Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-25Bitstream added on 2014-06-13T20:29:47Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_vf_me_arafcf.pdf: 526140 bytes, checksum: 50d8a074a37389b25908e0fd537d9859 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Compostos fenólicos são conhecidos por possuírem propriedades antioxidantes que influenciam na qualidade dos alimentos. O ácido gálico e seus derivados apresentam propriedades antioxidantes, antimicrobiana e propriedades antimutagênicas. Neste trabalho avaliamos a ação desses compostos sobre processos oxidativos in vitro e ex vivo sendo: i) Modelos químicos na supressão de formas oxidantes de ABTS +, DPPH HOCl, H2O2, O2 -, NO e taurina cloramina; ii) Sistemas enzimáticos como HRP e MPO; iii) Sistemas celulares com polimorfonucleares e eritrócitos frente a AAPH e HOCl. Os ensaios envolvendo as espécies oxidativas na presença de ácido gálico e derivados mostraram uma boa inibição, sendo que a amostras triacetato de ácido gálico mostrou ser a melhor das amostras testadas. Em relação aos sistemas enzimáticos os dados indicam inibição não competitiva ou mista. Nos sistemas celulares foi observado: i) citotoxicidade frente às células eritrocitárias e aos polimorfonucleares, ii) a amostra galato de isopropila demonstrou menor citotoxicidade frente aos eritrócitos, iii) a amostra galato de butila foi a que apresentou relativamente menor citotoxicidade chegando a 80% de morte celular, e iv) as outras amostras chegavam a 100% de morte celular na mesma concentração. Pelos dados obtidos, concluiu-se que o ácido gálico e seus derivados são potentes antioxidantes e inibidores das peroxidases HRP (Horseradish peroxidase) e MPO (mieloperoxidase), e com alta citotoxidade frente aos sistemas celulares estudados / Phenolic compounds are known to have antioxidant properties that influence the quality of food. Gallic acid and its derivatives have antioxidant, antimicrobial and antimutagenic properties. In this study the action of these compounds on oxidative processes in vitro and ex vivo which: i) Models in the suppression of chemical forms of oxidizing ABTS•+, DPPH• HOCl, H2O2, O2 •-, NO• and taurine chloramine ii) Enzymatic systems HRP and MPO iii) cellular systems with polymorphonuclear cells and erythrocytes against AAPH and HOCl. Tests involving the oxidative species in the presence of gallic acid and its derivatives showed good inhibition, and the triacetate samples of gallic acid were found to be the best of the tested samples. Regarding enzyme systems data indicate non-competitive or mixed inhibition. In cellular systems were observed: i) cytotoxicity against cells to erythrocyte and polymorphonuclear ii) the sample with erythrocytes the isopropyl gallate showed less cytotoxicity compared to the others samples, iii) the sample of butyl gallate showed the relatively lower cytotoxicity reaching 80% of cell death, and iv) the other specimens came to 100% cell death at the same concentration. From the data obtained showed that the gallic acid and its derivatives are potent antioxidants and inhibitors of peroxidases HRP (horseradish peroxidase) and MPO (myeloperoxidase), and high cytotoxicity against the cell systems studied

Made available in DSpace on 2015-06-03T02:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000469599-Texto+Completo-0.pdf: 1271665 bytes, checksum: c7c7cda085b0d3d13b2f9dc865eca750 (MD5) Previous issue date: 2015 / Hepatocellular carcinoma is the most prevalent type of tumor among primary tumors affecting the liver. Its development is usually related to a chronic liver disease, which can be caused by a viral infection (hepatitis B and C), alcoholism, cryptogenic cirrhosis, biliary disease and primary hemochromatosis. Rapamycin, an immunosuppressant agent, is currently used as the basis of chemotherapy in the treatment of various cancers, including the liver. By presenting several serious adverse effects in patients undergoing treatment, including nephrotoxicity, it is clear the importance of minimizing these effects without compromising efficacy. In this sense, other drugs may be used concomitantly. One of these drugs is fructose-1,6-bisphosphate (FBP), which has shown therapeutic effect in various pathological situations. Beneficial effects of FBP in organic, liver and kidney deficiencies were also documented. The objective of this study was to evaluate the activity of rapamycin in combination with the FBP in cell proliferation, oxidative stress and inflammation of hepatocellular carcinoma HepG2 cells, analyzing the cytotoxic effects in an attempt to minimize adverse effects and increase the efficacy and safety for patients undergoing treatment. The results demonstrated that the combination of rapamycin and FBP is more efficient than the single use of them, because subtherapeutic doses of rapamycin, when associated to FBP become effective, and this inibition in cell proliferation is not caused by necrosis. In 72 hours of treatment, there was no change in the inflammatory route or in autophagy of cells, but the combination of rapamycin and FBP significantly increased the production of Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and the cellular apoptosis, a process that can inhibit tumor proliferation. These results demonstrate that this association may be a promising choice for hepatocarcinoma treatment. / O carcinoma hepatocelular é o tipo de tumor mais prevalente entre os tumores primários que atingem o fígado. Seu desenvolvimento está geralmente relacionado a uma doença hepática crônica, a qual pode ser originada por uma infecção viral (hepatite B e C), alcoolismo, cirrose criptogênica, doenças biliares e hemocromatose primária. A rapamicina, um agente imunossupressor, é atualmente utilizada como base na quimioterapia no tratamento de diversos tipos de câncer, inclusive nos hepáticos. Por apresentar diversos efeitos adversos graves nos pacientes em tratamento, inclusive nefrotoxicidade, é evidente a importância de minimizar estes efeitos sem comprometimento da eficácia, neste sentido outras drogas podem ser utilizadas concomitantemente. Uma destas drogas é a frutose-1,6-bisfosfato (FBP) que tem demonstrado efeito terapêutico em várias situações patológicas. Também foram documentados efeitos benéficos da FBP em deficiências orgânicas, renais e hepáticas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade da rapamicina em conjunto com a FBP na proliferação celular, estresse oxidativo e processo inflamatório de células HepG2, analisando os efeitos citotóxicos, na tentativa de minimizar os efeitos adversos e aumentar a eficácia e segurança para os pacientes em tratamento.O carcinoma hepatocelular é o tipo de tumor mais prevalente entre os tumores primários que atingem o fígado. Seu desenvolvimento está geralmente relacionado a uma doença hepática crônica, a qual pode ser originada por uma infecção viral (hepatite B e C), alcoolismo, cirrose criptogênica, doenças biliares e hemocromatose primária. A rapamicina, um agente imunossupressor, é atualmente utilizada como base na quimioterapia no tratamento de diversos tipos de câncer, inclusive nos hepáticos. Por apresentar diversos efeitos adversos graves nos pacientes em tratamento, inclusive nefrotoxicidade, é evidente a importância de minimizar estes efeitos sem comprometimento da eficácia, neste sentido outras drogas podem ser utilizadas concomitantemente. Uma destas drogas é a frutose-1,6-bisfosfato (FBP) que tem demonstrado efeito terapêutico em várias situações patológicas. Também foram documentados efeitos benéficos da FBP em deficiências orgânicas, renais e hepáticas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade da rapamicina em conjunto com a FBP na proliferação celular, estresse oxidativo e processo inflamatório de células HepG2, analisando os efeitos citotóxicos, na tentativa de minimizar os efeitos adversos e aumentar a eficácia e segurança para os pacientes em tratamento.

Resumo: Compostos fenólicos são conhecidos por possuírem propriedades antioxidantes que influenciam na qualidade dos alimentos. O ácido gálico e seus derivados apresentam propriedades antioxidantes, antimicrobiana e propriedades antimutagênicas. Neste trabalho avaliamos a ação desses compostos sobre processos oxidativos in vitro e ex vivo sendo: i) Modelos químicos na supressão de formas oxidantes de ABTS +, DPPH HOCl, H2O2, O2 -, NO e taurina cloramina; ii) Sistemas enzimáticos como HRP e MPO; iii) Sistemas celulares com polimorfonucleares e eritrócitos frente a AAPH e HOCl. Os ensaios envolvendo as espécies oxidativas na presença de ácido gálico e derivados mostraram uma boa inibição, sendo que a amostras triacetato de ácido gálico mostrou ser a melhor das amostras testadas. Em relação aos sistemas enzimáticos os dados indicam inibição não competitiva ou mista. Nos sistemas celulares foi observado: i) citotoxicidade frente às células eritrocitárias e aos polimorfonucleares, ii) a amostra galato de isopropila demonstrou menor citotoxicidade frente aos eritrócitos, iii) a amostra galato de butila foi a que apresentou relativamente menor citotoxicidade chegando a 80% de morte celular, e iv) as outras amostras chegavam a 100% de morte celular na mesma concentração. Pelos dados obtidos, concluiu-se que o ácido gálico e seus derivados são potentes antioxidantes e inibidores das peroxidases HRP (Horseradish peroxidase) e MPO (mieloperoxidase), e com alta citotoxidade frente aos sistemas celulares estudados / Abstract: Phenolic compounds are known to have antioxidant properties that influence the quality of food. Gallic acid and its derivatives have antioxidant, antimicrobial and antimutagenic properties. In this study the action of these compounds on oxidative processes in vitro and ex vivo which: i) Models in the suppression of chemical forms of oxidizing ABTS•+, DPPH• HOCl, H2O2, O2 •-, NO• and taurine chloramine ii) Enzymatic systems HRP and MPO iii) cellular systems with polymorphonuclear cells and erythrocytes against AAPH and HOCl. Tests involving the oxidative species in the presence of gallic acid and its derivatives showed good inhibition, and the triacetate samples of gallic acid were found to be the best of the tested samples. Regarding enzyme systems data indicate non-competitive or mixed inhibition. In cellular systems were observed: i) cytotoxicity against cells to erythrocyte and polymorphonuclear ii) the sample with erythrocytes the isopropyl gallate showed less cytotoxicity compared to the others samples, iii) the sample of butyl gallate showed the relatively lower cytotoxicity reaching 80% of cell death, and iv) the other specimens came to 100% cell death at the same concentration. From the data obtained showed that the gallic acid and its derivatives are potent antioxidants and inhibitors of peroxidases HRP (horseradish peroxidase) and MPO (myeloperoxidase), and high cytotoxicity against the cell systems studied / Orientador: Olga Maria Mascarenhas Farias Oliveira / Coorientador: Iguatemy Lourenço Brunetti / Banca: Maria José Queiroz de Freitas Alves / Banca: José Carlos Rebuglio Vellosa / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000391944-Texto+Completo-0.pdf: 113050 bytes, checksum: c1a3c0bb9fecfbbcc9629f83a84a0330 (MD5) Previous issue date: 2004 / Various studies have demonstrated the beneficial potential of flavonoids on many biological aspects, which lead to the prescription of many of those substances as food supplements to prevent or to correct functional alterations, especially the ones concerning aging. Morin presents the potential to protect the cardiovascular system against oxidative stress and also presents very promising anti-tumor effects on the treatment of neoplasias. However, other studies demonstrate that morin is pro-oxidant because it induces the production of superoxide (O2 -) and hydrogen peroxide (H2O2) and because it causes damage to DNA in lymphocyte cultures and it inhibits the enzymeglutathione reductase. Once many studies indicate that free radicals, besides being involved in pathogeny of many illnesses, are involved in changes and illnesses associated to aging, including the decline of cognitive performance, particularly learning and memory, the present study aims at analyzing the acute effect of different doses of morin on recognition memory and inhibitory avoidance in mice submitted to behavioral tasks. The animals submitted to the task of recognizing a new object were administrated intraperioneal injections of vehicle or morin (Sigma) (5mmol/Kg e 50mmol/Kg ) 96 hours before the training session or immediately after task training. Mice that received morin before training, in both doses, presented complete block of STM and LTM. In mice that received the 5,0mmol/Kg dose immediately after training, amnesiac effect of STM and LTM was observed, while mice that received the 50,0mmol/Kg dose presented only LTM block. The total time of exploration of objects during task training session in which the animals received morin before training was statistically different between the groups that received vehicle solution and the groups that received morin. Such fact lead us to consider that morin may have some other unspecific effect on the exploratory locomotion activity, motivation or anxiety. Exposed to inhibitory avoidance task, animals were administrated intraperitoneal injections of morin in 50,0mmol/Kg doses 96 hours before the training session and 5,0mmol/Kg and 50,0mmol/Kg doses in two different moments: 30 before training and immediately after training. In none of the doses or moments memory deficits were found. As a whole, the results found in this study indicate that the effects of morin on memory depend on the content of the behavioral task, once it damaged a neutral task and it did not provoke alterations in an aversive task. However, we suggest the accomplishment of additional studies which evaluate the effect of this flavonoid on other neurobehavioral aspects, which could influence the performance of animals in memory tasks. / Diversos estudos têm demonstrado o potencial benéfico dos flavonóides sobre vários aspectos biológicos, o que levou a prescrição de diversas destas substâncias como suplementos alimentares para prevenir ou corrigir alterações funcionais, principalmente no que diz respeito àquelas relacionadas ao envelhecimento. A morina apresenta potencial protetor do sistema cardiovascular contra o estresse oxidativo e apresenta efeitos antitumorais bastante promissores no tratamento de neoplasias. Entretanto, outros estudos demonstram que ela pró-oxidante por induzir a produção de superóxido (O2 ·-) e peróxido de hidrogênio (H2O2), causar dano ao DNA em cultura de linfócitos e inibir a enzima glutationa redutase. Visto que vários estudos apontam que os radicais livres além de estarem envolvidos com a patogênese de muitas doenças, estão envolvidos com as mudanças e doenças associadas à idade, entre elas, o declínio da performance cognitiva, em particular, o aprendizado e a memória, o presente estudo tem por função analisar o efeito agudo de diferentes doses da morina sobre a memória de reconhecimento e esquiva inibitória em ratos submetidos a tarefas comportamentais. Os animais submetidos à tarefa de reconhecimento do objeto novo receberam injeções intraperitoneais de veículo ou morina (Sigma) (5mmol/Kg e 50mmol/Kg ) 96 horas antes da sessão de treino ou imediatamente após o treino da tarefa. Os ratos que receberam morina pré-treino, em ambas as doses, apresentaram bloqueio completo de STM e LTM. Nos ratos que receberam a dose de 5,0mmol/Kg imediatamente pós-treino foi observado efeito amnésico na STM e LTM enquanto que os ratos que receberam a dose de 50,0mmol/Kg apresentaram bloqueio apenas na LTM.O tempo total de exploração dos objetos durante a sessão de treino da tarefa onde os animais receberam morina pré treino foi diferente estatisticamente entre os grupos que receberam solução veículo e os grupos que receberam morina. Tal fato, nos leva a considerar que a morina pode ter algum outro efeito inespecífico sobre a atividade locomotora exploratória, motivação ou ansiedade. Expostos à tarefa de esquiva inibitória os animais receberam injeções intraperitoneais de morina na dose de 50,0mmol/Kg 96 horas antes da sessão de treino e nas doses de 5,0mmol/Kg e 50,0mmol/Kg em dois diferentes tempos: 30 pré-treino e imediatamente pós- treino. Em nenhuma das doses ou tempos foram encontrados déficts de memória. Em conjunto os resultados obtidos neste estudo indicam que os efeitos da morina sobre a memória dependem do conteúdo da tarefa comportamental, uma vez que ela causou prejuízo em uma tarefa neutra e não provocou alterações em uma tarefa aversiva. Entretanto, sugere-se a realização de estudos adicionais que avaliem o efeito deste flavonóide em outros aspectos neurocomportamentais, os quais poderiam influenciar o desempenho dos animais nas tarefas de memória.

O monossialogangliosídeo (GM1) é um glicoesfingolipídio presente na maioria das membranas celulares que possui propriedades antioxidantes e neuroprotetoras. O GM1 protege o sistema nervoso central de vários agentes ou condições neurotóxicas, como exposição ao ácido aspártico, MPTP, ácido glutâmico, metilmalônico e glutárico, anóxia e isquemia, doença de Parkinson e Alzheimer. Os mecanismos neuroquímicos envolvidos na neuroproteção induzida pelo GM1 não são completamente conhecidos, mas a variedade de situações em que ele tem efeito neuroprotetor sugere que o GM1 interage com uma via comum, envolvida no desenvolvimento de dano celular, como o estresse oxidativo. A catalase (EC 1.11.1.6) é uma enzima antioxidante intracelular que catalisa a reação do peróxido de hidrogênio à água e oxigênio molecular, e é particularmente abundante nos eritrócitos, onde metaboliza cerca de 90% do peróxido de hidrogênio. Devido à sua baixa expressão no cérebro, ela tem sido considerada uma enzima secundária no controle dos radicais livres neste órgão. Contudo, alguns autores argumentam que, devido à sua baixa atividade ela seria um ponto de vulnerabilidade no metabolismo das espécies reativas no sistema nervoso central. Neste estudo, investigamos o efeito do GM1 sobre a atividade da catalase ex vivo e in vitro. Além disso, avaliamos o efeito da remoção dos eritrócitos dos vasos sanguíneos cerebrais, sobre a atividade da catalase, com a finalidade de estimar a contribuição da catalase eritrocitária para o aumento da catalase cerebral induzida por GM1. Nós também avaliamos se o GM1 altera o conteúdo de hemoglobina nas amostras cerebrais e a espessura dos vasos sanguíneos cerebrais. Os animais receberam duas injeções de GM1 (50 mg/kg, i.p.) ou salina (0.9 % NaCl, 1 ml/kg, i.p.), em 24 h. Trinta minutos após a segunda injeção, eles foram sacrificados por decapitação e seus cérebros foram removidos e usados nos ensaios bioquímicos. A atividade da catalase e o conteúdo de hemoglobina foram analisados no hipocampo, córtex e estriado de ratos. A administração de GM1 aumentou a atividade da catalase e o conteúdo de hemoglobina nas amostras cerebrais, mas não teve efeito sobre a catalase sanguínea. Esses efeitos foram abolidos pela perfusão transcardíaca com solução salina heparinizada. Calculamos a atividade da catalase cerebral na ausência de eritrócitos por regressão linear, utilizando os dados dos animais perfundidos e não-perfundidos, e não foi observada alteração pelo tratamento com GM1. Além disso, a adição de GM1 (100 – 1000 μM) não aumentou a atividade da catalase em fatias de córtex cerebral in vitro, sugerindo que a integridade do sistema vascular é requerida para o efeito facilitatório sobre a atividade da catalase pelo GM1. O efeito vasodilatador do GM1 foi confirmado in vivo, pois a injeção sistêmica de GM1 (50 mg/kg, i.p.) aumentou (1.5-2.5 vezes) a espessura dos vasos sanguíneos cerebrais de pequeno diâmetro. Neste estudo, nós mostramos que a vasodilatação está envolvida no aumento da atividade da catalase cerebral induzida pelo GM1. Nós sugerimos que a atividade da catalase eritrocitária tem papel antioxidante no sistema nervoso central, e que uma terapia adjunta com GM1 é válida em condições clínicas onde o aumento do fluxo sanguíneo é associado a um melhor prognóstico, como doenças vasculares obstrutivas e doenças neurodegenerativas. / Monosialoganglioside (GM1) is a glycosphingolipid present in most cell membranes that has antioxidant and neuroprotective properties. GM1 protects the central nervous system against various neurotoxic agents or conditions, such as aspartic acid, MPTP, glutamic acid, methylmalonic acid and glutaric acid exposure, anoxia and ischemia, Parkinson’s and Alzheimer’s diseases. The neurochemical mechanisms underlying GM1-induced neuroprotection are not completely known, but the wide range of situations in which GM1 is neuroprotective suggests that it may interact with common pathways involved in the development of cell injury, such as oxidative stress. Catalase (EC 1.11.1.6) is an intracellular antioxidant enzyme that catalyzes the reaction of hydrogen peroxide to water and molecular oxygen, and is particularly enriched in erythrocytes, where it metabolizes 90% of the hydrogen peroxide. Due to its poor expression in the brain, catalase has been considered a secondary enzyme in controlling free radical-induced damage in this organ. In the present study we evaluated the effect of GM1 on cerebral catalase activity ex vivo and in vitro. Moreover, the effect of erythrocyte removal on cerebral catalase activity of control and GM1-treated animals was also evaluated, in order to estimate the contribution of erythrocyte-derived catalase for the increase of catalase activity in the brain induced by the systemic injection of GM1. In addition, we investigated whether GM1 alters the content of hemoglobin in cerebral samples and the width of pial vessels of rats. Animals received two injections of GM1 (50 mg/kg, i.p.) or saline (0.9 % NaCl, 1 ml/kg, i.p.), spaced 24 h apart. Thirty minutes after the second GM1 or saline injection, they were sacrificed by decapitation and their brains were rapidly removed and used for biochemical assays. Catalase activity and content of hemoglobin were analyzed in hippocampus, cortex and striatum and blood of rats. GM1 administration increased catalase activity and hemoglobin content in brain samples, but had no effect on blood catalase activity. GM1-induced increase of catalase activity and the content of hemoglobin were abolished by transcardiac perfusion with heparinized ice-cold saline. Brain catalase activity in the absence of erythrocytes, estimated by regression analysis of data from perfused and non-perfused animals, was not altered by the systemic injection of GM1. Moreover, the addition of GM1 (100 – 1000 μM) did not increase catalase activity in slices of cerebral cortex in vitro, further suggesting that an intact vascular system is required for the facilitatory effect of GM1 on brain catalase activity. The vasodilatory effect of GM1 was confirmed in vivo, since the systemic injection of GM1 (50 mg/kg, i.p.) increased (1.5-2.5 times) the width of pial vessels. In summary, in this study we showed that vasodilation underlies the GM1- induced increase of catalase activity in brain homogenates. We suggest that erythrocyte catalase activity may play an important antioxidant role in the central nervous system, and that the adjunct therapy with GM1 may be of value in clinical conditions in which increased blood flow is associated to a better prognosis, such as obstructive vascular and neurodegenerative diseases.

A fenilcetonúria é um erro inato do metabolismo dos aminoácidos, bioquimicamente caracterizado pela deficiência da atividade da fenilalanina hidroxilase, enzima que catalisa a hidroxilação da fenilalanina em tirosina, na presença do cofator tetraidrobiopterina. A deficiência desta enzima leva ao acúmulo de fenilalanina no plasma e tecidos dos pacientes fenilcetonúricos. A principal característica clínica desses pacientes é retardo mental e outros achados neurológicos, cuja base bioquímica ainda é um enigma. No presente trabalho, investigamos o papel do estresse oxidativo na fisiopatologia da fenilcetonúria. Primeiramente, avaliamos diversos parâmetros de estresse oxidativo em plasma e eritrócitos de pacientes fenilcetonúricos no momento do diagnóstico (pacientes com idade entre 2 e 20 anos). Observamos que as espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico estavam marcadamente aumentadas, enquanto a medida da reatividade antioxidante total estava significantemente diminuída em plasma e a atividade da enzima antioxidante glutationa peroxidase estava reduzida em eritrócitos de pacientes fenilcetonúricos ao diagnóstico. Em seguida, avaliamos alguns parâmetros de estresse oxidativo em amostras de pacientes submetidos ao tratamento para a fenilcetonúria, que consistiu em uma dieta pobre em fenilalanina, através da eliminação de alimentos com alto conteúdo protéico, associada à administração de uma fórmula especial contendo outros aminoácidos essenciais. Investigamos dois grupos de pacientes tratados, um grupo com boa resposta bioquímica ao tratamento dietético e outro com altos níveis plasmáticos de fenilalanina, com o intuito de avaliar se as concentrações sanguíneas deste aminoácido estão correlacionadas com o estresse oxidativo. Encontramos um aumento significativo das espécies reativas do ácido tiobarbitúrico no plasma, assim como uma diminuição significativa da medida da reatividade antioxidante total em ambos os grupos de pacientes estudados. Além disso, encontramos uma diminuição significativa da atividade da glutationa peroxidase em eritrócitos dos dois grupos estudados. Não observamos correlação significativa entre os níveis sangüíneos de fenilalanina e os parâmetros de estresse oxidativo estudados. Nossos resultados nos permitem concluir que o estresse oxidativo ocorre em pacientes fenilcetonúricos e, possivelmente, esteja relacionado com a fisiopatologia do dano neurológico encontrado na doença. Além disso, nossos resultados indicam que o estresse oxidativo na fenilcetonúria pode não estar diretamente relacionado com os níveis sangüíneos da fenilalanina. / Phenylketonuria is an inborn error of amino acid metabolism, biochemically characterized by phenylalanine hydroxylase activity deficiency, enzyme that catalyzes the hydroxylation of phenylalanine to tyrosine, in the presence of the cofactor, tetrahydrobiopterin. The deficiency of this enzyme leads to the accumulation of phenylalanine in plasma and tissues of phenylketonuric patients. The main clinical characterization of these patients is mental retardation and other neurological features, whose biochemical basis is an enigma. In the present work we investigated the role of oxidative stress in the pathophysiology of phenylketonuria. First, we evaluated various oxidative stress parameters in plasma and erythrocytes of phenylketonuric patients at diagnosis (patients aged between 2 and 20 years). We observed that thiobarbituric acid-reactive species was markedly increased, whereas total antioxidant activity measurement was significantly decreased in plasma and the activity of antioxidant enzyme glutathione peroxidase was reduced in erythrocytes from phenylketonuric patients at diagnosis. Next, we evaluated some parameters of oxidative stress in samples of patients under treatment for phenylketonuria, that was based on a low-phenylalanine diet by eliminating high-protein foods, associated with a special formula containing others essentials amino acids. We investigated two groups of treated patients, one with a good biochemical response to dietary treatment and the other with high phenylalanine blood levels, in order to evaluate if phenylalanine blood concentration is correlated to oxidative stress. We found a significant increase of plasma thiobarbituric acid-reactive species and a significant decrease of total antioxidant reactivity measurement in both groups of studied patients. Moreover, we found a decrease of glutathione peroxidase activity in erythrocytes of two groups studied. No correlation was observed between phenylalanine blood levels and the oxidative stress parameters studied. Our results allow to conclude that oxidative stress is induced in phenylketonuric patients, and possibly is related to pathophysiology of neurological damage in phenylketonuria. Moreover, our results indicate that oxidative stress in phenylketonuria may not be directly related to phenylalanine blood levels.

O monossialogangliosídeo (GM1) é um glicoesfingolipídio presente na maioria das membranas celulares que possui propriedades antioxidantes e neuroprotetoras. O GM1 protege o sistema nervoso central de vários agentes ou condições neurotóxicas, como exposição ao ácido aspártico, MPTP, ácido glutâmico, metilmalônico e glutárico, anóxia e isquemia, doença de Parkinson e Alzheimer. Os mecanismos neuroquímicos envolvidos na neuroproteção induzida pelo GM1 não são completamente conhecidos, mas a variedade de situações em que ele tem efeito neuroprotetor sugere que o GM1 interage com uma via comum, envolvida no desenvolvimento de dano celular, como o estresse oxidativo. A catalase (EC 1.11.1.6) é uma enzima antioxidante intracelular que catalisa a reação do peróxido de hidrogênio à água e oxigênio molecular, e é particularmente abundante nos eritrócitos, onde metaboliza cerca de 90% do peróxido de hidrogênio. Devido à sua baixa expressão no cérebro, ela tem sido considerada uma enzima secundária no controle dos radicais livres neste órgão. Contudo, alguns autores argumentam que, devido à sua baixa atividade ela seria um ponto de vulnerabilidade no metabolismo das espécies reativas no sistema nervoso central. Neste estudo, investigamos o efeito do GM1 sobre a atividade da catalase ex vivo e in vitro. Além disso, avaliamos o efeito da remoção dos eritrócitos dos vasos sanguíneos cerebrais, sobre a atividade da catalase, com a finalidade de estimar a contribuição da catalase eritrocitária para o aumento da catalase cerebral induzida por GM1. Nós também avaliamos se o GM1 altera o conteúdo de hemoglobina nas amostras cerebrais e a espessura dos vasos sanguíneos cerebrais. Os animais receberam duas injeções de GM1 (50 mg/kg, i.p.) ou salina (0.9 % NaCl, 1 ml/kg, i.p.), em 24 h. Trinta minutos após a segunda injeção, eles foram sacrificados por decapitação e seus cérebros foram removidos e usados nos ensaios bioquímicos. A atividade da catalase e o conteúdo de hemoglobina foram analisados no hipocampo, córtex e estriado de ratos. A administração de GM1 aumentou a atividade da catalase e o conteúdo de hemoglobina nas amostras cerebrais, mas não teve efeito sobre a catalase sanguínea. Esses efeitos foram abolidos pela perfusão transcardíaca com solução salina heparinizada. Calculamos a atividade da catalase cerebral na ausência de eritrócitos por regressão linear, utilizando os dados dos animais perfundidos e não-perfundidos, e não foi observada alteração pelo tratamento com GM1. Além disso, a adição de GM1 (100 – 1000 μM) não aumentou a atividade da catalase em fatias de córtex cerebral in vitro, sugerindo que a integridade do sistema vascular é requerida para o efeito facilitatório sobre a atividade da catalase pelo GM1. O efeito vasodilatador do GM1 foi confirmado in vivo, pois a injeção sistêmica de GM1 (50 mg/kg, i.p.) aumentou (1.5-2.5 vezes) a espessura dos vasos sanguíneos cerebrais de pequeno diâmetro. Neste estudo, nós mostramos que a vasodilatação está envolvida no aumento da atividade da catalase cerebral induzida pelo GM1. Nós sugerimos que a atividade da catalase eritrocitária tem papel antioxidante no sistema nervoso central, e que uma terapia adjunta com GM1 é válida em condições clínicas onde o aumento do fluxo sanguíneo é associado a um melhor prognóstico, como doenças vasculares obstrutivas e doenças neurodegenerativas. / Monosialoganglioside (GM1) is a glycosphingolipid present in most cell membranes that has antioxidant and neuroprotective properties. GM1 protects the central nervous system against various neurotoxic agents or conditions, such as aspartic acid, MPTP, glutamic acid, methylmalonic acid and glutaric acid exposure, anoxia and ischemia, Parkinson’s and Alzheimer’s diseases. The neurochemical mechanisms underlying GM1-induced neuroprotection are not completely known, but the wide range of situations in which GM1 is neuroprotective suggests that it may interact with common pathways involved in the development of cell injury, such as oxidative stress. Catalase (EC 1.11.1.6) is an intracellular antioxidant enzyme that catalyzes the reaction of hydrogen peroxide to water and molecular oxygen, and is particularly enriched in erythrocytes, where it metabolizes 90% of the hydrogen peroxide. Due to its poor expression in the brain, catalase has been considered a secondary enzyme in controlling free radical-induced damage in this organ. In the present study we evaluated the effect of GM1 on cerebral catalase activity ex vivo and in vitro. Moreover, the effect of erythrocyte removal on cerebral catalase activity of control and GM1-treated animals was also evaluated, in order to estimate the contribution of erythrocyte-derived catalase for the increase of catalase activity in the brain induced by the systemic injection of GM1. In addition, we investigated whether GM1 alters the content of hemoglobin in cerebral samples and the width of pial vessels of rats. Animals received two injections of GM1 (50 mg/kg, i.p.) or saline (0.9 % NaCl, 1 ml/kg, i.p.), spaced 24 h apart. Thirty minutes after the second GM1 or saline injection, they were sacrificed by decapitation and their brains were rapidly removed and used for biochemical assays. Catalase activity and content of hemoglobin were analyzed in hippocampus, cortex and striatum and blood of rats. GM1 administration increased catalase activity and hemoglobin content in brain samples, but had no effect on blood catalase activity. GM1-induced increase of catalase activity and the content of hemoglobin were abolished by transcardiac perfusion with heparinized ice-cold saline. Brain catalase activity in the absence of erythrocytes, estimated by regression analysis of data from perfused and non-perfused animals, was not altered by the systemic injection of GM1. Moreover, the addition of GM1 (100 – 1000 μM) did not increase catalase activity in slices of cerebral cortex in vitro, further suggesting that an intact vascular system is required for the facilitatory effect of GM1 on brain catalase activity. The vasodilatory effect of GM1 was confirmed in vivo, since the systemic injection of GM1 (50 mg/kg, i.p.) increased (1.5-2.5 times) the width of pial vessels. In summary, in this study we showed that vasodilation underlies the GM1- induced increase of catalase activity in brain homogenates. We suggest that erythrocyte catalase activity may play an important antioxidant role in the central nervous system, and that the adjunct therapy with GM1 may be of value in clinical conditions in which increased blood flow is associated to a better prognosis, such as obstructive vascular and neurodegenerative diseases.

A fenilcetonúria é um erro inato do metabolismo dos aminoácidos, bioquimicamente caracterizado pela deficiência da atividade da fenilalanina hidroxilase, enzima que catalisa a hidroxilação da fenilalanina em tirosina, na presença do cofator tetraidrobiopterina. A deficiência desta enzima leva ao acúmulo de fenilalanina no plasma e tecidos dos pacientes fenilcetonúricos. A principal característica clínica desses pacientes é retardo mental e outros achados neurológicos, cuja base bioquímica ainda é um enigma. No presente trabalho, investigamos o papel do estresse oxidativo na fisiopatologia da fenilcetonúria. Primeiramente, avaliamos diversos parâmetros de estresse oxidativo em plasma e eritrócitos de pacientes fenilcetonúricos no momento do diagnóstico (pacientes com idade entre 2 e 20 anos). Observamos que as espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico estavam marcadamente aumentadas, enquanto a medida da reatividade antioxidante total estava significantemente diminuída em plasma e a atividade da enzima antioxidante glutationa peroxidase estava reduzida em eritrócitos de pacientes fenilcetonúricos ao diagnóstico. Em seguida, avaliamos alguns parâmetros de estresse oxidativo em amostras de pacientes submetidos ao tratamento para a fenilcetonúria, que consistiu em uma dieta pobre em fenilalanina, através da eliminação de alimentos com alto conteúdo protéico, associada à administração de uma fórmula especial contendo outros aminoácidos essenciais. Investigamos dois grupos de pacientes tratados, um grupo com boa resposta bioquímica ao tratamento dietético e outro com altos níveis plasmáticos de fenilalanina, com o intuito de avaliar se as concentrações sanguíneas deste aminoácido estão correlacionadas com o estresse oxidativo. Encontramos um aumento significativo das espécies reativas do ácido tiobarbitúrico no plasma, assim como uma diminuição significativa da medida da reatividade antioxidante total em ambos os grupos de pacientes estudados. Além disso, encontramos uma diminuição significativa da atividade da glutationa peroxidase em eritrócitos dos dois grupos estudados. Não observamos correlação significativa entre os níveis sangüíneos de fenilalanina e os parâmetros de estresse oxidativo estudados. Nossos resultados nos permitem concluir que o estresse oxidativo ocorre em pacientes fenilcetonúricos e, possivelmente, esteja relacionado com a fisiopatologia do dano neurológico encontrado na doença. Além disso, nossos resultados indicam que o estresse oxidativo na fenilcetonúria pode não estar diretamente relacionado com os níveis sangüíneos da fenilalanina. / Phenylketonuria is an inborn error of amino acid metabolism, biochemically characterized by phenylalanine hydroxylase activity deficiency, enzyme that catalyzes the hydroxylation of phenylalanine to tyrosine, in the presence of the cofactor, tetrahydrobiopterin. The deficiency of this enzyme leads to the accumulation of phenylalanine in plasma and tissues of phenylketonuric patients. The main clinical characterization of these patients is mental retardation and other neurological features, whose biochemical basis is an enigma. In the present work we investigated the role of oxidative stress in the pathophysiology of phenylketonuria. First, we evaluated various oxidative stress parameters in plasma and erythrocytes of phenylketonuric patients at diagnosis (patients aged between 2 and 20 years). We observed that thiobarbituric acid-reactive species was markedly increased, whereas total antioxidant activity measurement was significantly decreased in plasma and the activity of antioxidant enzyme glutathione peroxidase was reduced in erythrocytes from phenylketonuric patients at diagnosis. Next, we evaluated some parameters of oxidative stress in samples of patients under treatment for phenylketonuria, that was based on a low-phenylalanine diet by eliminating high-protein foods, associated with a special formula containing others essentials amino acids. We investigated two groups of treated patients, one with a good biochemical response to dietary treatment and the other with high phenylalanine blood levels, in order to evaluate if phenylalanine blood concentration is correlated to oxidative stress. We found a significant increase of plasma thiobarbituric acid-reactive species and a significant decrease of total antioxidant reactivity measurement in both groups of studied patients. Moreover, we found a decrease of glutathione peroxidase activity in erythrocytes of two groups studied. No correlation was observed between phenylalanine blood levels and the oxidative stress parameters studied. Our results allow to conclude that oxidative stress is induced in phenylketonuric patients, and possibly is related to pathophysiology of neurological damage in phenylketonuria. Moreover, our results indicate that oxidative stress in phenylketonuria may not be directly related to phenylalanine blood levels.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-02T17:23:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_11_2015.pdf: 2729973 bytes, checksum: 7ec2ee5f1f6947508d51688ffc00658a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_11_2015.pdf: 2729973 bytes, checksum: 7ec2ee5f1f6947508d51688ffc00658a (MD5) Previous issue date: 2015-09-21 / PRH-ANP/MCT / A hidroquinona (HQ) e o catecol (CT) são classificados como poluentes emergentes encontrados sendo encontrados em efluentes de várias indústrias entre as quais as farmacêuticas, químicas e petroquímicas. Diversos processos são empregados no tratamento destes tipos de compostos fenólicos orgânicos altamente tóxicos. Dentre estes processos, os processos oxidativos avançados (POAs) destacam-se pelos seus excelentes resultados na degradação e mineralização de poluentes recalcitrantes como a HQ e o CT. No presente trabalho foi estudado em um reator batelada laboratorial a otimização do processo de degradação (DEG) e conversão do carbono orgânico total (CCOT) da hidroquinona e do catecol por processo oxidativo avançado utilizando o peróxido de hidrogênio como fonte geradora de radicais livres (hidroxila, •OH). A técnica estatística de delineamento de experimento foi utilizada para otimização do processo e na avaliação dos efeitos das variáveis operacionais, potencial hidrogeniônico inicial do meio reacional (pH), temperatura do efluente líquido (T), vazão do ar de alimentação (QAR) e razão estequiométrica molar orgânico tóxico/peróxido de hidrogênio (RH2O2), sobre o processo de degradação e mineralização (CCOT) do orgânico tóxico. As as variáveis operacionais que se mostraram mais importantes tanto para a degradação da hidroquinona como para a Conversão do Carbono Orgânico Total foram a temperatura do efluente líquido (T), o pH inicial do meio reacional e a razão estequiométrica molar hidroquinona/peróxido de hidrogênio (RH2O2) onde as taxas alcançadas ao final da pesquisa foram de aproximadamente 100% e 80 % para a degradação (DEG) e para a mineralização (CCOT), respectivamente. As condições ótimas encontradas (pH = 9,3, T = 90ºC, RH2O2 = 110 % e QAR = 50 Lh-1) para o processo de tratamento da hidroquinona foram aplicadas ao catecol alcançando valores de degradação de 100% e de mineralização 89,5% para este orgânico tóxico. O modelo cinético adotado para descrever o perfil da conversão do carbono orgânico total, residual, para os dois orgânicos tóxicos (HQ e CT), foi o LKM (Lumped Kinetic Model, em inglês), o qual dividiu as espécies químicas em dois grupos (refratários e não refratários), sendo determinadas as constantes cinéticas da reação e obtendo-se uma boa representação do perfil da fração residual dos compostos orgânicos analisados. Na etapa final desta pesquisa, foi utilizada a modelagem via Redes Neurais Artificiais (RNAs) para predizer os resultados experimentais da conversão do carbono orgânico total em função do tempo, onde foram obtidos bons resultados. / Hydroquinone (HQ) and catechol (CT) are emerging pHenolic pollutants found in the liquid effluents from many pHarmaceutical, chemical and petrochemical industries. A number of processes are used to treat these types of highly toxic organic pHenolic compounds. Among these processes, advanced oxidation processes (AOPs) attract attention because of their excellent results in the degradation and mineralization of recalcitrant pollutants such as HQ and CT. The present work reports on the use of a laboratory batch reactor to optimize the degradation process (DEG) and the conversion of total organic carbon (CCOT) from hydroquinone and catechol by an advanced oxidation process using hydrogen peroxide as a source of free radicals (hydroxyl, •OH). A statistical technique for designing the experiment was used to optimize the process and to assess the effects of the operating variables: initial hydrogenionic potential of the reaction medium (pH), temperature of the liquid effluent (T), air flow supply (QAR) and stoichiometric molar ratio of organic toxic / hydrogen peroxide (RH2O2) on the process of degradation and mineralization (CCOT) of toxic organic compounds. Among the operating variables that were more important for the degradation of hydroquinone were the initial pH of the reaction medium, the stoichiometric molar ratio of organic toxic / hydrogen peroxide (RH2O2) and the temperature of the liquid effluent (T) where the degradation rates achieved at the end of the study were 100%. For conversion of the total organic carbon - CCOT rates were achieved of about 80% for hydroquinone mineralization, the most important operating variables being temperature, the initial pH of the reaction medium and the stoichiometric molar ratio (RH2O2). The optimum conditions for the hydroquinone treatment process (pH =9.3, T = 90 °C, RH2O2= 110% and QAR = 50L h-1) were applied to catechol reaching values of 100% for degradation and 89.5% for mineralization, for this toxic organic. The kinetic model used to describe the profile of the conversion of the total organic carbon remaining for the two-toxic organic compounds (HQ and CT) was LKM (Lumped Kinetic Model in English), which divides the chemical species into two groups (refractory and non-refractory), to determine the kinetic constants of the reaction and provide an accurate representation of the profile of the residual fraction of the organic compounds examined. In the final step of this research, modeling by means of Artificial Neural Networks (ANNs) was used to predict the experimental results of total organic carbon conversion in function of time.

Orientador: Frab Norberto Boscolo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-27T22:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manzi_FlavioRicardo_M.pdf: 31342209 bytes, checksum: d3c74f322522919375b6d94fb644e9c4 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Sendo já descrito na literatura, o efeito deletério da radiação ionizante nos tecidos vivo, propõe-se com este trabalho avaliar a ação da vitamina E como radioprotetor no processo de reparação tecidual em ratos, que sofreram um procedimento cirúrgico, onde foi realizada uma ferida na região dorsal anterior. Os animais foram divididos em 8 grupos: grupo C (controle) - realização da ferida, grupo VE60 - pré-tratamento com vitamina E (60 UI) e realização da ferida, grupo VE90 - pré-tratamento com vitamina E (90 UI) por via intraperitonel e realização da ferida, grupo IRR - ferida e irradiação de suas bordas 3 dias após à cirurgia, grupo VE60lRR - pré tratamento com vitamina E (60 UI), realização da ferida e irradiação de suas bordas 3 dias após à cirurgia, grupo VE90lRR - pré tratamento com vitamina E (90 UI), realização da ferida e irradiação de suas bordas 3 dias após à cirurgia, grupo OOL - pré tratamento com óleo de oliva e realização da ferida e grupo OOLlRR - pré tratamento óleo de oliva, realização da ferida e irradiação das bordas 3 dias após à cirurgia. Os dias de obtenção das peças para análise foram 4, 7, 14 e 21 dias após à produção das feridas. A ação radioprotetora da vitamina E foi avaliada pelos seguintes métodos: coloração por hematoxilina-eosina para análise morfológica do tecido de granulação, coloração por picrosirius para avaliar, quantitativamente e quantitativamente a birrefringência dos feixes de colágeno e reação histoquímica do azul de toluidina para observação do dicroísmo linear apresentado pelos tecidos organizados. A análise dos resultados obtidos mostrou que 6 Gy de radiação de elétrons com um feixe de 6 MeV, causou um retardo no processo de reparação tecidual e a vitamina E foi efetiva como radioprotetora nas duas doses estudadas, apresentando resultados semelhantes aos animais do grupo controle / Abstract: The deleterious effect of the radiation in the normal tissues has been already described in the literature. The purpose of this work was to evaluate the action of the vitamin E as radioprotector in the process of tissue reparation in rats that were submitted to a surgical procedure, in which a wound was performed in the fore dorsal area. The animals were divided in 8 groups: group C (controls) performance of the wound, group VE60 ¿ previous treatment with vitamin E (60 UI) and performance of the wound, group VE90 ¿ previous treatment with vitamin E (90 UI) and performance of the wound, group IRR - wound and irradiation of its borders 3 days after the surgery, group VE60IRR- previous treatment with vitamin E (60 UI), performance of the wound and irradiation of its borders 3 days after the surgery, group VE90lRR - previous treatment with vitamin E (90 UI), performance of the wound and irradiation of its borders 3 days after the surgery, group OOL previous treatment with olive oil and performance of the wound and group OOLlRR - previous treatment with olive oil, performance of the wound and irradiation of the borders 3 days after the surgery. The pieces for analysis were obtaining at 4,7, 14 and 21 days after the surgical procedures. The radioprotection effect of the vitamin E was evaluated by the following methods: staining by hematoxylin-eosin in order to evaluating granulation tissue, staining by picrosirius to evaluate, quantity and quality the birefringence of the collagen bunches and staining by toluidin in order to observation of the linear dicroism presented by the organized tissues. The results showed that 6 Gy of electron irradiation with a beam of 6 MeV, caused a retard in the process of tissue repair and the vitamin E was effective as a radioprotector in the two studied doses, showing similar results in the animals of the group control / Mestrado / Radiologia Odontologica / Mestre em Radiologia Odontológica