicada exclusivamente. Conclusão Os objetivos do trabalho foram alcançados, e pode-se entender melhor as vias envolvidas na cardiotoxicidade. Este é um estudo inédito, o assunto abordado é recente, e de sumo importância para o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento para o CM, onde sejam consideradas as complicações cardíacas tardias envolvidas. / Breast cancer (BC) is today the most frequent type of cancer among women, there were estimated 53 000 new cases for the year 2013, according to the National Cancer Institute (INCA). It is considered a disease of good prognosis, especially when diagnosed in early stages. The developments in the diagnosis, and treatment techniques for the BC, which include chemotherapy and/or radiotherapy, increased the survival rates for this type of cancer. One late complication induced by BC treatment is the cardiotoxicity. The cardiotoxicity term comprises different cardiotoxic side effects, which includes arrhythmia, blood pressure alterations, myocardial ischemia, thrombosis or congestive heart failure. It is, therefore, essential to understand the mechanisms involved in the development of cardiac toxicity for the successful treatment of patients with BC. This study aimed to evaluate the late cardiac effects induced by irradiation and chemotherapy, simulating a treatment for BC in Wistar rats. Wistar rats, about 3 months old, were divided into control group; a group receiving chemotherapy + irradiation (TC+IR), and a group that received only irradiation (IR). Chemotherapy was administered in 4 cycles, with an one week interval between them. The irradiation at the heart area was performed in a single dose of 20 Gy, and a field of 2x2 cm2. The rats were euthanized 5 months after the end of treatments, so the late effects could be evaluated. Several studies were conducted: echocardiography to observe the heart functional changes, real-time PCR to detect alterations in mRNA level of procollagen type I, TGF-β1, angiotensinogen, renin, ACE, AT1, VEGF and Bax/bcl2 ratio, in the left ventricle (LV) tissue; The LV cardiac tissue was also evaluated by assays. The results indicate a process of cardiac remodeling after the BC. It is suggested that this remodeling starts with a reduction of the cardiac vessels, induced by treatments, according the results of stereology, and the PCR for VEGF. Then, it was showed a cardiomyocyte hypertrophy, an increased expression of TGF-β1 and procollagen, and increased connective tissue in the LV. Associated with these results, it was indicated the involvement of the cardiac renin-angiotensin system in the remodeling process. However, even though all these changes have occurred in both treated groups, only the group receiving concurrent radiation and chemotherapy had a decrease in the cardiac function, showed by echocardiography. It is suggested that the combination of these therapies to the heart is more detrimental than the irradiation applied alone. The aims of this work were achieved, and it is possible to better understand the pathways involved in cardiotoxicity. This is a novel study, the subject issue is recent, and of high impact in the development of new treatment strategies for BC where the involved cardiac complications are considered.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Câncer de mama (CM) é hoje o tipo de câncer mais incidente entre as mulheres, com a estimativa de 53 mil novos casos para o ano de 2013, segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA). É considerada uma doença de bom prognóstico, principalmente quando diagnosticada na sua fase mais precoce. A evolução no diagnóstico, e nas técnicas de tratamento para o CM, que incluem a quimioterapia e/ou radioterapia, aumentaram a expectativa de sobrevida para este tipo de câncer. Uma das complicações tardias induzidas pelo tratamento desta doença é a cardiotoxicidade. O termo cardiotoxicidade abrange uma série de efeitos colaterais, que incluem arritmias, alterações na pressão arterial, isquemia do miocárdio, trombose ou insuficiência cardíaca. É, por isso, fundamental entender os mecanismos envolvidos no desenvolvimento da toxicidade cardíaca para o sucesso do tratamento dos pacientes com CM. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos cardíacos tardios induzidos pela irradiação e quimioterapia, simulando um tratamento para o CM, em ratas Wistar. Ratas Wistar, com aproximadamente 3 meses de idade, foram divididas em: grupo controle, grupo que recebeu quimioterapia + irradiação (TC+IR), e grupo que recebeu apenas irradiação (IR). A quimioterapia foi administrada em 4 ciclos, com intervalo de 1 semana entre eles. A irradiação na região do coração foi realizada em dose única, de 20Gy, em um campo de 2x2 cm2. Os ratos foram submetidos à eutanásia 5 meses após o término dos tratamentos, para que os efeitos tardios pudessem ser avaliados. Vários estudos foram conduzidos: ecocardiografia para observar as alterações funcionais do coração; PCR em tempo real para detectar alterações no nível mRNA de procolágeno tipo I, TGF-β1, angiotensinogênio, renina, ECA, AT1, VEGF e razão Bax/;bcl2, no tecido do ventrículo esquerdo (VE); Além de ensaios histológicos para avaliar o aspecto do tecido cardíaco do VE. Resultados e discussão Os resultados obtidos indicam um processo de remodelamento cardíaco após os tratamentos para o CM. Sugere-se que este remodelamento inicie-se com a diminuição de vasos no VE, causada pelos tratamentos, conforme os resultados da estereologia e do PCR para VEGF. Em seguida mostrou-se hipertrofia dos cardiomiócitos, o aumento da expressão de procolágeno e TGF-β1 e de tecido conjuntivo neste tecido. E associado a estes resultados, mostrou-se a participação dos sistema renina angiotensina cardíaco neste processo de remodelamento. Porém, apesar de todas estas alterações terem ocorrido em ambos os grupos tratados, apenas o grupo que recebeu irradiação e quimioterapia concomitantemente apresentou alteração da função cardíaca, na ecocardiografia. Sugere-se, desta forma, que a associação destas terapias seja mais lesiva ao coração, do que a irradiação aplicada exclusivamente. Conclusão Os objetivos do trabalho foram alcançados, e pode-se entender melhor as vias envolvidas na cardiotoxicidade. Este é um estudo inédito, o assunto abordado é recente, e de sumo importância para o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento para o CM, onde sejam consideradas as complicações cardíacas tardias envolvidas. / Breast cancer (BC) is today the most frequent type of cancer among women, there were estimated 53 000 new cases for the year 2013, according to the National Cancer Institute (INCA). It is considered a disease of good prognosis, especially when diagnosed in early stages. The developments in the diagnosis, and treatment techniques for the BC, which include chemotherapy and/or radiotherapy, increased the survival rates for this type of cancer. One late complication induced by BC treatment is the cardiotoxicity. The cardiotoxicity term comprises different cardiotoxic side effects, which includes arrhythmia, blood pressure alterations, myocardial ischemia, thrombosis or congestive heart failure. It is, therefore, essential to understand the mechanisms involved in the development of cardiac toxicity for the successful treatment of patients with BC. This study aimed to evaluate the late cardiac effects induced by irradiation and chemotherapy, simulating a treatment for BC in Wistar rats. Wistar rats, about 3 months old, were divided into control group; a group receiving chemotherapy + irradiation (TC+IR), and a group that received only irradiation (IR). Chemotherapy was administered in 4 cycles, with an one week interval between them. The irradiation at the heart area was performed in a single dose of 20 Gy, and a field of 2x2 cm2. The rats were euthanized 5 months after the end of treatments, so the late effects could be evaluated. Several studies were conducted: echocardiography to observe the heart functional changes, real-time PCR to detect alterations in mRNA level of procollagen type I, TGF-β1, angiotensinogen, renin, ACE, AT1, VEGF and Bax/bcl2 ratio, in the left ventricle (LV) tissue; The LV cardiac tissue was also evaluated by assays. The results indicate a process of cardiac remodeling after the BC. It is suggested that this remodeling starts with a reduction of the cardiac vessels, induced by treatments, according the results of stereology, and the PCR for VEGF. Then, it was showed a cardiomyocyte hypertrophy, an increased expression of TGF-β1 and procollagen, and increased connective tissue in the LV. Associated with these results, it was indicated the involvement of the cardiac renin-angiotensin system in the remodeling process. However, even though all these changes have occurred in both treated groups, only the group receiving concurrent radiation and chemotherapy had a decrease in the cardiac function, showed by echocardiography. It is suggested that the combination of these therapies to the heart is more detrimental than the irradiation applied alone. The aims of this work were achieved, and it is possible to better understand the pathways involved in cardiotoxicity. This is a novel study, the subject issue is recent, and of high impact in the development of new treatment strategies for BC where the involved cardiac complications are considered.

Comissão Nacional de Energia Nuclear / A radioterapia é uma das modalidades terapêuticas mais utilizadas no tratamento do câncer, visando à destruição das células neoplásicas, a partir da utilização de radiação ionizante. Um dos fatores limitantes da radioterapia é o dano em tecidos sadios vizinhos ao tumor. A irradiação da pele, acidental ou para fins terapêuticos, pode desencadear uma série de lesões culminando na fibrose, o que implica na alteração funcional deste órgão. A avaliação dos efeitos morfológicos associados à irradiação da pele torna-se fundamental para estabelecer estratégias de irradiação mais eficazes e diminuição da morbidade; e em caso de acidentes, adequado manuseio da vítima. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações dérmicas radioinduzidas, utilizando um modelo em ratos. Ratos Wistar, machos, com três meses de idade, tiveram sua pele irradiada, em um campo de 3cm2, com doses únicas de 10, 40 e 60 Gy de elétrons com energia nominal de 4MeV. Após a irradiação, os animais permaneceram sob avaliação constante, sendo as lesões registradas fotograficamente. Os animais foram divididos em grupos e eutanasiados: no dia da irradiação, 5, 10, 15, 25 e 100 dias após a irradiação. Parte da pele foi fixada em formaldeído, incluída em parafina e submetida à microtomia. Os cortes foram corados com hematoxilina-eosina, picrosirius red e imunomarcados com anticorpo anti-TGF-beta1. Outra parte do tecido foi fixada em glutaraldeido e processada para microscopia eletrônica de varredura. Foi observado macroscopicamente o surgimento de lesões cutâneas semelhantes a queimaduras em toda área irradiada. Ao microscópio óptico foi verificado o inicio de desenvolvimento de lesão 5 dias após irradiação. Decorridos 10 dias da irradiação observou-se indícios de cicatrização epidérmica abaixo da crosta formada pela lesão. Aos 15 dias após a irradiação o tecido abaixo da lesão apresentava epiderme reconstruída e características de cicatrização tecidual. Foi visualizado também um infiltrado de polimorfonucleares significativo. Após 25 dias nas doses mais elevadas as lesões persistiam, o que não ocorreu na menor dose, na qual a área irradiada dos animais já se encontrava completamente cicatrizada. Após 100 dias da irradiação na dose de 40 Gy ocorreu a cicatrização da ferida. Na dose de 60 Gy em alguns animais a lesão persistia. Nos animais em que ocorreu a cicatrização houve uma hipertrofia da epiderme (acantose). Foi visualizado um tecido com aspecto morfológico totalmente descaracterizado, e necrosado. Os resultados encontrados na analise através de microscopia eletrônica de varredura corroboram os dados encontrados na microscopia de luz, onde observou-se a descaracterização das fibras de colágeno nas doses mais elevadas. Os resultados indicam que as doses utilizadas induziram um processo inflamatório importante na pele, ativando o sistema imunológico. Este fato promoveu um aumento na expressão do TGFbeta1, um dos responsáveis pelo aumento da produção da matriz extracelular por vários tipos celulares, principalmente por fibroblastos em tecidos lesionados. Alem do aumento de expressão da MEC, o TGFbeta1 também promove a inibição dos processos de degradação da mesma. A intensa expressão desta citocina na pele irradiada pode desencadear o processo de fibrose e, conseqüentemente, afetar a homeostase deste órgão devido ao acúmulo da MEC. / Radiation therapy is one of the most commonly used therapeutic modalities in cancer treatment, aiming the destruction of neoplastic cells using ionizing radiation. A limiting factor is the radiation damage in healthy tissues neighboring the tumor. The irradiation of the skin, accidentally or for therapeutic purposes, can trigger a series of injuries culminating in fibrosis, causing functional alterations in this organ. The morphological evaluation of the effects associated with skin irradiation becomes essential to establish more effective strategies for irradiation and decreased morbidity, and in case of accidents, proper handling of the victim. The aim of this study was to evaluate the radiation-induced dermal changes, using a rats model. Male Wistar rats, three months old, had their skin irradiated, in a 3cm2 field, with single doses of 10, 40 and 60 Gy of electrons with nominal energy of 4MeV. After irradiation, the animals were kept under constant observation, lesions were recorded photographically. The animals were divided into groups and euthanized: on the day of irradiation, 5, 10, 15, 25 and 100 days after irradiation. Part of the skin was fixed in formaldehyde, embedded in paraffin and subjected to microtomy. Sections were stained with hematoxylin-eosin, picrosirius red and immunostained with anti-TGF-beta1. Another part of the tissue was fixed in glutaraldehyde and processed for scanning electron microscopy. It was observed macroscopic skin lesions similar to burns throughout the irradiated area. It was verified, by optical microscopy, the early development of lesions 5 days after irradiation. After 10 days of irradiation there was evidence of epidermal wound healing under the crust formed by the injury. At the day 15 days the tissue below the lesion was reconstructed and had characteristics of healing, displaying a significant polymorphonuclear cells infiltration. After 25 days, at the higher doses, the lesions persisted, which did not occur at the lowest dose, which the irradiated area was already completely healed. After 100 days of irradiation with 40 Gy the wound was healed. With 60 Gy, in some animals, the lesion persisted. In the animals which the healing took place there was a hypertrophy of the epidermis (acanthosis). It was observed a tissue totally morphological mischaracterized, and necrotic. The results obtained by scanning electron microscopy analysis corroborate with the optical microscopy findings, where the higher doses collagen fibers were mischaracterized. The results indicate that the doses used induced a significant inflammation in the skin, activating the immune system. This fact promoted an increased expression of TGFbeta1, which is responsible for an increased production of extracellular matrix (ECM) by various cell types, mainly fibroblasts in injured tissues. Besides the increased expression of ECM, the TGFbeta1 also promotes the inhibition of the degradation processes of the same. The intense expression of this cytokines in irradiated skin can trigger the process of fibrosis and, consequently, affect the homeostasis of the body due to accumulation of ECM.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O cloreto estanoso (SnCl2) e a radiação ultravioleta A (UVA) são agentes que lesam diversas estruturas celulares, inclusive o DNA, principalmente pela geração de espécies reativas de oxigênio. O objetivo deste trabalho foi estudar a mutagênese e o reparo das lesões produzidas pela combinação do UVA, na condição de préiluminação, com o SnCl2. Avaliou-se a ação de enzimas do reparo por excisão de bases (BER), em Escherichia coli (E. coli), por eletroforese em gel alcalino de agarose e sobrevivência bacteriana. Também se estudou a indução do sistema SoxRS pelo cromoteste, e a mutagênese pelo teste de Ames. De acordo com os resultados: i) o UVA induziu quebras no DNA das cepas testadas e os mutantes fpgnfo e fpg apresentaram maior retardo no reparo das lesões; ii) o SnCl2 induziu mais quebras que o UVA e os mutantes nfo e fpg mostraram maior dificuldade em reparar as lesões; iii) o UVA+SnCl2 provocou mais quebras que o SnCl2 e os mutantes nfo e fpg também apresentaram maior lentidão no reparo das lesões; iv) o UVA não inativou as cepas testadas; v) as cepas nfo e fpg foram as mais sensíveis ao SnCl2; vi) o UVA+SnCl2 provocou maior letalidade em todas as cepas testadas, em relação ao SnCl2, e os mutantes nfo e fpg também foram os mais sensíveis ao tratamento com ambos os agentes; vii) a transformação dos mutantes nfo com o plasmídio pBW21 (nfo+) e dos mutantes fpg com o plasmídio pFPG (fpg+) aumentou a sobrevivência das cepas aos tratamentos com SnCl2 e UVA+SnCl2; viii) o SnCl2 induziu o sistema SoxRS; ix) o SnCl2, UVA e UVA+SnCl2 não induziram mutagênese; x) o reparo das lesões parece ser preferencialmente realizado pelas proteínas Fpg e Nfo. / Stannous chloride (SnCl2) and ultraviolet radiation A (UVA) are able to induce lesions in different cellular structures, including DNA, manly through ROS generation. The aim of this work was to study the mutagenesis and repair of lesions induced by the association of UVA (pre treatment) with SnCl2. It was evaluated the action of base excision repair (BER) enzymes in Escherichia coli (E. coli) by alkaline gel electrophoresis and bacterial survival. It was also evaluated the SoxRS system induction by chromotest and mutagenesis through the Ames test. According to the results: i) UVA induced DNA strand breaks in all strains and fpg-nfo and fpg mutants showed greater delay in the repair of lesions; ii) SnCl2 induced more breaks than UVA and nfo and fpg mutants showed more difficult to repair the damage; iii) UVA + SnCl2 caused more breaks than the SnCl2 and nfo and fpg mutants also showed a slowest repair of injuries; iv) UVA did not inactivate any bacterial strains tested; v) nfo and fpg strains were more sensitive to SnCl2; vi) UVA + SnCl2 caused higher mortality in all strains tested, when compared to SnCl2, and, again, nfo and fpg mutants were the most sensitives to the treatment with both agents; vii) the transformation of nfo mutant with the plasmid pBW21 (nfo+) and fpg mutants with plasmid pFPG (fpg+) increased the survival of the strains to SnCl2 and UVA + SnCl2 treatments; viii) SnCl2 was able to induce SoxRS system; ix) SnCl2, UVA + SnCl2 and UVA did not induce mutagenesis; x) damage repair seems to be preferentially performed by Fpg and Nfo proteins.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O cloreto estanoso (SnCl2) e a radiação ultravioleta A (UVA) são agentes que lesam diversas estruturas celulares, inclusive o DNA, principalmente pela geração de espécies reativas de oxigênio. O objetivo deste trabalho foi estudar a mutagênese e o reparo das lesões produzidas pela combinação do UVA, na condição de préiluminação, com o SnCl2. Avaliou-se a ação de enzimas do reparo por excisão de bases (BER), em Escherichia coli (E. coli), por eletroforese em gel alcalino de agarose e sobrevivência bacteriana. Também se estudou a indução do sistema SoxRS pelo cromoteste, e a mutagênese pelo teste de Ames. De acordo com os resultados: i) o UVA induziu quebras no DNA das cepas testadas e os mutantes fpgnfo e fpg apresentaram maior retardo no reparo das lesões; ii) o SnCl2 induziu mais quebras que o UVA e os mutantes nfo e fpg mostraram maior dificuldade em reparar as lesões; iii) o UVA+SnCl2 provocou mais quebras que o SnCl2 e os mutantes nfo e fpg também apresentaram maior lentidão no reparo das lesões; iv) o UVA não inativou as cepas testadas; v) as cepas nfo e fpg foram as mais sensíveis ao SnCl2; vi) o UVA+SnCl2 provocou maior letalidade em todas as cepas testadas, em relação ao SnCl2, e os mutantes nfo e fpg também foram os mais sensíveis ao tratamento com ambos os agentes; vii) a transformação dos mutantes nfo com o plasmídio pBW21 (nfo+) e dos mutantes fpg com o plasmídio pFPG (fpg+) aumentou a sobrevivência das cepas aos tratamentos com SnCl2 e UVA+SnCl2; viii) o SnCl2 induziu o sistema SoxRS; ix) o SnCl2, UVA e UVA+SnCl2 não induziram mutagênese; x) o reparo das lesões parece ser preferencialmente realizado pelas proteínas Fpg e Nfo. / Stannous chloride (SnCl2) and ultraviolet radiation A (UVA) are able to induce lesions in different cellular structures, including DNA, manly through ROS generation. The aim of this work was to study the mutagenesis and repair of lesions induced by the association of UVA (pre treatment) with SnCl2. It was evaluated the action of base excision repair (BER) enzymes in Escherichia coli (E. coli) by alkaline gel electrophoresis and bacterial survival. It was also evaluated the SoxRS system induction by chromotest and mutagenesis through the Ames test. According to the results: i) UVA induced DNA strand breaks in all strains and fpg-nfo and fpg mutants showed greater delay in the repair of lesions; ii) SnCl2 induced more breaks than UVA and nfo and fpg mutants showed more difficult to repair the damage; iii) UVA + SnCl2 caused more breaks than the SnCl2 and nfo and fpg mutants also showed a slowest repair of injuries; iv) UVA did not inactivate any bacterial strains tested; v) nfo and fpg strains were more sensitive to SnCl2; vi) UVA + SnCl2 caused higher mortality in all strains tested, when compared to SnCl2, and, again, nfo and fpg mutants were the most sensitives to the treatment with both agents; vii) the transformation of nfo mutant with the plasmid pBW21 (nfo+) and fpg mutants with plasmid pFPG (fpg+) increased the survival of the strains to SnCl2 and UVA + SnCl2 treatments; viii) SnCl2 was able to induce SoxRS system; ix) SnCl2, UVA + SnCl2 and UVA did not induce mutagenesis; x) damage repair seems to be preferentially performed by Fpg and Nfo proteins.

Comissão Nacional de Energia Nuclear / A radioterapia é uma das modalidades terapêuticas mais utilizadas no tratamento do câncer, visando à destruição das células neoplásicas, a partir da utilização de radiação ionizante. Um dos fatores limitantes da radioterapia é o dano em tecidos sadios vizinhos ao tumor. A irradiação da pele, acidental ou para fins terapêuticos, pode desencadear uma série de lesões culminando na fibrose, o que implica na alteração funcional deste órgão. A avaliação dos efeitos morfológicos associados à irradiação da pele torna-se fundamental para estabelecer estratégias de irradiação mais eficazes e diminuição da morbidade; e em caso de acidentes, adequado manuseio da vítima. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações dérmicas radioinduzidas, utilizando um modelo em ratos. Ratos Wistar, machos, com três meses de idade, tiveram sua pele irradiada, em um campo de 3cm2, com doses únicas de 10, 40 e 60 Gy de elétrons com energia nominal de 4MeV. Após a irradiação, os animais permaneceram sob avaliação constante, sendo as lesões registradas fotograficamente. Os animais foram divididos em grupos e eutanasiados: no dia da irradiação, 5, 10, 15, 25 e 100 dias após a irradiação. Parte da pele foi fixada em formaldeído, incluída em parafina e submetida à microtomia. Os cortes foram corados com hematoxilina-eosina, picrosirius red e imunomarcados com anticorpo anti-TGF-beta1. Outra parte do tecido foi fixada em glutaraldeido e processada para microscopia eletrônica de varredura. Foi observado macroscopicamente o surgimento de lesões cutâneas semelhantes a queimaduras em toda área irradiada. Ao microscópio óptico foi verificado o inicio de desenvolvimento de lesão 5 dias após irradiação. Decorridos 10 dias da irradiação observou-se indícios de cicatrização epidérmica abaixo da crosta formada pela lesão. Aos 15 dias após a irradiação o tecido abaixo da lesão apresentava epiderme reconstruída e características de cicatrização tecidual. Foi visualizado também um infiltrado de polimorfonucleares significativo. Após 25 dias nas doses mais elevadas as lesões persistiam, o que não ocorreu na menor dose, na qual a área irradiada dos animais já se encontrava completamente cicatrizada. Após 100 dias da irradiação na dose de 40 Gy ocorreu a cicatrização da ferida. Na dose de 60 Gy em alguns animais a lesão persistia. Nos animais em que ocorreu a cicatrização houve uma hipertrofia da epiderme (acantose). Foi visualizado um tecido com aspecto morfológico totalmente descaracterizado, e necrosado. Os resultados encontrados na analise através de microscopia eletrônica de varredura corroboram os dados encontrados na microscopia de luz, onde observou-se a descaracterização das fibras de colágeno nas doses mais elevadas. Os resultados indicam que as doses utilizadas induziram um processo inflamatório importante na pele, ativando o sistema imunológico. Este fato promoveu um aumento na expressão do TGFbeta1, um dos responsáveis pelo aumento da produção da matriz extracelular por vários tipos celulares, principalmente por fibroblastos em tecidos lesionados. Alem do aumento de expressão da MEC, o TGFbeta1 também promove a inibição dos processos de degradação da mesma. A intensa expressão desta citocina na pele irradiada pode desencadear o processo de fibrose e, conseqüentemente, afetar a homeostase deste órgão devido ao acúmulo da MEC. / Radiation therapy is one of the most commonly used therapeutic modalities in cancer treatment, aiming the destruction of neoplastic cells using ionizing radiation. A limiting factor is the radiation damage in healthy tissues neighboring the tumor. The irradiation of the skin, accidentally or for therapeutic purposes, can trigger a series of injuries culminating in fibrosis, causing functional alterations in this organ. The morphological evaluation of the effects associated with skin irradiation becomes essential to establish more effective strategies for irradiation and decreased morbidity, and in case of accidents, proper handling of the victim. The aim of this study was to evaluate the radiation-induced dermal changes, using a rats model. Male Wistar rats, three months old, had their skin irradiated, in a 3cm2 field, with single doses of 10, 40 and 60 Gy of electrons with nominal energy of 4MeV. After irradiation, the animals were kept under constant observation, lesions were recorded photographically. The animals were divided into groups and euthanized: on the day of irradiation, 5, 10, 15, 25 and 100 days after irradiation. Part of the skin was fixed in formaldehyde, embedded in paraffin and subjected to microtomy. Sections were stained with hematoxylin-eosin, picrosirius red and immunostained with anti-TGF-beta1. Another part of the tissue was fixed in glutaraldehyde and processed for scanning electron microscopy. It was observed macroscopic skin lesions similar to burns throughout the irradiated area. It was verified, by optical microscopy, the early development of lesions 5 days after irradiation. After 10 days of irradiation there was evidence of epidermal wound healing under the crust formed by the injury. At the day 15 days the tissue below the lesion was reconstructed and had characteristics of healing, displaying a significant polymorphonuclear cells infiltration. After 25 days, at the higher doses, the lesions persisted, which did not occur at the lowest dose, which the irradiated area was already completely healed. After 100 days of irradiation with 40 Gy the wound was healed. With 60 Gy, in some animals, the lesion persisted. In the animals which the healing took place there was a hypertrophy of the epidermis (acanthosis). It was observed a tissue totally morphological mischaracterized, and necrotic. The results obtained by scanning electron microscopy analysis corroborate with the optical microscopy findings, where the higher doses collagen fibers were mischaracterized. The results indicate that the doses used induced a significant inflammation in the skin, activating the immune system. This fact promoted an increased expression of TGFbeta1, which is responsible for an increased production of extracellular matrix (ECM) by various cell types, mainly fibroblasts in injured tissues. Besides the increased expression of ECM, the TGFbeta1 also promotes the inhibition of the degradation processes of the same. The intense expression of this cytokines in irradiated skin can trigger the process of fibrosis and, consequently, affect the homeostasis of the body due to accumulation of ECM.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Didaticamente, podemos dividir o espectro da radiação ultravioleta (UV) em três faixas: UVA (400 a 320 nm), UVB (320 a 290 nm) e UVC (290 a 100 nm). Apesar do UVC ou UV-curto ser eficientemente filtrado pela camada de ozônio da Terra e sua atmosfera, este é uma das faixas do espectro de UV mais usadas para explorar as consequências de danos causados ao DNA, já que a letalidade induzida por este agente está relacionada aos danos diretos no genoma celular, como as lesões dímero de pirimidina, que são letais se não reparadas. Contudo, demonstrou-se que a radiação UVC pode gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), como o oxigênio singleto (1O2). Embora, o radical hidroxil (OH) cause modificações oxidativas nas bases de DNA, alguns trabalhos indicam que o 1O2 também está envolvido nos danos oxidativos no DNA. Esta ERO é produzida por vários sistemas biológicos e reações fotossensibilização, quando cromóforos são expostos à luz visível ou são excitados pela luz UV, permitindo que essa energia possa ser transferida para o oxigênio sendo convertido em 1O2, que é conhecido por modificar resíduos de guanina, gerando 8-oxoG, que caso não seja reparada pode gerar uma transversão GC-TA. O objetivo deste trabalho foi o de elucidar a participação de ERO nos efeitos genotóxicos e mutagênicos gerados pela radiação UVC, assim como as enzimas envolvidas no processo de reparação destas lesões em células de Escherichia coli. Nos ensaios as culturas foram irradiadas com o UVC (254 nm; 15W General Electric G15T8 germicidal lamp, USA). Nossos resultados mostram que o uso de quelantes de ferro não alterou a letalidade induzida pelo UVC. A azida sódica, um captador de 1O2, protegeu as cepas contra os danos genotóxicos gerados pelo UVC e também diminuiu a frequência de mutações induzidas no teste com rifampicina. A reversão específica GC-TA foi induzida mais de 2,5 vezes no ensaio de mutagênese. A cepa deficiente na proteína de reparo Fpg, enzima que corrige a lesão 8-oxoG, apresentou menos quebras no DNA do que a cepa selvagem no ensaio de eletroforese alcalina. A letalidade induzida pelo UVC foi aumentada nos mutantes transformados com o plasmídeo pFPG, ao mesmo tempo que representou uma redução na indução mutagênica. Houve dimuição na eficiência de transformação com plasmídeo pUC 9.1 na cepa fpg quando comparado a cepa selvagem. Assim como, um aumento da sensibilidade ao UVC na associação entre mutantes fpg e uvrA. Estes resultados mostram que o 1O2 participa dos danos induzidos pelo UVC, através da geração da lesão 8-oxoG, uma lesão mutagênica, que é reparada pela proteína Fpg / Didactically, we can divide the ultraviolet radiation (UV) spectrum into three bands: UVA (400 to 320 nm), UVB (320-290 nm) and UVC (290-100 nm). Despite the UVC or far-UV be efficiently filtered by Earths ozone layer and its atmosphere, this is one of bands of UV spectrum used to explore the consequences of DNA damages, since the UVC-induced lethality is related to direct damage in genome cells, such as pyrimidine dimers, which are lethal if not repaired. However, it was shown that UVC radiation can generate reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen (1O2). Although hydroxyl radical (OH) cause oxidative modifications in DNA bases, some works suggests that 1O2 is also involved in oxidative DNA damage. This ROS is produced by several biological systems and photosensitivity reactions when chromophores are exposed to visible light or excited by UV light, allowing that energy can be transferred to the oxygen being converted to 1O2, which is known to modify guanine residues, generating 8-oxoG, if not repaired can lead to a GC-TA transversion. The objective of this work was to elucidate the ROS involvement in the genotoxic and mutagenic effects generated by UVC radiation, as well as the enzymes involved in the repair process of these lesions in Escherichia coli cells. In the assays, cultures were irradiated with UVC (254 nm, 15 W General Electric germicidal lamp G15T8, USA). Our results show that the use of iron chelators did not affect the UVC-induced lethality. The sodium azide, a 1O2 quencher, protected strains against the genotoxic damage produced by UVC and also decreased the frequency of mutations induced in rifampicin assay. Reversal specific GC-TA was induced more than 2.5 fold in the mutagenesis assay. The deficient strain in the repair protein Fpg, an enzyme that corrects 8-oxoG lesions, had less DNA breakage than the wild strain in electrophoresis alkaline assay. The UVC-induced lethality was increased in mutants transformed with the pFPG plasmid, while representing a decrease in mutagenic induction. There was a reduction in the transformation efficiency with plasmid pUC 9.1 on Fpg-strain compared to wild-type strain. Also there was a lethality increase in the association between fpg and uvrA mutants. These results shows that 1O2 participates in UVC-induced damages through the generation of 8-oxoG lesion, a mutagenic lesion that is repaired by the Fpg protein.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Didaticamente, podemos dividir o espectro da radiação ultravioleta (UV) em três faixas: UVA (400 a 320 nm), UVB (320 a 290 nm) e UVC (290 a 100 nm). Apesar do UVC ou UV-curto ser eficientemente filtrado pela camada de ozônio da Terra e sua atmosfera, este é uma das faixas do espectro de UV mais usadas para explorar as consequências de danos causados ao DNA, já que a letalidade induzida por este agente está relacionada aos danos diretos no genoma celular, como as lesões dímero de pirimidina, que são letais se não reparadas. Contudo, demonstrou-se que a radiação UVC pode gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), como o oxigênio singleto (1O2). Embora, o radical hidroxil (OH) cause modificações oxidativas nas bases de DNA, alguns trabalhos indicam que o 1O2 também está envolvido nos danos oxidativos no DNA. Esta ERO é produzida por vários sistemas biológicos e reações fotossensibilização, quando cromóforos são expostos à luz visível ou são excitados pela luz UV, permitindo que essa energia possa ser transferida para o oxigênio sendo convertido em 1O2, que é conhecido por modificar resíduos de guanina, gerando 8-oxoG, que caso não seja reparada pode gerar uma transversão GC-TA. O objetivo deste trabalho foi o de elucidar a participação de ERO nos efeitos genotóxicos e mutagênicos gerados pela radiação UVC, assim como as enzimas envolvidas no processo de reparação destas lesões em células de Escherichia coli. Nos ensaios as culturas foram irradiadas com o UVC (254 nm; 15W General Electric G15T8 germicidal lamp, USA). Nossos resultados mostram que o uso de quelantes de ferro não alterou a letalidade induzida pelo UVC. A azida sódica, um captador de 1O2, protegeu as cepas contra os danos genotóxicos gerados pelo UVC e também diminuiu a frequência de mutações induzidas no teste com rifampicina. A reversão específica GC-TA foi induzida mais de 2,5 vezes no ensaio de mutagênese. A cepa deficiente na proteína de reparo Fpg, enzima que corrige a lesão 8-oxoG, apresentou menos quebras no DNA do que a cepa selvagem no ensaio de eletroforese alcalina. A letalidade induzida pelo UVC foi aumentada nos mutantes transformados com o plasmídeo pFPG, ao mesmo tempo que representou uma redução na indução mutagênica. Houve dimuição na eficiência de transformação com plasmídeo pUC 9.1 na cepa fpg quando comparado a cepa selvagem. Assim como, um aumento da sensibilidade ao UVC na associação entre mutantes fpg e uvrA. Estes resultados mostram que o 1O2 participa dos danos induzidos pelo UVC, através da geração da lesão 8-oxoG, uma lesão mutagênica, que é reparada pela proteína Fpg / Didactically, we can divide the ultraviolet radiation (UV) spectrum into three bands: UVA (400 to 320 nm), UVB (320-290 nm) and UVC (290-100 nm). Despite the UVC or far-UV be efficiently filtered by Earths ozone layer and its atmosphere, this is one of bands of UV spectrum used to explore the consequences of DNA damages, since the UVC-induced lethality is related to direct damage in genome cells, such as pyrimidine dimers, which are lethal if not repaired. However, it was shown that UVC radiation can generate reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen (1O2). Although hydroxyl radical (OH) cause oxidative modifications in DNA bases, some works suggests that 1O2 is also involved in oxidative DNA damage. This ROS is produced by several biological systems and photosensitivity reactions when chromophores are exposed to visible light or excited by UV light, allowing that energy can be transferred to the oxygen being converted to 1O2, which is known to modify guanine residues, generating 8-oxoG, if not repaired can lead to a GC-TA transversion. The objective of this work was to elucidate the ROS involvement in the genotoxic and mutagenic effects generated by UVC radiation, as well as the enzymes involved in the repair process of these lesions in Escherichia coli cells. In the assays, cultures were irradiated with UVC (254 nm, 15 W General Electric germicidal lamp G15T8, USA). Our results show that the use of iron chelators did not affect the UVC-induced lethality. The sodium azide, a 1O2 quencher, protected strains against the genotoxic damage produced by UVC and also decreased the frequency of mutations induced in rifampicin assay. Reversal specific GC-TA was induced more than 2.5 fold in the mutagenesis assay. The deficient strain in the repair protein Fpg, an enzyme that corrects 8-oxoG lesions, had less DNA breakage than the wild strain in electrophoresis alkaline assay. The UVC-induced lethality was increased in mutants transformed with the pFPG plasmid, while representing a decrease in mutagenic induction. There was a reduction in the transformation efficiency with plasmid pUC 9.1 on Fpg-strain compared to wild-type strain. Also there was a lethality increase in the association between fpg and uvrA mutants. These results shows that 1O2 participates in UVC-induced damages through the generation of 8-oxoG lesion, a mutagenic lesion that is repaired by the Fpg protein.