Espécies reativas de oxigênio e nitrogênio controlam várias funções celulares, no entanto, quantidades excessivas destas espécies causam disfunções. Com o envelhecimento, há aumento da produção destas espécies, e de citocinas, que também exercem efeitos deletérios na musculatura esquelética, e da concentração plasmática de ácidos graxos. Contudo, a possível rassociação entre o aumento da produção de espécies reativas e de citocinas pelo músculo esquelético e da concentração plasmática de ácidos graxos não foi ainda investigada. O presente estudo teve como objetivo avaliar a modulação da produção muscular de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio e de citocinas pelo ácido palmítico e pela eletroestimulação moderada. O ácido palmítico aumentou a produção de superóxido (via mitocôndria e NADPH oxidase), óxido nítrico (via iNOS) e citocinas (IL-6 e CINC-2), além de ativar o NF-kB. A eletroestimulação aumentou a produção de superóxido (via mitocôndria e sistema xantina-xantina oxidase), óxido nítrico (via iNOS) e ativou o NF-kB. Não foi observado aumento de citocinas no protocolo de eletroestimulação. O ácido palmítico, portanto, controla a produção de espécies reativas e citocinas pelo músculo. A eletroestimulação, também aumenta a produção destas espécies. Assim, o estresse oxidativo muscular é controlado pela atividade contrátil e as concentrações de ácidos graxos plasmáticos. / Reactive oxygen and nitrogen species play a key role in several cell functions, however, high concentrations of these species cause cell dysfunction. High production of reactive species, and cytokines, which also induce skeletal muscle injury, and an increase of plasma concentration of fatty acids are observed in aging. However, an association between the augment in the production of reactive species and cytokines by skeletal muscle and of plasma fatty acid concentrations was not investigated yet. The aim of the present study was to evaluate the modulation of production of reactive oxygen and nitrogen species and of cytokines by palmitic acid and electrical stimulation muscle contraction. Palmitic acid increased the production of superoxide (through mitochondria and NADPH oxidase), nitric oxide (by iNOS), and citokynes (IL-6 and CINC-2), and induced NF-kB activation. The electrical stimulation-muscle contraction increased the production of superoxide (through mitochondria and xanthine-xanthine oxidase system), nitric oxide (by iNOS), and induced NF-kB activation. There was no change in the production of cytokines in the electrical stimulation protocol. In conclusion, palmitic acid raised the production of reactive oxygen and nitrogen species and cytokines by skeletal muscle. Electrical stimulation-muscle contraction also increased the production of these reactive species. Therefore, muscle oxidative stress is controlled by the muscle contractile activity and plasma fatty acid levels.

Submitted by TATIANE SAMPAIO BITTENCOURT (dratatisampaio@gmail.com) on 2018-04-11T16:45:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação final - Tatiane Sampaio Bittencourt - UNESP.pdf: 2306748 bytes, checksum: 2c8b1dc80443dde5641b966081d8e34f (MD5) / Approved for entry into archive by Silvana Alvarez null (silvana@ict.unesp.br) on 2018-04-16T15:54:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bittencourt_ts_me_sjc.pdf: 2306748 bytes, checksum: 2c8b1dc80443dde5641b966081d8e34f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T15:54:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bittencourt_ts_me_sjc.pdf: 2306748 bytes, checksum: 2c8b1dc80443dde5641b966081d8e34f (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / O objetivo deste estudo foi avaliar in vitro o comportamento biológico celular da N-Acetilcisteína (NAC), diante da estimulação ou não pelo LPS bacteriano. Foram utilizados fibroblastos do ligamento periodontal, que ficaram em contato por 48 horas com as substâncias testadas: NAC, Hidróxido de cálcio p.a. (HC), Lipopolissacarídeo de Escheria Coli (LPS), NAC + LPS e HC + LPS. Para os grupos NAC + LPS, HC + LPS e LPS, as células foram estimuladas com 2µg/mL de LPS por 24 horas, previamente aos tratamentos descritos. Foram realizados os testes biológicos de viabilidade celular (XTT), Espécies Reativas de Oxigênio (ROS), Elisa (para as citocinas IL-6, IL-8, IL-10, IL-1β e TNF-α) e Micronúcleo (MNT). Os dados foram analisados estatisticamente pela análise descritiva e pelos testes ANOVA e Kruskall Wallis, seguido do teste Dunn (p˂0.05) para os testes de XTT, ROS e MNT, e para o teste Elisa foi realizado cálculo das médias e desvio padrão. Os resultados obtidos mostraram que NAC teve um bom comportamento, frente à agressão provocada pelo LPS, quanto à produção de ROS. HC apresentou maior viabilidade celular que NAC, embora NAC não tenha apresentado citotoxicidade. Em relação à expressão das citocinas, NAC foi capaz de reduzir o potencial inflamatório do LPS quando da análise do TNF- α e IL-1β. NAC foi capaz de reduzir a genotoxicidade do LPS, como mostrado pelo teste MNT. Concluiu-se que NAC apresentou um comportamento biológico satisfatório, pela viabilidade celular dos fibroblastos, pela redução da geração de ROS e do potencial inflamatório provocado pelo LPS, e por reduzir a sua genotoxicidade. / The purpose of this study was to evaluate in vitro the action of N-Acetylcysteine (NAC) and calcium hydroxide (CH) on biological activity, either without or with LPS stimulation in periodontal ligament fibroblasts (PDLF) cells. PDLF were placed in contact with NAC, CH, NAC + LPS, LPS and CH + LPS for 48 hours. PDLF were stimulated by bacterial LPS for 24 hours in NAC + LPS, LPS and CH + LPS groups, before the substances described above are applied. The LPS and NAC effect on cell viability was measured using a XTT test. Reactive oxygen species (ROS) production was evaluated using ROS/superoxide detection kit. Inflammatory cytokines (IL-6, IL-8, IL-10, IL-1β and TNF-α) were evaluated by enzyme-linked immunosorbent (ELISA) assay. Genotoxicity was measured using micronucleus test (MNT). The means and standard deviation for all tests were calculated. Data were analyzed statistically by descriptive analysis, ANOVA and Kruskall Wallis tests, followed by Dunn test (p˂.05). CH was superior to NAC on cellular viability, although NAC was not cytotoxic. The results showed that NAC was able to reduce ROS production of LPS. NAC was able to reduce the inflammatory potential of LPS by decreasing the TNF-α and IL-1β release. NAC was able to reduce the genotoxicity of LPS. It was concluded that NAC showed a satisfactory biological activity, presenting a minimal effect on cell viability of PDLF cells and reducing ROS production and inflammatory potential provoked by LPS, and to decrease its genotoxicity.

Durant la dernière décennie, un nouveau type de décharge hors équilibre thermodynamique à pression atmosphérique a suscité un engouement croissant compte tenu de sa capacité de produire un plasma s'étendant dans l'air ambiant à une température proche de l'ambiante. Ces jets de plasma, souvent basés sur un réacteur de type décharge à barrière diélectrique, sont intéressants du point de vue de leurs propriétés physico-chimiques. De plus, ces jets de plasmas ont l'avantage de permettre des applications des matériaux thermosensibles, ouvrant ainsi un nouveau domaine de recherche, Plasma Médecine. Au GREMI le Plasma Gun, a été développé tant pour l'étude de la physique des jets de plasma que pour les applications biomédicales notamment dans le domaine de la cancérologie. Dans une première étape, des traitements par Plasma Gun in vitro et in vivo, dans le cadre d'un modèle murin du carcinome pancréatique, ont été effectués. L'action anti-tumorale du plasma a été démontrée ainsi que la combinaison bénéfique avec un traitement chimiothérapique. Fondée sur ces résultats encourageants, l'objectif principal de cette étude porte sur l'influence drastique de la cible de l'application sur les propriétés du plasma (propagation et production des espèces réactives) ainsi que l'interaction du gaz et du plasma. Des diagnostiques tels que l'imagerie rapide et filtrée en longueur d'onde, la spectroscopie d'émission optique, l'imagerie Schlieren ainsi que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier ont été utilisés pour caractériser le jet de plasma. Une étude quantitative de la distribution spatiale et temporelle du radical hydroxyle (densité comprise entre 5.1011 et 1.1014 cm-3) a été réalisée par fluorescence induite par laser. L'étude de l'OH en combinaison avec un modèle numérique a permis une meilleure compréhension de la pénétration de l'air dans le jet de gaz et de l'interaction avec les surfaces humides. L'interaction complexe entre le comportement du gaz, du plasma et la nature de la cible est mise en avant en vue d'optimiser les applications biomédicales. / Over the past decade, a new type of non-equilibrium discharge at atmospheric pressure has attracted growing interest, given the ability to produce a plasma extending in ambient air close to room temperatures. These plasma jets, often based on a dielectric barrier discharge type of reactor, are interesting on their physicochemical property perspectives. In addition, these cold plasma jets have the advantage of allowing applications to heat sensitive materials, creating a new field of research, Plasma Medicine. At GREMI the Plasma Gun, has been developed for both the study of the physics of plasma jets and for biomedical applications particularly in the field of cancerology. In a first step, in vitro and in vivo were performed, within a rodent model of pancreatic carcinoma. The anti-tumor action of the plasma has been demonstrated as well as its benefic combination with a chemotherapeutic treatment. Based on these encouraging biomedical results, the main focus of this study is to report on the drastic influence of the application target on the plasma properties (propagation and production of reactive species) and on the strong coupling between gas jet and plasma discharge. Diagnostics such as fast, wavelength-filtered and Schlieren imaging, optical emission spectroscopy as well as Fourier transform infrared spectroscopy were used to characterize the plasma. A quantitative study on spatial and temporal distribution of hydroxyl radicals (OH density ranging between 5.1011 and 1.1014 cm-3) was performed by laser-induced fluorescence. The study of the OH in combination with a numerical model allowed a better understanding of the moist air penetration into the gas jet and the interaction with wet surfaces. This PhD work enlightened the complex interaction between the gas flow, the plasma and the nature of the target which has to be taken into account for further optimization of biomedical applications.

As vias amiloidogênica e não-amiloidogênica, representadas pelas enzimas secretases como a enzima clivadora do sítio beta da APP (BACE) e a enzima conversora do fator de necrose tumoral-alfa (TACE) respectivamente, são responsáveis pela clivagem da proteína precursora amiloide (APP). Alterações no processamento da APP associadas ao acúmulo do peptídeo β-amiloide (Aβ) parecem estar relacionadas aos déficits cognitivos observados na doença de Alzheimer (DA), no entanto, estudos avaliando a maquinaria de processamento da APP durante o envelhecimento fisiológico são raros. O Aβ é formado através da clivagem da proteína precursora amiloide (APP) pela enzima BACE. Por outro lado, a APP pode ser clivada por secretases como a TACE gerando APPα, o qual é considerado neuroprotetor. Alguns estudos têm sugerido um envolvimento de vesículas denominadas exossomos no transporte de proteínas como o peptídeo Aβ além de um papel dos exossomos durante o estresse oxidativo e no processo de envelhecimento. No entanto, estudos avaliando a relação entre exossomos e marcadores oxidativos no envelhecimento ainda não foram realizados. Além disso, apesar de diversas evidências demonstrarem os efeitos benéficos do exercício físico, os efeitos exercidos sobre a modulação da atividade das secretases, especificamente TACE e BACE, e sobre o perfil dos exossomos durante o envelhecimento fisiológico têm sido pouco investigados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico sobre a atividade das secretases e sobre o perfil de exossomos circulantes em ratos durante o envelhecimento. Ratos Wistar de 3, 21 e 26 meses de idade foram divididos em sedentários e exercitados, o protocolo de exercício consistiu em 20 min/ dia durante 14 dias e após a última a sessão de exercício todos os animais foram submetidos ao teste da esquiva inibitória. As estruturas cerebrais e o sangue troncular foram coletados 1h (período da tarde) e 18 h (período da manhã) após a última sessão de exercício com o objetivo de avaliar os efeitos transitórios e tardios do protocolo de exercício. O hipocampo e o córtex pré-frontal foram dissecados e utilizados para quantificar o conteúdo de APP e avaliar a atividade das enzimas TACE e BACE. Os exossomos foram isolados do soro e utilizados para quantificar CD63, atividade da acetilcolinesterase (AChE), conteúdo de espécies reativas, atividade da superóxido dismutase (SOD) e conteúdo de Aβ. / The amyloidogenic and non-amyloidogenic pathways, represented by secretases named β-site APP cleaving enzyme(BACE) and tumor necrosis factor-alpha converting enzyme (TACE), respectively, are responsible for amyloid protein precursor (APP) processing. APP cleavage modifications leading to increased β-amyloid (Aβ) peptide levels seem to be related to cognitive decline observed in Alzheimer disease (AD), however, works evaluating the APP processing machinery in the normal aging process are rarely studied. The Aβ is formed through APP cleavage by BACE enzyme, named amyloidogenic pathway. On the other hand, APP can be cleaved by a non-amyloidogenic pathway through secretase enzymes such as TACE producing APPα, which is a neuroprotective product. Some evidences suggested that extracellular vesicles named exosomes could carry proteins including the Aβ peptide between different cells. Yet, exosomes appear to be linked to oxidative stress and aging process. However, studies evaluating the relationship between exosomes and oxidative stress marks in the aging were not yet performed. The beneficial exercise impact in the aging process are widely described, nevertheless, its effects on secretase activities, specifically BACE and TACE, and exosome profile during normal aging remains understood. Therefore, the aim of this study was to evaluate the exercise effects on secretase activities and circulating exosomes profile in the aging process. Wistar rats (3-, 21- and 26-month-old) were divided into sedentary and exercised groups; the exercise protocol consisted in a daily moderate treadmill exercise (20 min each day during 2 weeks). After the last exercise sessions, all animals were subjected to inhibitory avoidance task. To identify transitory and delayed exercise effects, specifically 1 and 18 hours after the last exercise training session, hippocampi and prefrontal cortices as well as blood were obtained at different times of day, respectively, in the afternoon and early morning. The brain areas were used to quantify the APP content and BACE and TACE activities. The circulating exosomes were isolated from serum and used to quantify CD63, reactive species and Aβ content, besides AChE and superoxide dismutase (SOD) activities.

Os neutrófilos desempenham um papel fundamental na defesa do organismo contra microrganismos invasores, através da fagocitose, da degranulação e da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), sendo que esta última é decorrente da ativação do metabolismo oxidativo dos neutrófilos. As EROs produzidas, tais como O2∙-, H2O2, HO∙, HOCl, 1O2 e NO, que são essenciais para matar os microrganismos fagocitados, podem também ser liberadas para o meio extracelular e causar lesões oxidativas aos tecidos do hospedeiro. Essas lesões têm sido implicadas na patogênese de doenças como aterosclerose, câncer, artrite reumatóide, pneumonia e enfisema pulmonar. Com o intuito de prevenir essas lesões oxidativas, tem-se investigado a atividade antioxidante de diversos compostos, especialmente os derivados de plantas. Neste trabalho foram avaliadas as atividades de oito cumarinas simples (compostos 1 a 8) sobre o metabolismo oxidativo de neutrófilos de coelho estimulados com Zimosan opsonizado, empregando-se os ensaios de quimioluminescência (QL) dependente de lucigenina (QLluc) e de QL dependente de luminol (QLlum). A QLluc reflete a produção apenas de O2∙- , enquanto que a QLlum é resultante da oxidação do luminol pelas diversas EROs produzidas pelos neutrófilos estimulados. Assim, a inibição da QLluc e da QLlum será decorrente da redução da concentração das EROs responsáveis pela oxidação da lucigenina e do luminol no meio de reação, respectivamente. Foram avaliadas também a atividade dos antioxidantes a-tocoferol, butil-hidroxitolueno (BHT) e quercetina sobre a QLlum e a QLluc, e a toxicidade das cumarinas 1 a 8 e dos três antioxidantes citados sobre os neutrófilos de coelho. Determinou-se o coeficiente de partição e o volume molecular das cumarinas 1 a 8. Dentre os três antioxidantes, observou-se que a quercetina inibiu tanto a QLlum quanto a QLluc, e não foi tóxica para os neutrófilos, na concentração de 50 mmol/L. O a-tocoferol não inibiu a QLlum nem a QLluc, enquanto o BHT foi tóxico para os neutrófilos de coelho. Para as cumarinas simples, observou-se que: (1) a cumarina 1 não apresentou atividade inibitória sobre a QLluc e sobre a QLlum; (2) as cumarinas 3, 4, 5 e 6 tiveram atividades inibitórias sobre a QLluc semelhantes à da quecetina, que foram maiores que as das cumarinas 2, 7 e 8; (3) as atividades inibitórias das cumarinas 2 a 8 sobre a QLluc não estão relacionadas à lipofilicidade e ao volume molecular desses compostos, nem à toxicidade dos mesmos sobre os neutrófilos de coelho; (4) as cumarinas 3 e 4 provocaram aumento da QLlum medida, enquanto as demais não tiveram atividade neste sistema. / Neutrophils play a crucial role in the defense of the organism against invading microorganisms, thorough phagocytosis, degranulation and generation of reactive oxygen species (EROS). The last one is a consequence of activation of neutrophils\' oxidative metabolism. The produced EROs, such as O2∙-, H2O2, HOCl, HO∙, 1O2 and NO, which are essential for killing phagocyted microorganisms, may also be released to the extracellular milieu and inflict oxidative damage to host tissues. This damage has been implicated in the pathogenesis of diseases, such as arteriosclerosis, cancer, rheumatoid arthritis, pneumonia and lung emphysema. The antioxidant activity of many compounds, especially those obtained from plants, has been investigated with the aim of avoid such oxidative damage. In this work, we studied the activity of eight simple coumarins (compounds 1 to 8) on the oxidative metabolism of rabbit neutrophils upon stimulation by opsonized zymosan, using luminol- (QLlum) and lucigenin (QLluc)-enhanced chemiluminescence (QL) assays. QLluc reflects generation of O2∙- only, whereas QLlum is a result of luminol oxidation by the various EROs produced by the stimulated neutrophils. Inhibition of QLluc and of QLlum will be a consequence of the decrease of the concentration of that EROs which are involved in the oxidation of lucigenin and luminol, respectively, in the reaction medium. We also evaluated the activity of the antioxidants a-tocopherol, butyl-hydroxytoluene (BHT) and quercetin on QLlum and QLluc, and the toxicity of coumarins 1 to 8 and the three antioxidants on rabbit neutrophils. Partition coefficient and molecular volume values of coumarins 1 to 8 were determined. We observed that, among the three antioxidants, quercetin inhibited QLlum and QLluc, and was not toxic to the neutrophils at concentration of 50 mmol/L. BHT was toxic to the rabbit neutrophils whereas a-tocopherol did not inhibit QLlum nor QLluc. For the simple coumarins we observed that: (1) coumarin 1 did not inhibit QLlum nor QLluc; (2) coumarins 3, 4, 5 and 6 had inhibitory effects, which were similar to the quercetin and higher than coumarins 2, 7 and 8; (3) the inhibitory activities of coumarins 2 to 8 on QLluc were not related to the lipophilicity and to the molecular volume of these compounds, nor to their toxicity upon the rabbit neutrophils; (4) coumarins 3 and 4 increased the QLlum, whereas the others had no effect on this system.

The aim of the study was to determine the audiological status of adolescents exposed to recreational noise and investigate the possible association between these results and oxidative stress markers. 44 individuals were evaluated, aged between 12 and 19 with normal hearing in the cross-sectional study, and 27 subjects remained in the longitudinal study. All individuals completed questionnaires regarding young people's attitudes to noise, auditory behavior and complaint of tinnitus, and hearing screening conducted by audiometry, tympanometry, recording and analysis of transient evoked otoacoustic emissions and suppression effect. Urine analysis were performed for markers of oxidative stress, from production tests of reactive oxygen species (ROS) from the ROS-DCFH-DA test and DNA damage from the PicoGreen DNA test. It was found that the adolescents had an inadequate noise exposure profile related to exposure habits at high sound pressure levels, and remained with this profile over time. There was considerable prevalence of bilateral tinnitus (31,82%), and the adolescents with the present complaint presented an ease to ignore external noises than those who did not have tinnitus. The presence of tinnitus was directly related to history of earaches (p=0,001), to the increased time of daily noise exposure reported by the teenagers (p=0,049) and the functionality of the olivocochlear system (p=0,050; 0,001). A considerable part of the sample presented absence of the suppression effect in both ears, showing change in the functioning of the olivocochlear system early. Adolescents who showed high concentrations of ROS had a higher chance of presenting higher frequency of risk factors for hearing, and showed higher levels of ROS over time. In the DNA Picogreen test, teens showed a significant increase related to DNA damage over time. The results showed an obvious public health problem that must be addressed by prevention and guidance programs to reduce or minimize risks to hearing health at this stage of life. / O objetivo do estudo foi determinar o status audiológico de adolescentes expostos a ruídos de lazer e investigar uma possível associação entre estes resultados e marcadores de estresse oxidativo. Foram avaliados 44 indivíduos, com idades entre 12 e 19 anos, com audição normal, no estudo transversal, e 27 indivíduos permaneceram na pesquisa no estudo longitudinal. Todos responderam a questionários referentes as atitudes da juventude frente ao ruído, ao comportamento auditivo e a queixa de zumbido e realizaram triagem auditiva por meio de audiometria, timpanometria, registro e análise das emissões otoacústicas evocadas transientes e efeito de supressão. Foram realizadas análises de urina para marcadores de estresse oxidativo, a partir de testes de quantificação de espécies reativas de oxigênio (ERO) a partir do teste ERO-DCFH-DA e dano no DNA a partir do teste DNA picogreen. Encontrou-se que os adolescentes apresentaram um perfil de exposição sonora inadequado em relação aos hábitos de exposição a níveis de pressão sonora elevado, e permaneceram com este perfil ao longo do tempo. Houve uma prevalência considerável de zumbido bilateral (31,82%), sendo que os adolescentes com a presente queixa apresentaram uma maior facilidade em ignorar barulhos externos do que os que não apresentaram zumbido. A presença de zumbido foi diretamente relacionada a histórico de dores de ouvido (p=0,001), ao o aumento do tempo de exposição sonora diário referido pelos adolescentes (p=0,049) e a funcionalidade do sistema olivococlear medial (p=0,050; 0,001). Uma parte considerável da amostra apresentou ausência do efeito de supressão em ambas as orelhas, demonstrando alteração do funcionamento do sistema olivococlear medial precocemente. Os adolescentes que apresentaram concentrações elevadas de ERO tiveram uma maior chance de apresentar maior frequência de fatores de risco para a audição, e apresentaram valores mais altos de ERO ao longo do tempo. No teste DNA Picogreen os adolescentes apresentaram um aumento significativo em relação a danos no DNA ao longo do tempo. Os resultados encontrados mostraram um problema evidente de saúde pública que deve ser abordado a partir de programas de prevenção e orientação, para se reduzir ou minimizar os riscos para a saúde auditiva nesta etapa da vida.

As vias amiloidogênica e não-amiloidogênica, representadas pelas enzimas secretases como a enzima clivadora do sítio beta da APP (BACE) e a enzima conversora do fator de necrose tumoral-alfa (TACE) respectivamente, são responsáveis pela clivagem da proteína precursora amiloide (APP). Alterações no processamento da APP associadas ao acúmulo do peptídeo β-amiloide (Aβ) parecem estar relacionadas aos déficits cognitivos observados na doença de Alzheimer (DA), no entanto, estudos avaliando a maquinaria de processamento da APP durante o envelhecimento fisiológico são raros. O Aβ é formado através da clivagem da proteína precursora amiloide (APP) pela enzima BACE. Por outro lado, a APP pode ser clivada por secretases como a TACE gerando APPα, o qual é considerado neuroprotetor. Alguns estudos têm sugerido um envolvimento de vesículas denominadas exossomos no transporte de proteínas como o peptídeo Aβ além de um papel dos exossomos durante o estresse oxidativo e no processo de envelhecimento. No entanto, estudos avaliando a relação entre exossomos e marcadores oxidativos no envelhecimento ainda não foram realizados. Além disso, apesar de diversas evidências demonstrarem os efeitos benéficos do exercício físico, os efeitos exercidos sobre a modulação da atividade das secretases, especificamente TACE e BACE, e sobre o perfil dos exossomos durante o envelhecimento fisiológico têm sido pouco investigados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico sobre a atividade das secretases e sobre o perfil de exossomos circulantes em ratos durante o envelhecimento. Ratos Wistar de 3, 21 e 26 meses de idade foram divididos em sedentários e exercitados, o protocolo de exercício consistiu em 20 min/ dia durante 14 dias e após a última a sessão de exercício todos os animais foram submetidos ao teste da esquiva inibitória. As estruturas cerebrais e o sangue troncular foram coletados 1h (período da tarde) e 18 h (período da manhã) após a última sessão de exercício com o objetivo de avaliar os efeitos transitórios e tardios do protocolo de exercício. O hipocampo e o córtex pré-frontal foram dissecados e utilizados para quantificar o conteúdo de APP e avaliar a atividade das enzimas TACE e BACE. Os exossomos foram isolados do soro e utilizados para quantificar CD63, atividade da acetilcolinesterase (AChE), conteúdo de espécies reativas, atividade da superóxido dismutase (SOD) e conteúdo de Aβ. / The amyloidogenic and non-amyloidogenic pathways, represented by secretases named β-site APP cleaving enzyme(BACE) and tumor necrosis factor-alpha converting enzyme (TACE), respectively, are responsible for amyloid protein precursor (APP) processing. APP cleavage modifications leading to increased β-amyloid (Aβ) peptide levels seem to be related to cognitive decline observed in Alzheimer disease (AD), however, works evaluating the APP processing machinery in the normal aging process are rarely studied. The Aβ is formed through APP cleavage by BACE enzyme, named amyloidogenic pathway. On the other hand, APP can be cleaved by a non-amyloidogenic pathway through secretase enzymes such as TACE producing APPα, which is a neuroprotective product. Some evidences suggested that extracellular vesicles named exosomes could carry proteins including the Aβ peptide between different cells. Yet, exosomes appear to be linked to oxidative stress and aging process. However, studies evaluating the relationship between exosomes and oxidative stress marks in the aging were not yet performed. The beneficial exercise impact in the aging process are widely described, nevertheless, its effects on secretase activities, specifically BACE and TACE, and exosome profile during normal aging remains understood. Therefore, the aim of this study was to evaluate the exercise effects on secretase activities and circulating exosomes profile in the aging process. Wistar rats (3-, 21- and 26-month-old) were divided into sedentary and exercised groups; the exercise protocol consisted in a daily moderate treadmill exercise (20 min each day during 2 weeks). After the last exercise sessions, all animals were subjected to inhibitory avoidance task. To identify transitory and delayed exercise effects, specifically 1 and 18 hours after the last exercise training session, hippocampi and prefrontal cortices as well as blood were obtained at different times of day, respectively, in the afternoon and early morning. The brain areas were used to quantify the APP content and BACE and TACE activities. The circulating exosomes were isolated from serum and used to quantify CD63, reactive species and Aβ content, besides AChE and superoxide dismutase (SOD) activities.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NairaJNB_DISSERT.pdf: 5441332 bytes, checksum: 777fb7ac704e3cf8d4b43b60ea801b57 (MD5) Previous issue date: 2009-03-26 / Recently, it has been a increasing interest in the antioxidative role of natural products to aid the endogenous protective biological systems against the deleterious effects of oxygen (ROS) and nitrogen (RNS) reactive species. Many antioxidant compounds, naturally occurring from plant sources. Natural antioxidants can protect and prevent the human body from oxidative stress and retard the progress of many diseases in which free radical are involved. Several plants used in the folk medicine to treat certain disorders that are accompanied by inflammation and other pharmacological properties have been proved their attributed properties, such antioxidant activity. Turnera ulmifolia Linn. var. elegans (Turneraceae), frequently employed by population as a medicinal plant, demonstrated antioxidant activity by in vitro and in vivo assays, using its leaf hydroethanolic extract (10%) he in vitro DPPH radical-scanvenging activity showed a strong antioxidant activity (86.57% ? 0.14), similar to Carduus marianus and catequine effects. For the in vivo assays, adult female Wistar rats (n=48) with carbon tetrachloride hepatic injury induced (2,5mL/kg i.p.) were used, Six groups or rats were uses (n=8) [G1 = control (1,25 mL/kg i.p. vehicle); G2 = CCl4 (2,5 mL/kg i.p.); G3 = CCl4 + extract 7 days (500 mg/kg p.o.); G4 = CCl4 + Legalon? 7 days (50 mg/kg p.o.), G5 = CCl4 + extract 21 days (500 mg/kg p.o.) e G6 = CCl4 + Legalon? 21 days (50 mg/kg p.o.)]. The hepatic oxidative injury was evaluated through biochemical parameters [alanine amino transferase (ALT), aspartate amino transferase (AST)] histopathological study, while thiobarbituric acid reactive products (TBAR), glutathione (GSH), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GPx) levels were used to evaluate proantioxidant parameters. The plant extract tested was found effective as hepatoprotective as evidenced by a decreasing in the ALT and AST activities (p<0.001) and TBAR (plasma, p<0.001 and liver, p<0.001). Levels of GSH (blood, p<0.001 and liver, p<0.001) and antioxidant enzymes [CAT erythrocyte (p<0.05) and hepatic (p<0.01); SOD erythrocyte (p<0.001) and hepatic (p<0.001); GPx erythrocyte (p<0.001) and hepatic (p<0.001)] were also significantly increased. Histopathological changes induced by CCl4 were significantly reduced by the extract treatment. The data obtained were comparable to that of Legalon?, a reference hepatoprotective drug. The results showed that T. ulmifolia leaf extract protects against CCl4 induced oxidative damage. Therefore, this effect must be associated to its antioxidant activity, attributed to the phenolic compounds, present in these extract, which can act as free radical scavengers / Atualmente existe um crescente interesse no estudo dos antioxidantes, classe de subst?ncias que protegem os sistemas biol?gicos dos efeitos delet?rios das esp?cies reativas de oxig?nio (ERO) e de nitrog?nio (ERN). Muitos desses antioxidantes s?o mol?culas de origem vegetal que contribuem para a preven??o e para o tratamento de doen?as nas quais o estresse oxidativo est? envolvido. Na medicina popular, plantas com comprovada atividade antiinflamat?ria, apresentam diversas atividades farmacol?gicas, dentre elas, a antioxidante. Turnera ulmifolia Linn. var. elegans (Turneraceae), uma planta medicinal, largamente utilizada pela popula??o, apresentou atividade antioxidante quando avaliada in vitro e in vivo, utilizando-se o extrato hidroetan?lico (10 %) obtidos das folhas dessa planta. A capacidade antioxidante in vitro desse extrato foi avaliada atrav?s do seq?estro do radical 1,1-difenil-2- picril-hydrazyl (DPPH ). O resultado apresentou um marcado potencial antioxidante ao seq?estrar 86,57%?0,14 do radical DPPH , compar?vel ao obtido com as subst?ncias de refer?ncia. No ensaio in vivo, empregando-se modelo experimental murino (48 ratas Wistar), inj?ria hep?tica foi induzida com CCl4 (2,5 mL/kg i.p. dose ?nica) e o dano oxidativo hep?tico foi avaliado atrav?s da atividade das transaminases (ALT e AST) e pelo exame histopatol?gico, enquanto que as subst?ncias reativas ao ?cido tiobarbit?rico (SRAT), conte?do de glutationa reduzida (GSH) e atividade das enzimas catalase (CAT), super?xido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx) foram os par?metros pr?-antioxidante avaliados. Os animais foram divididos em seis grupos (n=8) [G1 = controle (1,25 mL/kg i.p. de ve?culo); G2 = CCl4 (2,5 mL/kg i.p.); G3 = CCl4 + extrato 7 dias (500 mg/kg p.o.); G4 = CCl4 + Legalon? 7 dias (50 mg/kg p.o.), G5 = CCl4 + extrato 21 dias (500 mg/kg p.o.) e G6 = CCl4 + Legalon? 21 dias (50 mg/kg p.o.)]. O p?s-tratamento com o extrato provocou um decr?scimo na atividade da ALT e AST (p<0,001) e de SRAT (plasma, p<0,001 e f?gado, p<0,001), aumentando o conte?do da GSH (sangue, p<0,001 e em f?gado, p<0,001), bem como a atividade das enzimas antioxidantes, [CAT eritrocit?ria (p<0,05) e hep?tica (p<0,01); SOD eritrocit?ria (p<0,001) e hep?tica (p<0,001); GPx eritrocit?ria (p<0,001) e hep?tica (p<0,001)]. A an?lise histopatol?gica mostrou uma redu??o do dano hep?tico causado pelo CCl4. Os resultados obtidos com o extrato foram an?logos aqueles do tratamento com Legalon?, padr?o antioxidante, utilizado in vivo. Com base nesses dados, conclui-se que o extrato de folhas de T. ulmifolia apresenta capacidade hepatoprotetora diante do quadro de estresse oxidativo induzido pelo CCl4. Efeitos estes, que, provavelmente, est?o associados ? atividade antioxidante detectada, atribu?das ?s subst?ncias fen?licas presentes no extrato, que devem agir como seq?estradores de radicais livres, bloqueando as rea??es em cadeias

As vias amiloidogênica e não-amiloidogênica, representadas pelas enzimas secretases como a enzima clivadora do sítio beta da APP (BACE) e a enzima conversora do fator de necrose tumoral-alfa (TACE) respectivamente, são responsáveis pela clivagem da proteína precursora amiloide (APP). Alterações no processamento da APP associadas ao acúmulo do peptídeo β-amiloide (Aβ) parecem estar relacionadas aos déficits cognitivos observados na doença de Alzheimer (DA), no entanto, estudos avaliando a maquinaria de processamento da APP durante o envelhecimento fisiológico são raros. O Aβ é formado através da clivagem da proteína precursora amiloide (APP) pela enzima BACE. Por outro lado, a APP pode ser clivada por secretases como a TACE gerando APPα, o qual é considerado neuroprotetor. Alguns estudos têm sugerido um envolvimento de vesículas denominadas exossomos no transporte de proteínas como o peptídeo Aβ além de um papel dos exossomos durante o estresse oxidativo e no processo de envelhecimento. No entanto, estudos avaliando a relação entre exossomos e marcadores oxidativos no envelhecimento ainda não foram realizados. Além disso, apesar de diversas evidências demonstrarem os efeitos benéficos do exercício físico, os efeitos exercidos sobre a modulação da atividade das secretases, especificamente TACE e BACE, e sobre o perfil dos exossomos durante o envelhecimento fisiológico têm sido pouco investigados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico sobre a atividade das secretases e sobre o perfil de exossomos circulantes em ratos durante o envelhecimento. Ratos Wistar de 3, 21 e 26 meses de idade foram divididos em sedentários e exercitados, o protocolo de exercício consistiu em 20 min/ dia durante 14 dias e após a última a sessão de exercício todos os animais foram submetidos ao teste da esquiva inibitória. As estruturas cerebrais e o sangue troncular foram coletados 1h (período da tarde) e 18 h (período da manhã) após a última sessão de exercício com o objetivo de avaliar os efeitos transitórios e tardios do protocolo de exercício. O hipocampo e o córtex pré-frontal foram dissecados e utilizados para quantificar o conteúdo de APP e avaliar a atividade das enzimas TACE e BACE. Os exossomos foram isolados do soro e utilizados para quantificar CD63, atividade da acetilcolinesterase (AChE), conteúdo de espécies reativas, atividade da superóxido dismutase (SOD) e conteúdo de Aβ. / The amyloidogenic and non-amyloidogenic pathways, represented by secretases named β-site APP cleaving enzyme(BACE) and tumor necrosis factor-alpha converting enzyme (TACE), respectively, are responsible for amyloid protein precursor (APP) processing. APP cleavage modifications leading to increased β-amyloid (Aβ) peptide levels seem to be related to cognitive decline observed in Alzheimer disease (AD), however, works evaluating the APP processing machinery in the normal aging process are rarely studied. The Aβ is formed through APP cleavage by BACE enzyme, named amyloidogenic pathway. On the other hand, APP can be cleaved by a non-amyloidogenic pathway through secretase enzymes such as TACE producing APPα, which is a neuroprotective product. Some evidences suggested that extracellular vesicles named exosomes could carry proteins including the Aβ peptide between different cells. Yet, exosomes appear to be linked to oxidative stress and aging process. However, studies evaluating the relationship between exosomes and oxidative stress marks in the aging were not yet performed. The beneficial exercise impact in the aging process are widely described, nevertheless, its effects on secretase activities, specifically BACE and TACE, and exosome profile during normal aging remains understood. Therefore, the aim of this study was to evaluate the exercise effects on secretase activities and circulating exosomes profile in the aging process. Wistar rats (3-, 21- and 26-month-old) were divided into sedentary and exercised groups; the exercise protocol consisted in a daily moderate treadmill exercise (20 min each day during 2 weeks). After the last exercise sessions, all animals were subjected to inhibitory avoidance task. To identify transitory and delayed exercise effects, specifically 1 and 18 hours after the last exercise training session, hippocampi and prefrontal cortices as well as blood were obtained at different times of day, respectively, in the afternoon and early morning. The brain areas were used to quantify the APP content and BACE and TACE activities. The circulating exosomes were isolated from serum and used to quantify CD63, reactive species and Aβ content, besides AChE and superoxide dismutase (SOD) activities.

Os neutrófilos desempenham um papel fundamental na defesa do organismo contra microrganismos invasores, através da fagocitose, da degranulação e da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), sendo que esta última é decorrente da ativação do metabolismo oxidativo dos neutrófilos. As EROs produzidas, tais como O2&#8729;-, H2O2, HO&#8729;, HOCl, 1O2 e NO, que são essenciais para matar os microrganismos fagocitados, podem também ser liberadas para o meio extracelular e causar lesões oxidativas aos tecidos do hospedeiro. Essas lesões têm sido implicadas na patogênese de doenças como aterosclerose, câncer, artrite reumatóide, pneumonia e enfisema pulmonar. Com o intuito de prevenir essas lesões oxidativas, tem-se investigado a atividade antioxidante de diversos compostos, especialmente os derivados de plantas. Neste trabalho foram avaliadas as atividades de oito cumarinas simples (compostos 1 a 8) sobre o metabolismo oxidativo de neutrófilos de coelho estimulados com Zimosan opsonizado, empregando-se os ensaios de quimioluminescência (QL) dependente de lucigenina (QLluc) e de QL dependente de luminol (QLlum). A QLluc reflete a produção apenas de O2&#8729;- , enquanto que a QLlum é resultante da oxidação do luminol pelas diversas EROs produzidas pelos neutrófilos estimulados. Assim, a inibição da QLluc e da QLlum será decorrente da redução da concentração das EROs responsáveis pela oxidação da lucigenina e do luminol no meio de reação, respectivamente. Foram avaliadas também a atividade dos antioxidantes a-tocoferol, butil-hidroxitolueno (BHT) e quercetina sobre a QLlum e a QLluc, e a toxicidade das cumarinas 1 a 8 e dos três antioxidantes citados sobre os neutrófilos de coelho. Determinou-se o coeficiente de partição e o volume molecular das cumarinas 1 a 8. Dentre os três antioxidantes, observou-se que a quercetina inibiu tanto a QLlum quanto a QLluc, e não foi tóxica para os neutrófilos, na concentração de 50 mmol/L. O a-tocoferol não inibiu a QLlum nem a QLluc, enquanto o BHT foi tóxico para os neutrófilos de coelho. Para as cumarinas simples, observou-se que: (1) a cumarina 1 não apresentou atividade inibitória sobre a QLluc e sobre a QLlum; (2) as cumarinas 3, 4, 5 e 6 tiveram atividades inibitórias sobre a QLluc semelhantes à da quecetina, que foram maiores que as das cumarinas 2, 7 e 8; (3) as atividades inibitórias das cumarinas 2 a 8 sobre a QLluc não estão relacionadas à lipofilicidade e ao volume molecular desses compostos, nem à toxicidade dos mesmos sobre os neutrófilos de coelho; (4) as cumarinas 3 e 4 provocaram aumento da QLlum medida, enquanto as demais não tiveram atividade neste sistema. / Neutrophils play a crucial role in the defense of the organism against invading microorganisms, thorough phagocytosis, degranulation and generation of reactive oxygen species (EROS). The last one is a consequence of activation of neutrophils\' oxidative metabolism. The produced EROs, such as O2&#8729;-, H2O2, HOCl, HO&#8729;, 1O2 and NO, which are essential for killing phagocyted microorganisms, may also be released to the extracellular milieu and inflict oxidative damage to host tissues. This damage has been implicated in the pathogenesis of diseases, such as arteriosclerosis, cancer, rheumatoid arthritis, pneumonia and lung emphysema. The antioxidant activity of many compounds, especially those obtained from plants, has been investigated with the aim of avoid such oxidative damage. In this work, we studied the activity of eight simple coumarins (compounds 1 to 8) on the oxidative metabolism of rabbit neutrophils upon stimulation by opsonized zymosan, using luminol- (QLlum) and lucigenin (QLluc)-enhanced chemiluminescence (QL) assays. QLluc reflects generation of O2&#8729;- only, whereas QLlum is a result of luminol oxidation by the various EROs produced by the stimulated neutrophils. Inhibition of QLluc and of QLlum will be a consequence of the decrease of the concentration of that EROs which are involved in the oxidation of lucigenin and luminol, respectively, in the reaction medium. We also evaluated the activity of the antioxidants a-tocopherol, butyl-hydroxytoluene (BHT) and quercetin on QLlum and QLluc, and the toxicity of coumarins 1 to 8 and the three antioxidants on rabbit neutrophils. Partition coefficient and molecular volume values of coumarins 1 to 8 were determined. We observed that, among the three antioxidants, quercetin inhibited QLlum and QLluc, and was not toxic to the neutrophils at concentration of 50 mmol/L. BHT was toxic to the rabbit neutrophils whereas a&#61485;-tocopherol did not inhibit QLlum nor QLluc. For the simple coumarins we observed that: (1) coumarin 1 did not inhibit QLlum nor QLluc; (2) coumarins 3, 4, 5 and 6 had inhibitory effects, which were similar to the quercetin and higher than coumarins 2, 7 and 8; (3) the inhibitory activities of coumarins 2 to 8 on QLluc were not related to the lipophilicity and to the molecular volume of these compounds, nor to their toxicity upon the rabbit neutrophils; (4) coumarins 3 and 4 increased the QLlum, whereas the others had no effect on this system.