La cachexie est un syndrome complexe caractérisé par une balance énergétique négative. Le rôle joué par le métabolisme énergétique mitochondrial dans ce syndrome est peu connu. Nos précédents travaux montraient une diminution de la synthèse de l’ATP dans les mitochondries hépatiques en stade de cachexie cancéreuse sévère. Dans ce travail, nous démontrons, in vitro, que l’augmentation de la production d’espèce réactive de l’oxygène et du contenu en cardiolipine dans des mitochondries hépatiques saines, mime partiellement les mécanismes observés lors d’un stade cachexie sévère. Nous observons cependant que l’altération du métabolisme mitochondrial hépatique apparait à un stade tardif du développement de la cachexie. En stade sévère les mitochondries musculaires ne développent pas d’altération de leur efficacité de synthèse d’ATP mais une diminution des leurs capacités oxydatives. / Cancer cachexia is a composite syndrome, characterized by a negative energetic balance. The role played by mitochondrial energetic metabolism in this syndrome is poor known. Our past work showed a decrease of ATP synthesis efficiency in hepatic mitochondria in severe state of cancer cachexia. In this work, we demonstrate, in vitro, that increase of reactive oxygen species and cardiolipine content, in healthy mitochondria, can partly mimic the mechanisms observed in severe state of cancer cachexia. We observe that alteration of hepatic mitochondrial metabolism appear last during the development of cancer cachexia. In sever state of cancer cachexia, skeletal muscle mitochondria don’t develop this alteration but demonstrated a decrease of oxidative capacities.

Author did not provide abstract.

APOBEC3A (Apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalytic polypeptide-like editing complex 3 A) appartient à la famille des cytidines désaminases, qui clivent les cytidines en uraciles. APOBEC3G (le modèle de la famille) est un facteur de restriction du VIH : son incorporation dans la particule virale lui permet de désaminer le génome viral néoformé, entrainant hypermutations et dégradation de l’ADN viral. A3A, au contraire, n’est pas incorporée dans la particule virale : la protéine, exprimée spécifiquement dans les cellules myéloïdes de façon inoffensive pour la cellule, agit de la même façon qu’A3G en s’attaquant au virus dès son entrée dans la cellule.Physiologiquement, dans les cellules non-myéloïdes, les APOBEC3 désaminent l’ADN cellulaire simple brin, dont les uraciles sont retirés par UNG2. Les sites abasiques sont clivés par la machinerie de réparation de l’ADN, conduisant parfois à des cassures double-brin et à la mort de la cellule.L’objectif de la thèse était de comprendre cette différence de comportement selon le type cellulaire. Pour cela, des lignées cellulaires inductibles pour A3A ont été créées en cellules HeLa et U937 (monocytaire). Les données obtenues indiquent qu’A3A, partiellement nucléaire, édite l’ADN des cellules en division, conduisant à des dommages à l’ADN, à la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et à la mort des cellules. Les cellules différenciées ne présentent pas ce type de dommages, et cela s’explique par une localisation différente de la protéine. Ces résultats permettent de faire pour la première fois le lien entre dommages à l’ADN induits par un membre de la famille des A3 et production de ROS, et donc à l’induction d’une activation immunitaire. Cette activation pourrait avoir des implications dans l’infection ainsi que dans les processus tumorigéniques. / APOBEC3A (Apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalytic polypeptide-like editing complex 3 A) belongs to a family of cytidine deaminases that can edit cytidines to uraciles. APOBEC3G (model protein for the family) is a restriction factor for HIV: since it’s incorporated in the viral particle, it can deaminate the newly formed viral genome leading to hypermutation and viral DNA degradation.A3A is not incorporated in the viral particle: this protein is specifically expressed in myeloid cells where it is harmless for the cell and edits the DNA of the incoming viral particle in the same way than A3G.Physiologically, in non-myeloid cells, APOBEC3s deaminate single strand cellular DNA and the resulting uraciles are cut out by UNG2. These abasic sites are cleaved by the DNA repair machinery and can generate double strand breaks that will result in cell death.The objective of the thesis was to understand this difference of behaviour between different cell types. For that purpose, A3A-inducible cell lines were created in HeLa and U937 (monocytic) cells. The results obtained indicate that partially nuclear A3A edits the genomic DNA of cycling cells, leading to DNA damage, to the production of reactive oxygen species (ROS) and to cell death. Differentiated cells do not present this type of damage and that phenotype can be explained by a different localization of the protein.These results link for the first time DNA damage induced by a member of the A3 proteins family to ROS production and to induction of an immune activation. This activation could have implications in infection as well as in tumorigenic processes.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:52Z : No. of bitstreams: 1 Publico-10947.pdf: 1984469 bytes, checksum: 2cce63c3d607e63adb499e8742f10eed (MD5) / O envelhecimento é um processo multi-fatorial associado a déficits funcionais, sendo que o cérebro é um dos órgãos com maior susceptibilidade a doenças crônico-degenerativas. Dentre essas, as doenças de Alzheimer e de Parkinson apresentam maior prevalência na população global e levam à incapacitação severa do indivíduo. Assim, o entendimento dos mecanismos dessas doenças que estão relacionados com o envelhecimento é importante para a busca de alternativas de tratamento. Há evidências de que, em doenças neurodegenerativas, ocorrem alterações na homeostase do cálcio (Ca2+), o que pode contribuir para a morte celular por apoptose. No presente trabalho, buscamos investigar fenômenos envolvidos com a tríade Ca2+ -mitocondria- EROs (espécies reativas do oxigênio) (TOESCU, 2005) e a apoptose em corpo estriado de ratos no envelhecimento. Foram avaliadas a sinalização intracelular dinâmica (em tempo real) e estática (biologia molecular), a morfologia celular e ultraestrutural, a morfometria e bioenergética. Utilizando fatias cerebrais de ratos, observamos que os anmais senescentes apresentaram um aumento de Ca2+ citosólico maior que os animais jovens, após a estimulação glutamatérgica. Em seguida, utilizamos antagonistas parciais das duas classes de receptores, os metabotrópicos do grupo I e os ionotrópicos (NMDAR), para estudar os componentes desse aumento de Ca2+. Avaliamos também o aumento de Ca2+ citosólico mediado por agentes que mobilizam esse íon do retículo endoplasmático e da mitocôndria, mostrando que esses estoques de Ca2+ podem estar aumentados no envelhecimento. As medidas do ∆ψm basal mostraram que hei urna diminuição deste parâmetro no envelhecimento, sendo estas alterações condizentes com a inibição mais acentuada do complexo I da cadeia transportadora de elétrons e do aumento na produção de EROs. As alterações funcionais não implicaram em mudanças ultraestruturais da mitocôndria. Foram investigados a expressão gênica e o conteúdo proteíco de Bax e Bcl-2, mostrando um aumento da expressão de bax e uma redução de proteínas Bcl-2, o que pode ter uma relação com o aumento de apoptose encontrado no estriado dos animais senescentes. Desse modo, os resultados indicam que, no envelhecimento, existem alterações no controle intracelular de sinalização de Ca2+ e na bioenergética, que podem contribuir para o aumento de apoptose. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-25 / O envelhecimento está associado à alteração da sensibilidade da célula β pancreática aos nutrientes resultando em intolerância à glicose e desenvolvimento do Diabetes mellitus (DM) do tipo 2 (DM 2). Neste estudo verificamos a função das células β no envelhecimento por meio da caracterização da sinalização do Ca2+, morfofisiologia mitocondrial e do estado redox de ilhotas pancreáticas de ratas senescentes com 24-25 meses de idade. Ilhotas isoladas de ratas senescentes secretaram menos insulina na presença de glicose. O influxo de Ca2+ em resposta à despolarização foi menor em ilhotas de ratos senescente em relação à ilhotas de ratas adultas. Ainda, a secreção de insulina potencializada pelo agente colinérgico carbacol (Cch) foi menor no grupo senescente. Ilhotas senescentes apresentaram menor produção de NAD(P)H em resposta à glicose, bem como menor potencial elétrico mitocondrial (ΔΨm) e maior acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs) quando comparado ao grupo adulto. A análise das células β que compõem a ilhota pancreática, por meio de microscopia eletrônica, demonstrou que o grupo senescente apresenta grande quantidade de lisossomos e corpos residuais, e, alterações morfológicas nas mitocôndrias com cristas mitocondriais modificadas quando comparadas ao grupo adulto. Além disso, foi evidenciada a presença de invaginações nos envoltórios nucleares, que são indicativos de apoptose, nas células do grupo senescente. Contudo, a análise da taxa de apoptose por TUNEL não demonstrou alterações entre o grupo senescente e adulto. Portanto, o envelhecimento reduz a capacidade secretória da célula  pancreática frente à glicose e ao estímulo colinérgico. Estes efeitos estão relacionados a alterações na morfofisiologia mitocondrial das células que compõem à ilhota pancreática resultando em déficit metabólico e também maior geração de EROs. Estes efeitos juntamente com a redução da entrada de Ca2+ quando há despolarização e menor potencialização da secreção frente ao estímulo colinérgico, resultaram em prejuízos no adequado acoplamento estímulo/secreção das células . / Aging is associated with changes in pancreatic β cells sensitivity to nutrients resulting in glucose intolerance and diabetes mellitus (DM) type 2 (DM 2) development. Here the study cells function Ca2+ signaling, mitochondrial morphophysiology and redox state of isolated islets from senescent rats with 24-25 months old. Adult rats wister 4-5 months old were used as controls. Islets from senescent rats secreted less insulin in the presence of glucose. The influx of Ca2+ in response to depolarization is smaller in senescent islets when compared to adult islets. Also, the increase in insulin secretion induced by the cholinergic agent carbachol (Cch) was lower in the senescent islets. In addition, from senescent rats showed lower NAD (P) H production in response to glucose, decreased mitochondrial electric potential (ΔΨm) and a higher accumulation of the reactive oxygen species (ROS) when compared to islets from adult rats. Electron microscopy showed that the β cells from senescent islets presented higher lysosomes and residual bodies density, and changes in the morphology of the mitochondria, that showed alterations in the mitochondrial cristae when compared to adult group. Furthermore, nuclear invaginations were observed in cells of senescent group indicate apoptosis in this group. However, the rate of apoptosis analysed by TUNEL methodology showed no changes between the groups. In conclusions, the secretory capacity of the pancreatic β cells in the presence of glucose and the cholinergic stimulation were decreased in aging, these effects were associated with related mitochondrial morphophysiology dysfunction that result in decreased metabolism and increased ROS production. These effects together with the lower Ca2+ influx in response to depolarization and lower potentiation of the secretion in repose to the colinergic stimulus, results a diruption on the β cells stimulus/secretion coupling. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

O uso de antioxidantes de origem vegetal para retardar o envelhecimento e na terapia de doenças degenerativas tem crescido consideravelmente nos últimos anos. Estudos para determinação da capacidade antioxidante, hepatoprotetora e neuroprotetora são cruciais para avaliação destes produtos naturais bem como para o entendimento das interações entre antioxidantes e espécies reativas de oxigênio (EROs). Muitos estudos têm avaliado o potencial antioxidante de compostos fenólicos, os quais se destacam em relação a outras classes de produtos naturais por neutralizar os danos oxidativos. A família Asteraceae compreende cerca de 1.100 gêneros, entre estes Pterocaulon que possui aproximadamente 25 espécies, distribuídas principalmente em regiões subtropicais da América. Ensaios fitoquímicos evidenciaram a diversidade de estruturas fenólicas, ilustrada pela presença de flavonóides e cumarinas, nas espécies de Pterocaulon investigadas. Tendo em vista os dados que demonstram a atividade antioxidante de compostos fenólicos, bem como a presença desses no gênero Pterocaulon, este estudo avaliou a capacidade antioxidante hepatoprotetora e neuroprotetora de extratos metanólicos brutos, frações n-hexânicas, metanólicas e diclorometanólicas de duas espécies de Pterocaulon (P. alopecuroides e P. balansae) nativas do Rio Grande do Sul. A fração metanólica da espécie P.alopecuroides apresentou os maiores teores de fenólicos totais bem como a maior capacidade de capturar os radicais peroxila formados no ensaio de determinação do potencial antioxidante total (TRAP). A avaliação da capacidade de reação com 2,2 difenil-1-picril-hidrazil (DPPH•) demonstrou que as frações metanólicas apresentam a maior atividade antioxidante. A lipoperoxidação (LPO) espontânea e a induzida por Fe++/ASC em cérebro de ratos foram inibidas pelas amostras. Nas maiores concentrações de fração metanólica houve aumento significativo do conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) no tecido cerebral. / The use of antioxidants of plant origin to delay aging and the treatment of degenerative diseases has grown considerably in recent years. Studies to determine the antioxidant, neuroprotective and liver protector activities are crucial to evaluating these natural compounds and for understanding the interactions between antioxidants and reactive oxygen species (ROS). Several studies have evaluated the antioxidant potential of phenolic compounds, which deserve proeminence in the face of other classes of natural products to neutralizing oxidative damages. The Asteraceae family comprises about 1100 genera, among these, Pterocaulon which encompasses about 25 species distributed in subtropical regions of America. Phytochemical studies showed the diversity of phenolic structures, mainly flavonoids and coumarins in the investigated species of Pterocaulon. Taking into account the previously reported antioxidant activity of phenolic compounds and their presence in the genus Pterocaulon, this study was aimed to evaluate the neuroprotective and antioxidant hepatoprotector capacity of crude methanolic extracts and nhexane, chloroform and methanol fractions obtained from the aerial parts of two species of Pterocaulon (P. alopecuroides and P. balansae) native from Rio Grande do Sul. The methanol fraction of the specie P.alopecuroides presented the highest contents of phenolic compounds and highest capacity to capture the peroxil radical formed in TRAP assay. The evaluation of the capacity to react with DPPH• shows that the methanol fraction presented highest antioxidant activity. The spontaneous LPO and that prompted by Fe+ +/ASC in mice brains were inhibited by the samples. In the highest methanol fraction concentration there was a significant increase in the NPSH content in the cerebral tissue.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patógeno relacionado ao desenvolvimento de quadros de diarréia aguda ou persistente. A resposta inflamatória induzida por EAEC está relacionada à liberação de interleucina 8, que atua estimulando a transmigração de neutrófilos através do epitélio. Os macrófagos, de forma similar aos neutrófilos, são células fagocíticas que produzem espécies reativas de oxigênio (ERO), como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Neste trabalho, avaliamos as consequências da interação de diferentes cepas clínicas com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937. Todas as cepas testadas apresentaram filamentos nos testes de aderência aos macrófagos, diferentemente do que ocorre na interação com outras linhagens celulares como HEp-2, T84 e Caco-2. O ferro é um microelemento essencial para bactérias, sendo utilizado como cofator de enzimas e que também pode participar da geração de ERO através da reação de Fenton. Considerando-se a possibilidade de que o H2O2 produzido pelos macrófagos possa gerar radical hidroxil através da reação de Fenton, testes de aderência foram realizados com as amostras cultivadas na presença do captador de ferro 2,2-dipiridil. Tal fato não suprimiu a formação de filamentos, entretanto diminuiu a aderência das cepas EAEC 042 e 17-2. Com o objetivo de produzir uma resposta adaptativa ao H2O2, as culturas bacterianas foram pré-tratadas com uma dose sub-letal de H2O2 por 60 minutos antes de aderirem aos macrófagos. Nossos resultados mostraram que o pré-tratamento também não inibiu o aparecimento de filamentos em relação às culturas não tratadas. Além disto, foi observado que o pré-tratamento com o H2O2 reduziu a aderência das amostras de EAEC ao tapete celular. A filamentação é uma das respostas SOS, induzida pela presença de danos e/ou bloqueio na síntese da molécula de DNA. Com o objetivo de verificar se o H2O2 produzido pelos macrófagos estaria causando danos induzindo o sistema SOS e a filamentação bacteriana, foram realizados testes de viabilidade com mutantes derivados de E. coli K12 deficientes em enzimas do reparo por excisão de bases (BW535) e na resposta SOS (DM49). Nossos resultados mostram que os mutantes apresentaram os níveis de sobrevivência semelhantes ao observado para cepa selvagem isogênica (AB1157). Todos estes resultados em conjunto indicam que o H2O2 não é o indutor da filamentação nos testes de aderência. Macrófagos ativados apresentam ação microbicida através da ação da enzima indolamina dioxigenase (IDO), associada à redução do aminoácido L-triptofano. Desta forma, realizamos testes qualitativos de aderência de EAEC aos macrófagos suplementando o meio de interação com este aminoácido. Nossos resultados mostram que a adição de triptofano ao meio de interação reduz o número de filamentos por campo. Desta forma, aventamos a hipótese de que a depleção do triptofano seja responsável pela indução de resposta SOS, tendo como conseqüência a filamentação das bactérias. / Enteroaggregative Escherichia coli is a pathogen related to cases development of acute or persistent diarrhea. The inflammatory response induced by EAEC is linked to induction of IL-8 release, which acts stimulating neutrophils diapedesis through the epithelium. Macrophages, similarly to neutrophils, are phagocytic cells that produce reactive oxygen species (ROS), such as H2O2. Iron is an essential microelement to bacteria, been used as cofactor of enzymes in fundamental cellular processes but it is involved in ROS generation through Fenton reaction. On this report we evaluated the consequences of different EAEC strains interaction with activated human macrophages (U937 lineage). All tested strains showed filaments on the adherence tests with macrophages, unlike to what occurs in the interaction with other cellular lineages as HEp-2, T84 e Caco-2. Considering the possibility of H2O2 macrophage produced generates hydroxyl radical through Fenton reaction, the strains were grown in medium containing iron chelator 2,2-dipiridil. Iron chelation did not suppress filamentation, however decreased the adherence of 042 e 17-2 strains. Strains pretreated with a H2O2 subletal dose (60 M) by 60 minutes, which resulted in a bacterial adaptative response, also did not decrease the filamentation associated to adherence beside H2O2 pretreatment decreased the adherence of EAEC strains tested. In order to verify if H2O2 induces filamentation through DNA lesions and SOS induction, we evaluated the survival of a triple mutant deficient in three enzymes involved in BER and a mutant deficient in SOS response induction, both E. coli K12 derived. Both mutants presented similar survival levels like wild strain. This result suggest that H2O2 is not involved in SOS induction and filamentation response. Activated macrophages show microbicidal action, which is related to enzymes such as IDO (indoleamine dioxygenase), associated to reduction of L-tryptophan available to microorganism. In this way, we performed adhrence macrophages assays supplementing the interaction medium with L-tryptophan. Our results showed that tryptophan addition reduced the filamentation of adhered EAEC strains. Thus, we suggested that L-tryptophan reduction could be responsible for SOS response induction and bacterial filamentation.

A key reaction in the troposphere involves the oxidation of biogenic and anthropogenic alkenes with ozone, which contributes to local photochemical smog. It is generally accepted that this reaction proceeds via a reactive intermediate often called the Criegee intermediate (CI). This reaction is known to produce a plethora of oxidised organic compounds, which contribute to ozone formation and secondary organic aerosol production, two of the main characteristics of a polluted atmosphere. Furthermore, epidemiological studies have shown a close correlation between exposure to ambient organic aerosol and adverse human health effects. The toxicological mechanisms leading to this observation are still poorly characterised, although studies suggest that reactive oxygen species present in organic aerosol are a major contributor. Reactive oxygen species and reactive intermediates represent a large uncertainty in tropospheric chemistry, and pose an analytical challenge due to their high reactivity and typically low concentrations. This emphasises the need for the development of new methods to characterise the chemistry of these species. In this thesis, several novel laboratory based techniques have been developed in order to characterise and quantify reactive intermediates and reactive oxygen species. New methods to facilitate the detection of CIs in both the gas and particle phase are presented. Spin trap molecules are used to scavenge CIs to form stable 1:1 adducts which are subsequently detected and quantified using mass spectrometry. The chemistry of CIs with spin traps is extensively investigated. The unique capability of this technique to simultaneously characterise multiple CIs generated from a variety of atmospherically relevant organic precursors in the gas phase is demonstrated. This technique was further developed to facilitate the detection of CIs in secondary organic aerosol, representing the development of a method capable of characterising low volatility CIs and other reactive intermediates in the condensed phase. Furthermore, two new chemical fluorescence assays have been developed to quantify both organic radicals and reactive oxygen species in organic aerosol. A novel profluorescent spin trap assay was applied to quantify radical concentrations in organic aerosol. A series of experiments were then devised to investigate the lifetime of organic radicals in secondary organic aerosol. A second assay, based on physiologically relevant ascorbic acid chemistry, was also developed to measure the concentrations of toxicologically relevant reactive oxygen species in secondary organic aerosol. The quantitative capability of this assay was extensively characterised. The assay was incorporated into a prototype instrument capable of measuring particle-bound reactive oxygen species on-line, and the assays’ sensitivity to secondary organic aerosol was demonstrated.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study, effects of mercury (Hg) in cucumber seedlings (Cucumis sativus L.) and maize (Zea Mays L.) hybrids, and Hg and Zn association in maize hybrids were investigated through the analysis of biochemical and physiological parameters. The biochemical parameters analyzed in C. sativus were: antioxidant enzyme activities (catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and superoxide dismutase (SOD)), and the non-enzymatic antioxidant levels (ascorbic acid (ASA), carotenoids, and non-protein thiol content (NPSH)). The thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), chlorophyll, carbonyl protein, hydrogen peroxide (H2O2) contents and the δ-aminolevulinic acid dehydratase (δ-ALAD) activity were also determined. The growth of C. sativus was evaluated based on dry (DM) and fresh matter (FM), as well as on root and shoot length. Cucumber seedlings were exposed to 0 to 500 μM of HgCl2 for 10 and 15 days. The results showed that Hg was absorbed by the growing cucumber seedlings, and its content was greater in roots than in shoot. A reduction in root and shoot length was observed at all concentrations and time points tested. In the concentration of 50 μM HgCl2 root FM of 15-day-old seedlings increased, but it was reduced at the other concentrations. For 10-day-old seedlings, a reduction in root and shoot FM was observed. Regarding shoot DM, there was an increase at 500 μM on days 10 and 15, and in the concentration of 250 μM HgCl2 on day 15. Furthermore, a significant reduction in shoot DM at all tested concentrations was observed. The results showed higher levels of TBARS and carbonyl protein as well as a chlorophyll content reduction in seedlings exposed to 250 and 500 μM HgCl2. An increase in CAT and SOD activities, on days 10 and 15, respectively, exposed to 50 μM HgCl2 was observed, whereas at 500 μM HgCl2, there was a marked inhibition. An inhibition of APX enzyme at 250 and 500 μM HgCl2 on days 10 and 15 was observed. Moreover, 10-day-old seedlings presented H2O2 levels reduced at 250 JM HgCl2 and increased at 500 JM HgCl2. Non-enzymatic antioxidants such as NPSH, AsA and carotenoids were increased at all concentrations, except carotenoid levels, which were reduced at higher concentrations of HgCl2. δ-ALA-D activity increased at 50 JM HgCl2 on day 15, and was inhibited at higher concentrations. The effect of the metal toxicity in three maize hybrids, BR205, 30F71 and 32R21, in nutritive solution, was studied analyzing the following parameters after Hg exposure (0 100 JM Hg): growth, tissue Hg concentration and δ-ALAD activity. The results showed a higher uptake of Hg by maize hybrids, mostly in roots. The root and shoot growth was reduced at all tested concentrations. A similar response was also observed for DM and FM of roots and shoot. These hybrids showed inhibition in a dose-dependent manner in δ-ALA-D activity. However, 32R21 δ- ALA-D activity was inhibited by metal only at concentrations exceeding 50 JM Hg. The enzyme activity from 30F71 was not changed by Hg. In vitro studies showed that Hg inhibits the δ-ALA-D activity in a concentration-dependent manner and this inhibition was mixed. In order to investigate the antioxidant role of zinc under stress condition caused by Hg, the mechanisms of metal toxicity in two maize hybrids, BR205 e 32R21, in nutritive solution, were studied. The parameters analyzed in maize hybrids after 25 JM Hg and Zn (50, 100 and 200 JM Zn) exposures were: growth, tissue Hg and Zn concentrations, antioxidant enzymes activities (CAT, APX and SOD) and non-enzymatic antioxidants (AsA, NPSH and carotenoids). The H2O2 and carbonyl protein, δ-ALA-D activity and chlorophyll levels were also evaluated. The results of interaction between Hg and Zn indicated reduced Hg levels in treatments with 25 JM Hg + 50 JM Zn. Treatments using 25 JM Hg + Zn were effective in reducing the root carbonyl protein in 32R21, and H2O2 in BR205, increased by Hg exposure. Hg inhibited SOD and CAT activities in BR205 shoot, whereas APX activity was increased. However, Zn supplementation increased CAT and APX activities. In the 32R21, Hg reduced shoot APX activity and treatments with 25 JM Hg + 200 JM Zn increased its activity. Moreover, in vitro studies with Hg e/or Zn showed activation of antioxidant enzymes especially in the shoot. The results showed that Zn abolished the growth of maize hybrids which had been reduced by 25 JM Hg. The Hg reduced chlorophyll b content in maize hybrids, but only the concentration of 100 JM Zn was effective in restoring chlorophyll b levels. Treatments with Zn induced accumulation of NPSH, which was reduced by Hg exposure. Mercury induced a reduction in the growth and AsA levels from maize hybrids, and only the growth and fresh matter were restored by supplementation with Zn. Treatments with Hg inhibited δ-ALA-D activity from BR205, whereas supplementation with Zn at treatments with Hg restored the enzyme activity. However, in vitro studies showed that Zn did not prevent the inhibition of δ-ALAD activity caused Hg. Our results suggest that Hg induced oxidative stress in cucumber and maize seedlings. However, Zn has played an important role in fighting Hg toxicity, acting in ROS modulation and NPSH induction, allowing the growth of maize hybrids, even in the presence of Hg. / Neste estudo, foram investigados através da análise de parâmetros bioquímicos e fisiológicos os efeitos do mercúrio (Hg) em plântulas de pepino (Cucumis sativus L.) e em híbridos de milho (Zea mays L.), e a associação do Hg com o Zn em híbridos de milho. Os parâmetros bioquímicos analisados para C. sativus foram: as atividades de enzimas antioxidantes (catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX) e superóxido dismutase (SOD)) e os níveis dos antioxidantes não-enzimáticos (ácido ascórbico (AsA), carotenóides e tióis nãoprotéicos (NPSH)). Os conteúdos de substância reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), clorofila, proteína carbonil, peróxido de hidrogênio (H2O2) e a atividade da δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALAD) foram também determinados. O crescimento de C. sativus foi avaliado baseado na matéria seca (MS) e fresca (MF), e comprimento de raízes (R) e parte aérea (PA). As plântulas de pepino foram expostas de 0 a 500 μM de HgCl2 durante 10 e 15 dias. Os resultados demonstraram que o Hg foi absorvido pelas plântulas de pepino, e seu conteúdo foi maior nas R que na PA. Além disso, uma redução no comprimento das R e da PA foi observada em todas as concentrações e tempos testados. Na concentração de 50 μM HgCl2 a MF das R aos 15 dias aumentou, mas foi reduzida nas outras concentrações. Para as plântulas com 10 dias, foi observada uma redução na MF de R e PA. Em relação à MS das R, houve um aumento na concentração de 500 μM, ambos aos 10 e 15 dias, e também na concentração de 250 μM HgCl2 aos 15 dias. Além disso, uma redução significativa na MS da PA foi observada em todas as concentrações testadas. Os resultados mostraram níveis elevados de TBARS e proteína carbonil, e uma redução no conteúdo de clorofila em plântulas expostas a 250 e 500 μM HgCl2. Um aumento na atividade da CAT e SOD foi observado, respectivamente aos 10 e 15 dias de exposição a 50 μM HgCl2, embora a 500 μM HgCl2, houve uma marcada inibição. Também, tanto aos 10 quanto aos 15 dias, foi observada uma inibição na atividade da enzima APX a 250 e 500 μM HgCl2. Além disso, as plântulas com 10 dias tiveram os níveis de H2O2 reduzidos a 250 JM HgCl2 e aumentados a 500 JM HgCl2. Os antioxidantes não-enzimáticos tais como os NPSH, AsA e carotenóides aumentaram em todas as concentrações, exceto os níveis de carotenóides que reduziram em concentrações altas de HgCl2. A atividade da δ-ALA-D aumentou a 50 JM de HgCl2 aos 15 dias, e foi inibida em concentrações altas. Com o propósito de estudar o efeito do metal em três híbridos de milho, BR205, 30F71 e BR205, em solução nutritiva, os seguintes parâmetros foram analisados para os híbridos após exposição ao Hg (0 100 JM Hg): o crescimento, a concentração de Hg nos tecidos e a atividade da δ-ALA-D. Os resultados indicaram uma alta captação do Hg pelos híbridos de milho, principalmente nas R. O crescimento das R e PA foram reduzidos em todas as concentrações testadas. Uma resposta similar também foi observada para a MS e MF das R e PA. Estes híbridos mostraram inibição de maneira dose-dependente na atividade da δ- ALA-D. Contudo, a atividade da δ-ALA-D de 32R21 foi inibida pelo metal apenas em concentrações superiores a 50 JM Hg e a atividade da enzima do híbrido 30F71 não foi afetada pelo mercúrio. Os estudos in vitro mostraram que o Hg inibiu a atividade da δ-ALA-D de maneira dependente da concentração e esta inibição foi mista. Com o objetivo de investigar o papel antioxidante do Zn frente ao estresse causado pelo Hg foram estudados os mecanismos de toxicidade do metal em dois híbridos de milho, BR205 e BR205, em solução nutritiva. Os parâmetros analisados para os híbridos de milho após exposição ao Hg (25 JM Hg) e ao Zn (50, 100 e 200 JM Zn) foram: o crescimento, a concentração de Hg e Zn nos tecidos, a atividade de enzimas antioxidantes (CAT, APX e SOD) e os níveis de antioxidantes não-enzimáticos (AsA, NPSH e carotenóides). Os conteúdos de H2O2 e proteína carbonil, a atividade da δ-ALAD e os níveis de clorofila foram avaliados. Os resultados da interação entre Hg e Zn indicaram níveis reduzidos de Hg nos tratamentos com 25 JM Hg + 50 JM Zn. Os tratamentos utilizando 25 JM Hg + Zn foram efetivos em reduzir os níveis de proteína carbonil das R em 32R21 e de H2O2 em BR205, aumentados pela exposição ao Hg. Na PA de BR205 o Hg inibiu as atividades da SOD e CAT, enquanto a APX foi ativada. No entanto, a suplementação com Zn aumentou as atividades da CAT e APX. Em 32R21, o Hg reduziu a atividade da APX da PA e o tratamento com 25 JM Hg + 200 JM Zn aumentou a atividade desta enzima. Além disso, os estudos in vitro com Hg e/ou Zn mostraram a ativação das enzimas antioxidantes especialmente na PA. Os resultados mostraram que o Zn restaurou o crescimento dos híbridos de milho que haviam sido reduzidos por 25 JM Hg. O Hg reduziu os níveis de clorofila b nos híbridos de milho, mas apenas a concentração de 100 JM Zn foi efetiva em restabelecer os níveis de clorofila b. Os tratamentos com Zn promoveram uma acumulação de NPSH, reduzidos pela exposição ao Hg. O Hg reduziu o crescimento e os níveis de AsA dos híbridos de milho e apenas o comprimento e a massa fresca foram restabelecidos pela suplementação com Zn. Além disso, os tratamentos com Hg inibiram a atividade da δ-ALA-D de BR205, mas a suplementação com Zn ao tratamento com mercúrio restabeleceu a atividade da enzima. No entanto, estudos in vitro mostraram que o zinco não preveniu a inibição da atividade da δ-ALA-D causada pelo Hg. Com base no exposto, nossos resultados sugerem que o Hg induz estresse oxidativo em plântulas de pepino e milho. Contudo, o Zn desempenhou um papel importante no combate à toxicidade do mercúrio, atuando na modulação de EROs e indução dos NPSH, possibilitando o crescimento dos híbridos de milho.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-25Bitstream added on 2014-06-13T19:28:57Z : No. of bitstreams: 1 costa_mp_me_arafcf.pdf: 1334435 bytes, checksum: a6810c10bd79167dae53bd49da948c46 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / pesquisa de produtos naturais é uma fonte importante de informações para o desenvolvimento de novos fármacos que tenham ação em diferentes processos oxidativos teciduais. Estudou-se o potencial antioxidante das frutas exóticas e tropicais araçá, atemóia, bunchósia, cajá-manga, canistel, carissa, falsomangostão, jambo-vermelho, jatobá, jenipapo, jujuba, mangostão, massala, pitaya. Buscou-se a interação das amostras com as espécies reativas de oxigênio sob ensaios modelos. Todas as amostras foram eficientes com as espécies estudadas como ABTS, DPPH, HOCl, H2O2, O2 • - , determinação de fenóis, flavonóides; mostrou-se ainda que as amostras tiveram um potencial favorável com relação a células, no caso, eritrócitos quando em presença de radicais livres e outras espécies reativas. Na pesquisa da ação de frutas e outros produtos naturais em processos oxidativos modelo deve-se buscar possíveis efeitos protetores e agressores aos sistemas biológicos / The search for natural products is an important source of information for the development of new drugs that have action in different tissue oxidative processes. Studied the antioxidant potential of fruit and exotic tropical guava, atemoya Bunchosia, caja-manga, Pouteria campechiana, Carissa, false mangosteen, wax jambu, jatoba, jenipapo, jujube, mangosteen, masala, pitaya. We attempted to sample the interaction with the reactive oxygen species under test models. All samples were efficient in the studied species such as ABTS, DPPH, HOCl, H2O2, O2 • -, determination of phenols, flavonoids, showed also that the samples had a positive potential with respect to cells, in this case, when in erythrocytes presence of free radicals and other reactive species. In search of action of fruits and other natural products in oxidation processes model should seek protective effects and possible attackers to biological systems