Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Although selective, some herbicides cause injury in plants, resulting in uncontrolled production of reactive oxygen species. Nitric oxide (NO) is appointed as a reducer of the effects caused by oxidative stress in plants; however, their mitigation mechanisms are not yet clear. This study aimed to evaluate the nitric oxide protection mechanisms, provided by sodium nitroprusside (SNP), in the flooded rice cultivar Puitá INTA CL exposed to clomazone herbicide (360 g a.i. L-1), oxyfluorfen (240 g a.i. L-1), oxadiazon (250 g a.i. L-1) and the formulated mixture of paraquat (200 g a.i. L-1) + diuron (100 g a.i. L-1) in vitro and in vivo. For this purpose, (i) leaf segments were pre-incubated with 0, 200 and 2000 μM of SNP and exposed to five herbicides concentrations, and the protective effect confirmed by the NO scavenger, carboxyPTIO, (ii) seeds were soaked by one and 10 hours in solution containing 200 μM of SNP and after sowing, clomazone (1.7 and 3.4 L ha-1 of c.p.) was applied in the post-seeding and the needle stage (iii) plants were treated with 200 and 2000 μM of SNP and sprayed with 1.0 L ha-1 of herbicides oxadiazon, oxyfluorfen + diuron and paraquat. The concentration of 200 μM of SNP has reduced, up to 14% the electrolyte leakage in rice leaf segments exposed to 755.9 μM of oxadiazon, as well as, the imbibition of seeds with 200 μM of SNP for 10 hours increased by 33.1% the total content of chlorophyll, maintaining the pigmentation of seedlings exposed to 3.4 L h-1 of clomazone, applied to the needle stage. When sprayed on the shoot, paraquat + diuron, oxyfluorfen and oxadiazon, respectively, caused the ions leakage of 89.8; 62.8 and 18.3%, while the pre-treatment of the plants with 2000 μM of SNP decreased by 11 and 25.4% the damage caused by the first two, however, there was not reduction in injury caused by oxadiazon. The pre-treatment with SNP minimized the oxidative stress caused by herbicides, by the reducing in the hydrogen peroxide levels and TBARS and by the increase in the pigments levels, reflecting on the lower activity of the enzymes SOD and POD, however, such changes are dependent on the SNP concentration, exposure time and the level of stress caused by herbicides. In the absence or low levels of stress, NO was toxic to plants. / Embora seletivos, alguns herbicidas causam injúrias nas plantas, resultando na produção descontrolada de espécies reativas de oxigênio. O óxido nítrico (NO) é apontado como um redutor dos efeitos causados pelo estresse oxidativo em plantas, entretanto, seus mecanismos de mitigação ainda não são claros. Este trabalho teve por objetivos avaliar os mecanismos de proteção do óxido nítrico, fornecido através de nitroprussiato de sódio (SNP), em plantas de arroz da cultivar Puita INTA CL, expostas aos herbicidas clomazone (360 g i.a. L-1), oxyfluorfen (240 g i.a. L-1), oxadiazon (250 g i.a. L-1) e à mistura formulada de paraquat (200 g i.a. L-1) + diuron (100 g i.a. L-1), in vitro e in vivo. Para tal, (I) segmentos foliares foram pré-incubados com 0, 200 e 2000 μM de SNP e expostos a cinco concentrações dos herbicidas, sendo o efeito protetor confirmado pelo seqüestrador de NO, carboxyPTIO, (II) sementes foram embebidas, por uma e 10 horas, em solução contendo 200 μM de SNP e após a semeadura, clomazone (1,7 e 3,4 L p.c. ha-1) foi aplicado em pós-semeadura e no ponto de agulha, (III) plantas foram tratadas com 200 e 2000 μM de SNP e pulverizadas com 1,0 L ha-1 dos herbicidas oxadiazon, oxyfluorfen e paraquat + diuron. A concentração de 200 μM de SNP reduziu, em até 14%, o extravasamento de eletrólitos em segmentos foliares de arroz expostos a 755,9 μM de oxadiazon, bem como, a embebição das sementes em 200 μM de SNP por 10 horas aumentou em 33,1% o teor de clorofila total, mantendo a pigmentação das plântulas expostas a 3,4 L ha-1 de clomazone, aplicado no ponto de agulha. Quando pulverizados na parte aérea das plantas, paraquat + diuron, oxyfluorfen e oxadiazon, respectivamente, causaram o extravasamento de 89,8; 62,8 e 18,3%, dos íons celulares, enquanto que as plantas pré-tratadas com 2000 μM de SNP apresentaram redução de 11 e 25,4% no dano causado pelos dois primeiros, contudo, sem redução na injúria causada por oxadiazon. O pré-tratamento com SNP minimizou o estresse oxidativo causado pelos herbicidas, através da redução dos níveis de peróxido de hidrogênio e Tbars e do aumento nos níveis de pigmentos, refletindo na menor atividade das enzimas SOD e POD, entretanto, tais alterações foram dependentes da concentração de SNP, tempo de exposição e do nível de estresse causado pelos herbicidas. Na ausência ou em baixos níveis de estresse, o NO mostrou-se tóxico às plantas.

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.

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.