Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos são tóxicos e/ou genotóxicos para diversos organismos marinhos e a toxicidade de muitos deles aumenta consideravelmente quando expostos à radiação ultravioleta artificial ou natural. O presente estudo visou avaliar a fototoxicidade do antraceno sobre a mortalidade e o dano ao DNA, segundo o ensaio cometa, de juvenis de pampos da espécie Trachinotus carolinus. Os peixes foram previamente expostos ao antraceno por 24 horas no escuro nas concentrações de 8, 16 e 32µg/L. e então transferidos para a água limpa e expostos à luz de lâmpadas fluorescentes ou à radiação ultravioleta B artificial (RUVB-35µW/cm2). Grupos controle (água e solvente) foram submetidos às mesmas condições experimentais. As exposições na ausência da radiação ultravioleta foram realizadas por períodos cumulativos de 10, 20 e 30h (5h/dia). Para as exposições à RUVB foram utilizados períodos desde 2 até 10h. Na ausência de radiação ultravioleta o antraceno não revelou ser tóxico, mas sua genotoxicidade, medida como danos ao DNA, apresenta resposta dose-dependente. A RUVB é letal para pampos. A exposição ao antraceno seguida de 2h de incidência de RUVB acelera a morte dos peixes em relação à mortalidade dos animais não contaminados. Este resultado revelou a fototoxicidade do antraceno para a espécie. O ensaio cometa pode ser considerado uma ferramenta sensível e útil para avaliar o efeito genotóxico de HPAs em peixes marinhos costeiros. / Polycyclic aromatic hydrocarbons are toxic and/or genotoxic to a variety of marine organisms and under solar or artificial ultraviolet radiation acute toxicity of many of them can be substantially enhanced. The aim of the present study was to examine the effect of the phototoxicity of anthracene on the mortality and damage to the DNA, assessed by the comet assay, of juveniles of Florida pompanos, Trachinotus carolinus. The fish were pre-contaminated in the dark by three concentrations of 8, 16 and 32 µg/L of anthracene for 24 hours then transferred to clean seawater to be exposed to fluorescent light or to artificial ultraviolet B radiation (UVB - 35µW/cm2). Control groups (water and ethanol) were carried out in the same experimental conditions. The exposures to fluorescent light were carried out in cumulative periods of 10, 20 and 30 hours (5h/day). The exposures to UVB were conducted during periods of 2 to 10 hours. In the absence of ultraviolet radiation, the anthracene did not prove to be toxic, but its genotoxicity, evaluated as damage caused to the DNA, proved to be dose dependent. The UVB is lethal to Florida pompanos. The exposure of fish to the anthracene following UVB exposure for 2 hours resulted in earlier and higher mortality when compared to uncontaminated fish. These results indicated that anthracene is phototoxic to the pompanos. The comet assay can be considered a sensitive tool to evaluate the genotoxic effect of PAHs in coastal marine fish.

Nesta pesquisa estudou-se o emprego de radiação ultravioleta em reatores de batelada e em reator com escoamento contínuo (unidade comercial de alta intensidade), respectivamente em escala de laboratório e real. Os ensaios em batelada tiveram como finalidade monitoramento da potência radiante da lâmpada de baixa pressão de vapor de mercúrio durante a vida útil, determinação da intensidade média de radiação ultravioleta incidente no interior da câmara de desinfecção, obtenção dos coeficientes do modelo de Hom para coliformes totais, Escherichia coli e Clostridium perfringens e comparação da resistência à desinfecção desses microrganismos indicadores e colifagos. Os ensaios em sistema contínuo apresentaram como principal objetivo estudo da resistência dos microrganismos indicadores à desinfecção em condições de operação em escala real. Nos ensaios de desinfecção utilizou-se esgoto sanitário tratado em nível secundário. Os microrganismos indicadores apresentaram a seguinte ordem decrescente de resistência à desinfecção: C. perfringens, coliformes totais, E. coli e colifagos. As percentagens de inativação de C. perfringens, coliformes totais, E. coli e colifagos nos ensaios em batelada variaram de 0 a 99,882%, 36,3 a 99,999%, 21,8 a 100% e de 86,5 a 100%, respectivamente. Os resultados de inativação obtidos para coliformes totais e E. coli apresentaram ajustes pelo modelo de Hom com valores de R2 superiores a 0,81 e 0,76, respectivamente. Comprovou-se que a instalação contínua é inadequada para efluentes com elevadas concentrações de sólidos em suspensão e matéria orgânica. / In this research the use of ultraviolet radiation was studied in batch and continuous flow (high intensity commercial unit) reactors, respectively in laboratory and real scale. The batch assays were aimed to monitor the wattage of the low-pressure mercury lamp during its lifetime, to determine the mean ultraviolet radiation intensity inside disinfection chamber, to obtain Hom model coefficients for total coliforms, Escherichia coli and Clostridium perfringens and to compare the resistance to disinfection of these indicator microorganisms and coliphages. The assays in the continuous system presented as main objective to study the resistance of these indicator microorganisms to disinfection in real scale operational conditions. In the disinfection assays wastewater treated by a secondary level was used. The indicator microorganisms presented the following decreasing order of disinfection resistance: C. perfringens, total coliforms, E. coli and coliphages. C. perfringens, total coliforms, E. coli and coliphages inactivation percentages in batch assays varied from 0 to 99,882%, 36,3 to 99,999%, 21,8 to 100% and from 86,5 to 100%, respectively. The inactivation results obtained for total coliforms and E. coli presented adjustments by Hom model with R2 values above 0,81 and 0,76, respectively. It was proved that the installation of high intensity is not adequate for effluents with high concentration of suspended solids and organic matter.

Neste trabalho estudamos a resistência de Deinococcus radiodurans à ação combinada de radiações convencionais, não convencionais e agentes externos. Nas irradiações com gamas, a D. radiodurans apresentou um ombro de reparo de 2 e 8kGy nas fases exponencial e estacionária, respectivamente. Nas irradiações com gamas e ajuste da suspensão celular manifestou-se radioresistência similar em ambas as fases de crescimento. Em exposições ao campo elétrico após irradiações com gamas, a D. radiodurans apresentou em ambas as fases redução do ombro de reparo. O ombro de reparo foi de 1 e 4kGy nas fases exponencial e estacionária, respectivamente. Nas exposições ao campo magnético, obtivemos um ombro de 4kGy na fase exponencial e de 6kGy na fase estacionária. Em irradiações com elétrons o ombro de reparo na fase exponencial foi completamente eliminado e na fase estacionária foi de apenas 1kGy. Este trabalho revelou novas e importantes informações referentes à radioresistência da D. radiodurans, além de fornecer subsídios para a melhoria de protocolos de radioterapia em associação com outros agentes físicos exógenos. / Several strategies have been worked out toward the enhancement of cellular radiosensibility, as the use of exogenous fields. In gamma irradiation D. radiodurans exhibited repairing shoulders of 2 and 8 kGy at the exponential and stationary phases, respectively. When gamma irradiations were combined with expositions to the electric field the repairing shoulders were reduced to 1 and 4 kGy at the exponential and stationary phases, respectively. Radioresistance was similar in both growing phases when the number of cells were approximately equalized in these two processes. On the other hand, when gamma irradiations were combined with expositions to the magnetic field the repairing shoulders were reduced to 4 and 6 kGy at the exponential and stationary phases, respectively. In irradiations with electron beams the repairing shoulder at the exponential phase was totally depleted, while at the stationary phase it was only 1 kGy. The findings of this work revealed new and important information on the radioresistance of D. radiodurans, while providing hints to the improvement of radiotherapy protocols in association with exogenous physical agents.

A radiação ultravioleta (RUV) causa efeitos deletérios em ecossistemas aquáticos e terrestres. Um dos mecanismos de defesa criados pelos organismos para evitar estes danos é o acúmulo de compostos que absorvem RUV, dentre os quais os aminoácidos tipo micosporina (MAAs, do inglês mycosporine-like amino acids) representam uma classe importante. As MAAs são substâncias solúveis em água caracterizadas pela presença de uma unidade ciclo-hexenona ou ciclo-hexenimina conjugada com nitrogênio substituído por um aminoácido, aminoálcool ou grupo amino, apresentando absorção máxima entre 308 e 362 nm e altos coeficientes de absortividade molar. Dado o importante papel desempenhado pelas MAAs na fisiologia e bioquímica celular de algas, seja atuando como protetoras de RUV ou como antioxidantes, o objetivo desta tese foi expandir o corpo de conhecimentos disponíveis sobre a ocorrência e distribuição destes compostos em macroalgas brasileiras. Para atingir tal meta, foi necessário desenvolver procedimentos analíticos de isolamento por cromatografia líquida de alta eficiência (high procedure liquid chromatography, HPLC), de modo a gerar padrões que pudessem ser utilizados para a qualificação e quantificação de MAAs em extratos de algas. Foi necessário também desenvolver dois novos métodos de análise por HPLC acoplada a espectrometria de massas (HPLC-MS) - sendo um utilizado como método diagnóstico, capaz de indicar se há MAAs presentes em determinada amostra, e outro utilizado como método para quantificação. Todos os métodos trouxeram bons resultados, e os métodos por HPLC-MS foram utilizados para o estudo de diversas macroalgas coletadas na região intertidal de praias do litoral Sul do estado do Espírito Santo - Brasil. Apesar da localização restrita, é o maior estudo desta natureza realizado até então com algas do litoral brasileiro. Além disso, 11 dos 32 gêneros e 34 das 45 espécies presentes nesta tese nunca haviam sido alvo de nenhum estudo relacionado a MAAs. Nessas amostras, foi possível encontrar oito MAAs: chinorina, palitina, porphyra-334, asterina-330, palitinol, micosporina-2-glicina, o par cis/trans usujireno/paliteno e uma molécula desconhecida com relação massa-carga de 317 m/z ([M+H]+). Dentre elas, as três primeiras foram quantificadas de forma absoluta, e pôde-se perceber que as rodófitas apresentam níveis de MAAs sensivelmente maiores que as clorófitas e feófitas. Em relação à variedade, foi possível notar que, dentre as amostras que possuem dados do conteúdo de MAAs na literatura (seja para a espécie ou para o gênero), praticamente todas apresentam maior variedade de MAAs do que o anteriormente descrito. Foi encontrada a maior variedade de MAAs já descrita para uma alga parda: seis MAAs diferentes nas espécies Dictyopteris delicatula e Padina gymnospora coletadas na praia de Castelhanos - ES. Pôde-se detectar, pela primeira vez, a presença de MAAs em 32 espécies de macroalgas. Algumas espécies mostram-se fontes muito interessantes de MAAs para diferentes usos pela indústria, seja para a obtenção de compostos puros ou para a utilização de seus extratos como ingredientes de formulações de filtros solares. A molécula desconhecida, cujo íon quasimolecular [M+H]+ apresenta m/z 317, foi tentativamente identificada como sendo a micosporina-glicina-alanina. Este é o primeiro trabalho a descrever a ocorrência desta molécula in natura. / Ultraviolet radiation (UVR) exerts deleterious effects on aquatic and terrestrial ecosystems. One defense mechanism created by organisms to avoid this damage is the accumulation of UV-absorbing compounds, among which the mycosporine-like amino acids (MAAs) represent an important class. MAAs are water-soluble compounds characterized by the presence of a cyclohexenone or cyclohexenimine ring conjugated with amino acids, amino alcohols or other amino groups, presenting absorption maxima ranging from 309 nm to 362 nm and high molar extinction coefficients. Given their important role in algae physiology and cellular biochemistry, as photoprotective compounds or antioxidants, the objective of this thesis is to expand the available knowledge on the occurrence and distribution of MAAs in Brazilian macroalgae. To achieve this goal, it was necessary to develop an isolation methodology by high procedure liquid chromatography (HPLC), so as to generate standards for qualifying and quantifying MAAs in macroalgae extracts. It was also necessary to develop two new analysis methods by HPLC coupled to mass spectrometry (HPLC-MS) - one utilized as a diagnosis method, capable of indicating if there are MAAs in a given sample; and the other utilized as quantification method. All methods gave good results, and the ones relying on HPLC-MS were used to study several macroalgae collected at the intertidal region of beaches located in the south coast of Espírito Santo State - Brazil. This is the biggest study of this nature ever done with Brazilian macroalgae; besides that, 11 out of 32 genera and 34 out of 45 species herein tested had never had their content of MAA assessed. In these samples, it was possible to find eight MAAs: shinorine, palythine, porphyra- 334, asterina-330, palythinol, mycosporine-2-glycine, the cis/trans pair usujirene/palythene and an unknown molecule with mass-to-charge ratio of 317 m/z ([M+H]+). Among them, absolute quantification was performed for the first three ones, and it was possible to notice that red algae have higher MAA levels than green and brown algae. In terms of variety, it could be seen that, amongst the samples that have MAA data available in the literature (either for the species or for the genus), nearly all present a higher MAA variety than the previously described one. The highest variety ever recorded from brown algae is presented in this work: six different MAAs in Dictyopteris delicatula and Padina gymnospora, both collected at Castelhanos Beach - ES. For the first time, it was possible to detect MAAs in 32 species of macroalgae. Some species seem to be very interesting sources of MAAs for industrial purposes, either for obtaining pure compounds or for utilizing their extracts as ingredients of sunscreen formulas. The unknown molecule, with mass-to-charge ratio of 317 m/z ([M+H]+), was tentatively identified as mycosporine-glycine-alanine. This is the first work to describe the occurrence of this molecule in natura.

A exposição à radiação ultravioleta (UV) pode provocar um desequilíbrio no balanço oxidante/antioxidante da pele, prejudicando sua integridade e causando diversas alterações moleculares que conduzem ao fotoenvelhecimento e ao câncer de pele. Considerando a estreita relação entre o estresse oxidativo e os efeitos danosos causados por esta radiação na pele, aliado ao fato de que estudos demonstram que o uso de protetores solares não é completamente efetivo na prevenção destes danos, a fotoquimioproteção, que consiste no uso de substâncias naturais com diversas propriedades biológicas em formulações tópicas, aparece como uma importante alternativa nas terapias de fotoproteção. A administração tópica de substancias naturais com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias poderia prevenir ou reverter as alterações moleculares desencadeadas pela radiação UV, bem como os danos clínicos resultantes das mesmas. Diante disto, a fração purificada de Inga edulis foi avaliada in vitro quanto ao seu potencial antioxidante e fotoprotetor, e ainda, incorporada a uma formulação tópica para a liberação cutânea de seus compostos, foi avaliada in vivo quanto ao seu potencial fotoquimioprotetor. Os resultados obtidos demonstraram uma elevada capacidade antioxidante e um efeito fotoprotetor da fração purificada in vitro e a hidrossolubilidade de seus compostos antioxidantes. A formulação permitiu a penetração dos compostos da fração purificada na pele dos animais, proporcionando um aumento da atividade antioxidante e anti-inflamatória da pele, diminuindo a atividade da enzima mieloperoxidase e os níveis da citocina TNF-? (fator de necrose tumoral alfa) e da quimiocina derivada de queratinócitos, KC/CXCL1, após radiação UVB, porém não impediu a depleção da glutationa redutase, o aumento da atividade da metaloproteinase 9, e o aumento dos níveis da interleucina-1?. A formulação adicionada da fração purificada não foi capaz de absorver a radiação UVB. / Exposure to ultraviolet (UV) radiation can cause imbalance in the oxidant balance/antioxidant skin, causing damage to its integrity and leading to several changes, conducting to premature aging and skin cancer. Considering the close relationship between oxidative stress and the damaging effects caused by this radiation in the skin, coupled with the fact that studies show that the use of sunscreens is not completely effective in preventing such damage, photochemoprotector, that is the use of natural substances with diverse biological properties in topical formulations, appears as an important alternative therapy in photoprotection. Topical administration of natural substances with antioxidant and anti-inflammatory properties could prevent or reverse molecular changes triggered by UV radiation, as well as the clinical resulting therefrom. Thus, purified fraction of Inga edulis was evaluated in vitro for the antioxidant potential and photoprotector, and also incorporated into a topical formulation for skin release of its compounds, was evaluated in vivo for their photochemoprotector potential. The results showed a high antioxidant capacity and photoprotective effect of fraction purified in vitro and water solubility of their antioxidant compounds. The formulation allowed penetration the compound purified fraction on the skin of animals, resulting in an increase the antioxidant activity and anti-inflammatory skin by decreasing the activity the myeloperoxidase enzyme and levels of cytokine TNF-? (tumor necrosis factor alpha) and chemokine-derived keratinocytes, KC / CXCL1, after UVB radiation, but not prevented depletion of glutathione reductase, increased activity of metalloproteinase 9, and increased levels the interleukin-1?. Formulation added to the purified fraction was not able to absorb UVB radiation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A espectroscopia de fotoelétrons excitados por radiação ultravioleta (UPS Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy) é uma técnica de análise tipicamente de superfícies, particularmente relevante para estudos onde se deseja obter informações sobre os níveis de valência de átomos situados na superfície de um material. Esta técnica tem importantes aplicações em áreas em que reações de superfícies são fundamentais, como, por exemplo, estudos de corrosão, oxidação e de catálise. Neste trabalho, descreve-se a implantação de UPS no Laboratório de Física Aplicada do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear LFA/CDTN. Para a produção de fótons na região do ultravioleta é utilizada uma lâmpada de He, que emite fótons com energias de 40,8 e 21,2 eV. Essa instrumentação, construída em nosso laboratório, foi instalada em uma câmara de ultra-alto vácuo (UHV) e testada em medidas da banda de valência de monocristais. Para comprovar a funcionalidade da técnica, testes foram conduzidos em monocristais de Cu (100), Cu90Au10 (100) e Cu3Au (100), sendo que os resultados aqui apresentados, mostram o bom desempenho da instrumentação desenvolvida. A oxidação in-situ, em UHV, de filmes finos de Ni foi também investigada por XPS (XRay Photoelectron Spectroscopy), na tentativa de se observar a influência da pressão parcial de oxigênio e da temperatura na preparação de bicamadas Ni/NiO por oxidação in-situ. Nossos resultados mostram que para exposição do Ni a 103 L de O2 a temperaturas de até 523 K ocorre a formação de no máximo 10 Å de óxidos de níquel. / The Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy (UPS) is an important surface analysis technique used in surface valence band studies. This technique has been applied to fundamental research on areas like corrosion, oxidation, and catalysis. In this work, a He lamp for UPS was constructed, installed and tested in the Laboratório de Física Aplicada at Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear LFA/CDTN. The Helium discharge lamp has photon emission of 40,8 eV and 21,2 eV energy. The instrumentation built in our laboratory was installed in an Ultra High Vacuum (UHV) chamber and the obtained UPS results confirm the good perfomace of the instrument. The surface analysis tests were carried out on Cu (100), Cu90Au10 (100) and Cu3Au (100) surfaces. Furthermore, the preparation of NiO/Ni bilayer by in-situ oxidation of nickel films was also investigated by X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The influence of oxygen partial pressure and the temperature changes in the growth of NiO during the in-situ oxidation of Ni were studied. For Ni exposure to 103 L O2 from room temperature up to 523 K, we observe the formation of, at most, 10 Å Ni oxides.

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O triptofano (TRIP) é um aminoácido essencial, utilizado em inúmeros processos fisiológicos e metabolizado por duas vias principais, a serotoninérgica e a das quinureninas. Sendo esta última relacionada a enzima indoleamina 2,3 dioxigenase (IDO) que poderá ser induzida por processos inflamatórios aumentando o consumo de TRIP e formando metabólitos oxidativos, como o ácido quinolínico que está relacionado no processo de imunotolerância. Devido ao envolvimento da enzima IDO e seu possível alvo terapêutico, o objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de metabólitos da via das quinureninas (VQs) em lesões auriculares de camundongos, provocadas pela exposição por 24 horas à radiação UVB frente ao inibidor da enzima IDO 1-metil triptofano (1-MT). Os experimentos foram realizados com 30 animais da linhagem C57B/6J. Após serem divididos em cinco grupos de seis animais cada, denominados: a) controle, sem exposição à radiação UVB; b) veículo, exposto a radiação UVB tratado com salina (10μL); c) expostos a radiação UVB e tratados com inibidor da enzima1-MT (0,5 μg/μl); d) expostos a radiação UVB e tratados com inibidor da enzima 1-MT (1,0 μg/μl) e grupo e) expostos a radiação UVB e tratados com inibidor da enzima 1-MT (2,0μg/μl). O tratamento com 1-MT e o veículo foram realizados topicamente antes da exposição à radiação UVB, e 24h depois da exposição, os camundongos foram eutanasiados e as orelhas totalmente extraídas para realização das dosagens específicas. O presente estudo demonstrou que o tratamento com 1-MT frente à radiação UVB em lesões auriculares de camundongos, foi eficaz em atenuar as seguintes alterações, a espessura e inflamação das orelhas irradiadas, o estresse oxidativo causado pela radiação UVB nas 7 orelhas dos camundongos. Diminuiu os níveis de fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), interleucina 1 beta (IL-1β), interleucina 6 (IL-6), interferon gama (INF-γ), interleucina 13 (IL-13), interleucina 17 (IL-17), interleucina 10 (IL-10) e fator nuclear kappa B (NF-κB) reduzindo os níveis das citocinas inflamatórias. Aumentou os níveis de TRIP no local, diminuindo assim seus metabólitos como quinurenina (QUI), ácido quinurênico (AQUI), 3-Hidroxiquinurenina (3-HQ), ácido 3-hidroxiantranílico (3-AA), ácido antranílico (AA) e ácido quinulínico (AQ). Aumento das atividades das enzimas envolvidas na VQs, entre elas a IDO, quinurenina 3-monoxigenase (QMO), quinurenina aminotransferase (QAT) e quinureninase (QUINU). Em conclusão, esses resultados demonstram que a inibição da enzima IDO causou atenuação da inflamação, do estresse oxidativo e dos metabólitos da VQs. Além disso, sugerem que a inibição dessa enzima, seja com produtos sintéticos ou naturais podem fornecer uma nova abordagem terapêutica para o tratamento e prevenção de lesões causadas pela radiação UVB na pele. / Ultraviolet (UV) B radiation in the epithelial tissue stimulates the synthesis and release of pro-inflammatory mediators, inducing the infiltration and activation of neutrophils and other phagocytic cells. Thus, inflammatory processes caused by UVB radiation can be harmful to various cells in the body, from photoaging to immonussuppression. Tryptophan (TRYP) is an essential amino acid, used in numerous physiological processes and metabolized by two main pathways, serotoninergic and kynurenines. The latter is related to the indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO) enzyme that can be induced by inflammatory processes increasing the consumption of TRYP and forming oxidative metabolites, such as the quinolinic acid that is related in the process of immunotolerance. Due to the involvement of the IDO enzyme and its possible therapeutic target, the objective of this work was to evaluate the production of metabolites of the kinurenins pathway (KPs) in mice ear lesions caused by 24-hour UVB exposure to the IDO enzyme inhibitor 1-methyl tryptophan (1-MT). The experiments were performed with 30 animals of the C57B / 6J lineage. After being divided into five groups of six animals called: a) control, without exposure to UVB radiation; B) vehicle, exposed to UVB radiation treated with saline (10μL); C) exposed to UVB radiation and treated with 1-MT enzyme inhibitor (0,5 μg/μl); D) exposed to UVB radiation and treated with 1-MT enzyme inhibitor (1,0 μg/μl) and group e) exposed to UVB radiation and treated with 1-MT enzyme inhibitor (2,0 μg/μl). Treatment with 1-MT and the vehicle were performed topically prior to exposure to UVB radiation, and 24 hours after exposure, the mice were euthanized and the ears fully extracted for specific dosages. The present study demonstrated that 1-MT 9 treatment against UVB radiation in mouse ear lesions was effective in attenuating the following alterations, the thickness and inflammation of the irradiated ears, the oxidative stress caused by UVB radiation in the ears of the mice. It decreased levels of tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin 1 beta (IL-1β), interleukin 6 (IL-6), interferon gamma (INF-γ), interleukin 13 (IL-13), interleukin 17 (IL-17), interleukin-10 (IL-10) and nuclear factor kappa B (NF-κB), reducing levels of inflammatory cytokines. Increased TRIP levels at the site, thereby decreasing its metabolites such as kynurenine (KYN), kynurenic acid (KYNA), 3-Hydroxyquinurenine (3-HK), 3-hydroxyanthranilic acid (3-HAA), anthranilic acid (AA) e quinolinic acid (QA). Increased activities of the enzymes involved in KPs, including IDO, kynurenine 3-monoxygenase (KMO), kynurenine aminotransferase (KAT) and kynureninase (KYNU). In conclusion, these results demonstrate that inhibition of the IDO enzyme caused attenuation of inflammation, oxidative stress and metabolites of KPs. In addition, they suggest that the inhibition of this enzyme, either with synthetic or natural products may provide a new therapeutic approach for the treatment and prevention of injuries caused by UVB radiation on the skin.

Este trabalho trata das especificidades no desenvolvimento tecnológico-científico de um equipamento singular empregado em um experimento de biologia espacial a bordo da Estação Espacial Internacional - ISS, durante a missão Centenário da AEB (missão ISS-13), realizada em Março de 2006. O principal objetivo deste experimento, denominado DRM, foi correlacionar os mecanismos de reparo celular e a mutagênese com a microgravidade. Para tanto foi desenvolvido um equipamento irradiador compacto, chamado CIM, capaz de induzir danos ao DNA de quatro variantes genéticas da bactéria Escherichia Coli K-12 (AB1157, AB2463, AB2480 e P3478) no espaço. A indução de danos pelo sistema CIM é feita através de dispositivos que utilizam LEDs que emitem em 375 nm (UV-A). As restrições impostas a equipamentos utilizados em vôos espaciais tripulados, os fatores operacionais, bem como o protocolo do experimento DRM, são apresentados na descrição do equipamento CIM. Os testes de qualificação e aceitação e toda documentação exigida também são apresentados. Os procedimentos das medidas e cálculos utilizados para obtenção da irradiância gerada pelos LEDs UV-A são descritos. Uma revisão detalhada da literatura aponta para o ineditismo do experimento DRM e seus resultados confirmam a compatibilidade do equipamento CIM com vôos orbitais tripulados.

A eficácia de protetores solares é determinada por métodos in vivo, que utilizam humanos, tais como: Fator de Proteção Solar (FPS), Immediate Pigment Darkening (IPD), Persistent Pigment Darkening (PPD) e Fator de Proteção UVA (FP-UVA). No entanto, esses parâmetros não refletem os efeitos danosos reais induzidos pela radiação solar sobre as estruturas e componentes celulares, como o DNA, lipídeos e proteínas. O objetivo deste estudo foi desenvolver ensaios in vitro com culturas de células para avaliar o potencial fotoprotetor de protetores solares empregando parâmetros biológicos que são alterados pela radiação UV. A primeira etapa deste estudo consistiu em selecionar a linhagem de células da pele (L929 ou HaCaT) que fornecesse a melhor relação entre dose de UVA ou UVB e o efeito danoso induzido. Este efeito foi quantificado pela medida da viabilidade celular, peroxidação lipídica e geração de espécies reativas de oxigênio (EROs). O melhor modelo de cultura celular foi tratado com protetores solares de duas marcas diferentes com FPSs de 15 a 60, obtidos no mercado local. Amostras dos fotoprotetores foram aplicadas em uma placa de quartzo colocada no topo de uma microplaca preenchida por células. A viabilidade celular e a peroxidação lipídica, medidas em fibroblastos L929, foram os parâmetros mais promissores para avaliar a eficácia de protetores solares expostos à UVB e permitiram discriminar o potencial fotoprotetor de formulações com diferentes FPSs. Por outro lado, a formação de EROs, expressa em queratinócitos HaCaT, provou ser um parametro biológico promissor para discriminar a eficácia de protetores solares com diferentes FPSs ou FPSs/PPDs, expostos à UVA. Atualmente, as empresas estão adicionando aos protetores solares filtros orgânicos que absorvem na região do UVA, principalmente na faixa do UVA-1. Alguns pesquisadores têm demonstrado que o proteoma é o alvo para as EROs induzidas por UVA. Essas EROs diminuem a atividade da calcineurina (Cn), enzima conhecida pelo seu papel no recrutamento de células T. A liberação do ânion fosfato do substrato, pela ação da enzima, reduz com o aumento da exposição da Cn à radiação UVA-1. Desta forma, um método foi desenvolvido com células primárias HDFn para a avaliação da eficácia fotoprotetora de protetores solares na faixa de UVA-1, empregando a medida da atividade da Cn. Os resultados mostraram que a redução da atividade da Cn só foi proporcional a dose de UVA-1 quando o homogeneizado de células HDFn, contendo 417,55 ± 8,79 ?g/mL de proteínas, foi exposto a diferentes doses de UVA-1. Quando as culturas de células foram irradiadas por diferentes doses de UVA-1, não foi observado diminuição da atividade da enzima. Em adição, para maior precisão na medida da atividade enzimática, os homogeneizados, expostos ou não à luz UVA-1 e protegidos ou não por diferentes protetores solares, tiveram que ser diluídos na proporção de 1:2 em tampão ensaio 2x (1:1, v/v), antes da quantificação do fosfato por verde de malaquita. A medida da atividade da Cn mostrou ser um ensaio eficiente para diferenciar fotoprotetores adicionados de filtros orgânicos específicos para faixa de UVA-1 (marca B) daqueles não adicionados desses filtros (marca A). Como também, o ensaio foi capaz de diferenciar os protetores solares da marca B, com diferentes valores de PPD: fotoprotetor com PPD-15 não foi capaz de evitar a redução da atividade enzimática, semelhante ao homogeneizado exposto à luz UVA-1 sem proteção, mas diferenciou dos demais PPDs; PPDs 25 e 41 protegeram a atividade da Cn em 34,53 ± 4,15% e 38,19 ± 5,50%, respectivamente. Assim, os parâmetros biológicos testados neste estudo podem atuar como alternativas complementares para avaliação da eficácia de fotoprotetores. / The effectiveness of sunscreens is usually determined by in vivo methods, which use humans, such as Sun Protection Factor (SPF), Immediate Pigment Darkening (IPD), Persistent Pigment Darkening (PPD) and UVA Protection Factor (UVA-PF). However, these parameters do not reflect the real damaging effects induced by solar radiation on the structures and cellular components as the DNA, lipids and proteins. The aim of this study was to develop in vitro methods with cell culture to assess the photoprotective potential of sunscreens using biological parameters that are changed by UV radiation. The first stage of this study to select the skin cells strain (L929 or HaCaT) that would provide the best relationship between dose of UVA or UVB radiation and induced deleterious effect. This effect was quantified by measuring cell viability, lipid peroxidation and generation of reactive oxygen species (ROS). The best cell culture model was treated with commercial sunscreens two brands with SPF 15- 60, obtained from a local market. Sunscreens samples were applied in a quartz plate placed on top of a microplate filled with cells. The cell viability and lipid peroxidation measured in L929 fibroblasts were the most promising for evaluating the efficacy of sunscreens exposed to UVB radiation and allowed to discriminate the photoprotective potential of formulations with different SPFs. On the other hand, ROS generation expressed in keratinocyte of the HaCaT proved to be a promising biological test for discriminating the effectiveness of sunscreens with different SPFs or SPFs/PPDs exposed to UVA radiation. Currently, companies are adding organic filters in sunscreens that absorb in the UVA region, especially in the UVA-1 range. Some researchers have shown that proteomics is the target for ROS induced by UVA. These ROS decrease the activity of calcineurin (Cn), an enzyme known for its role in T cell recruitment. The release of phosphate anion from substrate by enzyme action, it reduces with increasing exposure of Cn to UVA-1 radiation. Thus, a method was developed with HDFn primary cells for evaluation of photoprotective efficacy of sunscreens in the UVA-1 range, using the measure of Cn activity. The results showed that the reduction of Cn activity was only proportional to the dose of UVA-1 when the HDFn cell homogenate, containing 417.55 ± 8.79 mg/mL protein, was exposed to different doses of UVA-1. When cell cultures were irradiated with different doses of UVA-1, there was no reduction in enzyme activity. In addition, for greater precision in the measurement of enzymatic activity, the homogenates, exposed or not to UVA-1 radiation and protected or not with different sunscreens, they had to be diluted at a ratio of 1:2 in buffer before of phosphate quantification for malachite green. The measure of Cn activity proved to be an efficient test to differentiate photoprotectors added specific organic filters for UVA range (brand B) of those not added these filters (brand A). As well, the assay was able to differentiate the sunscreens of brand B, but with different values of PPD: photoprotector with PPD-15 was not able to prevent the reduction of enzyme activity, similar to the homogenate exposed to UVA light without protection, but differentiated from other PPDs; PPDs 25 and 41 protected the activity of Cn to 34.53 ± 4.15% and 38.19 ± 5.50%, respectively. Thus, the biological parameters tested in this study can serve as additional alternatives for assessing the effectiveness of sunscreens.

Ao final da década de 1980, pesquisadores da empresa Eastman Kodak anunciaram as propriedades eletroluminescentes de materiais orgânicos não poliméricos. Seguindo essa linha, em 1990, um grupo de pesquisadores ingleses demonstrou propriedades semelhantes para os polímeros, utilizando-os como elementos ativos de dispositivos emissores de luz. Era este o início de uma nova área de pesquisa que tinha interface na eletrônica e nos novos semicondutores poliméricos. Surgiram os chamados polímeros luminescentes - resultado das descobertas das propriedades semicondutoras dos polímeros e copolímeros, blendas e heteroestruturas orgânico-inorgânicas. Os materiais semicondutores poliméricos apresentam diversas vantagens associadas à sua característica de fácil processamento e baixo custo de produção. Podem ser utilizados na forma de filmes finos que têm boas propriedades mecânicas e que permitem a sua utilização em substratos flexíveis. Diversas empresas como Philips, Sony, Pioneer, DuPont, Kodak e Uniax têm investido fortemente em pesquisa e desenvolvimento de dispositivos eletroluminescentes, memórias, sensores de imagem e outros sensores que aproveitam as propriedades dos polímeros semicondutores. A radiação, numa variada faixa de comprimentos de onda, pode afetar as propriedades de alguns desses polímeros semicondutores. A característica de material semicondutor, inerente a esses materiais, pode ser degradada por efeito de foto-oxidação que pode ser estimulado pela exposição à radiação. Surge a possibilidade de desenvolver dispositivos baseados em polímeros semicondutores para uso em detectores de radiação. Este trabalho consiste num estudo de desenvolvimento de dosímetros poliméricos de radiação para a faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 500 nm, especificamente usada em ambientes hospitalares no tratamento intensivo de neonatos. Com o objetivo descrito, foi realizado o estudo de substratos adequados para a finalidade desejada, o desenvolvimento de um processo de deposição para os dispositivos de filmes-finos e o estudo da influência da radiação na faixa do ultravioleta-visível (UV-Vis) em suas propriedades. Das diversas técnicas de deposição de filmes finos existentes, foi selecionada para este estudo, a de deposição por jato de tinta (\"inkjet printing\") devido às suas características de simplicidade, potencial custo baixo e, principalmente, o menor nível de perda do polímero a ser depositado, já que a referida técnica permite a deposição de quantidades mínimas do material. Como material ativo foi selecionado um semicondutor polimérico da família dos polifluorenos, devido ao seu relativamente fácil manuseio. Pesquisadores da área, cada vez mais, acreditam que a impressão por jato de tinta seja uma das técnicas de deposição mais promissoras para a produção em grande escala. O objetivo desta pesquisa é contribuir com um novo instrumento a ser usado no monitoramento da irradiação no tratamento fototerápico da hiperbilirrubinemia no ambiente da neonatologia hospitalar. Atualmente os bebês recém-nascidos são tratados com empirismo considerável tendo em conta não haver procedimentos de controle para a dose da irradiação aplicada ao neonato nas incubadora neonatal das maternidades. Os riscos de hiperbilirrubinemia severa do neonato incluem a possibilidade de surdez, de paralisia cerebral ou mesmo de lesão cerebral em casos extremos. A observada Icterícia pode estar ligada à imaturidade do fígado do bebê. A bilirubinemia é muito freqüente em neonatos e precisa ser tratada para a redução dos citados riscos. O tratamento mais comum é a fototerapia com radiação na faixa do UV-próximo/azul. A fototerapia é realizada por várias sessões de muitas horas que dependem do nível de hiperbilirrubinemia no sangue, TBS (Total Bilirrubine Serum) do bebê. A hiperbilirrubinemia é crítica quando seu nível for igual ou maior que 428 micromol/litro ou 25 mg/dL (Referencia - Previsão e prevenção de hiperbilirrubinemia de neonatal extremo, T.B., Newman et al., Arco Pediatr Adolesc Med/Vol 154, Nov. 2000 pp 1140-1147). Além de permitir reduzir o empirismo do tratamento com o uso de um dosímetro para a faixa de radiação em tela, este pode ser usado para avaliar a condição da fonte de radiação específica de luz usada neste tipo de tratamento. O dosímetro proposto, como instrumento adicional para os neonatologistas poderá monitorar as doses de radiação aplicada durante a fototerapia e evitar excessos, reduzindo o tempo no protocolo de tratamento neonatal. / At the end of the 1980s, researchers from Eastman Kodak announced the electroluminescent properties of non-polymeric organic materials. At the beginning of the 1990s, researchers from the UK showed similar properties of organic polymers, using them as active elements in light emitting devices. It was the beginning of a new research area interfacing the electronics and the new polymeric semiconductors. As a result of the findings on the semiconducting properties of polymers and copolymers, blends and organic-inorganic heterostructures, a new class of materials became the research subject of several groups. Polymer semiconductors exhibit several advantages like simple processing and low production cost. They can be utilized as thin-films with good mechanical properties for use in flexible substrates. Several high-tech enterprises like Philips, Sony, Pioneer, DuPont, Kodak and Uniax are investing strongly in the research and development of such materials and devices, including memories, image sensors, light-emmiting devices, among others. Radiation in a very broad range of wavelengths can affect characteristics of some semiconductor polymers. Their inherent semiconducting feature can be degraded by the photo-oxidation effect, activated by radiation exposition. This suggests the possibility of the development of semiconductor polymer based radiation sensing devices. This work deals with a study of radiation dosimeters for the wavelength range of 400 nm to 500 nm, specifically important at the maternity hospitals in the therapy of newborn babies. To cope with this objective, the study of adequate substrates, development of suitable deposition process for the thin-film devices and study of its properties changes with radiation in the ultraviolet-visible (UV-Vis) range was done. From the different thin-film deposition techniques, the inkjet deposition technique was selected for this study thanks to its production simplicity, potential low cost an, mainly, because it permits the deposition of minute amounts of material, leading to very little material losses. As the active material a polymeric semiconductor of the fluorene family was selected thanks to its easy processing. Researchers of this area, more and more, believe that the Inkjet Printing is one of the very promising deposition techniques for mass production of those devices. The aim of this research is to offer a new tool to be used in the monitor of the irradiation in the phototherapy for severe hyperbilirubinemia of newborn babies. In most cases newborn babies are treated with a considerably empiric protocol considering the inexistence of procedures to control the radiation doses in the treatments. The risks of extreme neonatal hyperbilirubinemia include possibility of deafness, cerebral palsy or brain damage in extreme cases. Jaundice may be due to the immaturity of baby\'s liver. Bilirubinemia is most frequent in newborn and must be treated to reduce such risks. The most common treatment is phototherapy with nearUV-blue radiation. Phototherapy is accomplished by several sessions of many hours depending on the Total Bilirubin Serum (TBS) found in the baby blood. Hyperbilirubinemia is very dangerous to the near-term newborn when its level is equal or greater than 428 micromol/liter or 25 mg/dL (Reference Prediction and prevention of extreme neonatal hyperbilirubinemia, T.B., Newman et al., Arch Pediatr Adolesc Med/Vol 154, Nov. 2000 pp 1140-1147). Besides reducing the empiric treatments based on the nearUV-blue radiation, the use of a sensor can be important to evaluate the condition of the specific type of lamp used in the treatments. The proposed dosimeter can be an additional instrument for the neonatologists to be used in the determination of the phototherapy radiation dose, thus reducing, in the medical protocol, the jaundice treatment time.