L'objectif de notre travail consiste en la conception de nanoparticules d'or (AuNP) monodisperses, et stables ; puis en l'évaluation de l'effet des propriétés de surface de AuNP sur leur internalisation et leur toxicité dans une lignée cellulaire (macrophages alvéolaires de rat-NR8383). Nous avons synthétisé des NP d'or soit stabilisées par les ions citrate (Au-citrate) soit fonctionnalisées par l'acide dihydrolipoïque (DHLA) (NP Au@DHLA). Nous avons montré que la densité de couverture est un paramètre crucial pour améliorer la stabilité colloïdale des AuNP dans des conditions physiologiques. Nous avons caractérisé complètement les AuNP d'un point de vue physico-chimique, en particulier en développant une méthode de dosage spectrophotocolorimétrique de l'or. Nous avons aussi étudié les effets biologiques des AuNP. Tout d'abord, en absence de cellules, nos résultats révèlent que la fonctionnalisation de surface de AuNP affecte la réactivité avec des biomolécules tels que le glutathion réduit (GSH), le S-nitrosoglutathion, et l'albumine de sérum bovin (les Au-citrate interagissant avec toutes les molécules testées), l'internalisation par les cellules (les Au-citrate sont deux fois plus internalisées) et l'état redox cellulaire (les Au-citrate diminuent de 20% le niveau intracellulaire de GSH) sans relation apparente avec la formation de ROS. En outre, les AuNP ne semblent pas induire l'expression des mRNA associées à la réponse inflammatoire (tnf), au stress oxydant (ncf1) et à l'apoptose (nfkb2), paramètres essentiels pour préserver l'intégrité de la cellule et de l'organisme, et envisager l'utilisation de ces NP comme plateforme pharmaceutique / The aim of our work was to produce highly monodisperse and stable gold nanoparticles (AuNP) with potential for biomedical applications, and to evaluate the effect of AuNP surface properties on their uptake and cytotoxicity in a cultured cell line (rat-alveolar macrophages-NR8383). We synthesized AuNP either stabilized with citrate (Au-citratte) or capped with a dithiol, i.e. dihydrolipoic acid (Au@DHLA NP). The present study shows that the surface packing density is a crucial parameter to enhance the colloidal stability of AuNP in physiological conditions. We fully characterized the considered AuNP from a physico-chemical point of view. Indeed, we optimized a spectrocolorimetric and a HPLC method to evaluate the properties of AuNP. We studied the biological effects of AuNP. Under cell-free conditions, our results reveal that AuNP coating affects their reactivity with biomolecules, i.e. reduced glutathione (GSH), S-nitrosoglutathione and bovine serum albumin (Au-citrate interact with all molecules), the cellular uptake (Au-citrate are two times more effective) and redox status (Au-citrate decrease the intracellular GSH level by ca 20%) with no apparent relationship with ROS formation. Furthermore, both AuNP appear not to induce mRNA expression related to inflammatory response (tnfa), oxidative stress (ncf1) and apoptosis (nfkb2), parameters of main importance to preserve cellular integrity and body safety, and to assure pharmaceutical platform function

O uso de extrato de plantas na suplementação tem sido considerado uma potencial alternativa para melhorar a estabilidade redox da carne. Alguns compostos bioativos presentes nos extratos de plantas atuam como antioxidantes e podem melhorar a saúde e o bem estar do animal e proteger a carne da oxidação. Propriedades farmacológicas e efeitos antioxidantes têm sido demonstrados em extratos de lúpulo e erva mate. Porém, os efeitos do uso de extrato de lúpulo e de erva mate como suplemento em dieta animal no perfil metabólico e na estabilidade redox da carne ainda não foram reportados. A adição de 0,5%, 1,0% e 1,5% de extrato de erva mate a uma ração composta de milho e soja destinada à alimentação de gado resultou no aumento da concentração de inosina monofosfato, creatina, carnosina e ácido linoléico conjugado na carne. A tendência à formação de radicais livres em homogenatos de carne diminuiu conforme aumentou o teor de erva mate na ração indicando um aumento da resistência da carne à oxidação. A adição de extrato de lúpulo (0, 30 ppm, 60 ppm e 240 ppm) à ração de frangos de corte promoveu efeitos significativos na concentração média de metabólitos polares que são de relevância para a qualidade da carne. As maiores diferenças nos perfis metabólicos entre o grupo controle (sem suplemento) e as amostras de carne de frango que foi alimentado com ração suplementada com β-ácidos foram obtidas usando 30 ppm de lupulonas na dieta. Como determinado pela técnica de spin-trapping, uma maior estabilidade redox foi observada nas amostras relacionadas aos animais alimentados com 30 ppm de lupulonas e podem ser relacionadas a um maior nível de antioxidantes endógenos, especialmente anserina, carnosina e NADH. Miosina e actina demonstraram ser os alvos principais da oxidação de proteínas em carne de frango. As proteínas miofibrilares de animais alimentos com β-ácidos mostraram ser menos susceptíveis à oxidação quando comparado ao grupo controle. Extratos de mate e de β-ácidos demonstraram ser aditivos promissores para dieta animal de gado e frango, respectivamente, e podem melhorar a estabilidade oxidativa, o valor nutricional, a qualidade sensorial e a aceitação da carne. / The use of plant extracts in animal feeding trials has been considered as a potential alternative to improve the redox stability of meat. Bioactive compounds from plant extracts can provide the antioxidative mechanisms required to improve animal health and welfare and, to protect meat against oxidation. Pharmacological properties and antioxidant effects have been associated to the extract of hops and to the extracts of yerba mate. However, the effects of hops and yerba mate as dietary supplement for animal feeding on the metabolic profile and the redox stability of meat have not been reported yet. Addition of extract of mate to a standard maize/soy feed at a level of 0.5, 1.0 or 1.5% to the diet of feedlot for cattle resulted in an increased level of inosine monophosphate, creatine, carnosine and of conjugated linoleic acid in the fresh meat. The tendency to radical formation in meat slurries as quantified by EPR spin-trapping decreased for increasing mate extract addition to feed especially after storage of the meat indicating an increased resistance to oxidation for meat. Addition of hops extract at different levels (0, 30 ppm, 60 ppm, 240 ppm) to the diet of broilers demonstrated to have significant effects on the averaged concentration of polar metabolites that are of relevance for meat quality. The major metabolic differences between control group (no supplements) and broilers fed different levels of β-acids were achieved using 30 ppm of supplement. As determined by EPR spin-trapping, increased redox stability was obtained in the samples referring to the animals fed 30 ppm of lupulones and may be related to the highest level of endogenous antioxidants, especially anserine, carnosine and NADH. Myosin and actin were recognized as the main targets of protein oxidation in meat. Myofibrillar proteins from animals fed with hops β-acids showed to be less susceptible to oxidation when compared to control group. Mate and hops β-acids extracts demonstrated to be promising additives to feedlot for, respectively, cattle and broilers and can improve the oxidative stability, nutritive value, sensory quality, and consumer acceptance of meat.

O uso de extrato de plantas na suplementação tem sido considerado uma potencial alternativa para melhorar a estabilidade redox da carne. Alguns compostos bioativos presentes nos extratos de plantas atuam como antioxidantes e podem melhorar a saúde e o bem estar do animal e proteger a carne da oxidação. Propriedades farmacológicas e efeitos antioxidantes têm sido demonstrados em extratos de lúpulo e erva mate. Porém, os efeitos do uso de extrato de lúpulo e de erva mate como suplemento em dieta animal no perfil metabólico e na estabilidade redox da carne ainda não foram reportados. A adição de 0,5%, 1,0% e 1,5% de extrato de erva mate a uma ração composta de milho e soja destinada à alimentação de gado resultou no aumento da concentração de inosina monofosfato, creatina, carnosina e ácido linoléico conjugado na carne. A tendência à formação de radicais livres em homogenatos de carne diminuiu conforme aumentou o teor de erva mate na ração indicando um aumento da resistência da carne à oxidação. A adição de extrato de lúpulo (0, 30 ppm, 60 ppm e 240 ppm) à ração de frangos de corte promoveu efeitos significativos na concentração média de metabólitos polares que são de relevância para a qualidade da carne. As maiores diferenças nos perfis metabólicos entre o grupo controle (sem suplemento) e as amostras de carne de frango que foi alimentado com ração suplementada com β-ácidos foram obtidas usando 30 ppm de lupulonas na dieta. Como determinado pela técnica de spin-trapping, uma maior estabilidade redox foi observada nas amostras relacionadas aos animais alimentados com 30 ppm de lupulonas e podem ser relacionadas a um maior nível de antioxidantes endógenos, especialmente anserina, carnosina e NADH. Miosina e actina demonstraram ser os alvos principais da oxidação de proteínas em carne de frango. As proteínas miofibrilares de animais alimentos com β-ácidos mostraram ser menos susceptíveis à oxidação quando comparado ao grupo controle. Extratos de mate e de β-ácidos demonstraram ser aditivos promissores para dieta animal de gado e frango, respectivamente, e podem melhorar a estabilidade oxidativa, o valor nutricional, a qualidade sensorial e a aceitação da carne. / The use of plant extracts in animal feeding trials has been considered as a potential alternative to improve the redox stability of meat. Bioactive compounds from plant extracts can provide the antioxidative mechanisms required to improve animal health and welfare and, to protect meat against oxidation. Pharmacological properties and antioxidant effects have been associated to the extract of hops and to the extracts of yerba mate. However, the effects of hops and yerba mate as dietary supplement for animal feeding on the metabolic profile and the redox stability of meat have not been reported yet. Addition of extract of mate to a standard maize/soy feed at a level of 0.5, 1.0 or 1.5% to the diet of feedlot for cattle resulted in an increased level of inosine monophosphate, creatine, carnosine and of conjugated linoleic acid in the fresh meat. The tendency to radical formation in meat slurries as quantified by EPR spin-trapping decreased for increasing mate extract addition to feed especially after storage of the meat indicating an increased resistance to oxidation for meat. Addition of hops extract at different levels (0, 30 ppm, 60 ppm, 240 ppm) to the diet of broilers demonstrated to have significant effects on the averaged concentration of polar metabolites that are of relevance for meat quality. The major metabolic differences between control group (no supplements) and broilers fed different levels of β-acids were achieved using 30 ppm of supplement. As determined by EPR spin-trapping, increased redox stability was obtained in the samples referring to the animals fed 30 ppm of lupulones and may be related to the highest level of endogenous antioxidants, especially anserine, carnosine and NADH. Myosin and actin were recognized as the main targets of protein oxidation in meat. Myofibrillar proteins from animals fed with hops β-acids showed to be less susceptible to oxidation when compared to control group. Mate and hops β-acids extracts demonstrated to be promising additives to feedlot for, respectively, cattle and broilers and can improve the oxidative stability, nutritive value, sensory quality, and consumer acceptance of meat.

A doença de Fabry (DF, OMIM 301500) é uma doença lisossômica de depósito de herança ligada ao cromossomo X causada por mutações no gene GLA que levam à tradução da enzima lissomal α-galactosidase A (α-gal A, EC 3.2.1.22) com atividade deficiente ou nula. Como consequência, os substratos dessa enzima (majoritariamente globotriaosilceramida – Gb3 - e globotriaosilesfingosina – liso-Gb3) acumulam-se em diversos tecidos e fluidos corporais dos pacientes com DF. Estudos indicam que inflamação, estresse oxidativo e nitrosativo podem estar envolvidos na fisipatologia da DF, que ainda não está completamente esclarecida. Foi descrito previamente um aumento de parâmetros inflamatórios e próoxidantes em pacientes com DF durante a terapia de reposição enzimática (TRE), todavia se faz necessário avaliar tais parâmetros antes do início da TRE. Através de ensaios in vivo e in vitro em amostras de sangue e de urina de pacientes com DF, avaliamos alterações de estado redox, dano oxidativo a biomoléculas (incluindo lipídeos, proteínas e DNA) e níveis urinários de Gb3. No intuito de investigar os efeitos biológicos do mais recente biomarcador proposto para a DF, o liso-Gb3, realizamos ensaios in vitro em células embrionárias de epitélio renal humano (HEK-293T). Demonstramos, pela primeira vez, aumento de dano ao DNA em pacientes com DF. Ainda, observamos aumento de geração de espécies reativas nas mesmas amostras (através da sonda diclorofluoresceina - DCF) e, através do ensaio cometa com endonucleases, verificamos que o dano ao DNA é de natureza oxidativa em purinas nesses pacientes. Para avaliar a capacidade de reparo de DNA frente a um insulto oxidativo, realizamos o ensaio de desafio com peróxido de hidrogênio (H2O2), o qual demonstrou que os pacientes possuiam reparo aumentado (provavelmente como resposta ao estresse crônico), porém não suficientemente eficaz para reduzir o dano oxidativo basal a purinas a nível de indivíduos saudáveis. Observamos também que pacientes com DF antes de iniciar a TRE já possuíam níveis aumentados de lipoperoxidação (através da medida de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico – TBARS - e malondialdeído – MDA) e de estresse nitrosativo (medido através de nitrato e nitrito urinários), bem como desequilíbrios no sistema redox da glutationa (GSH - principal antioxidante intracelular, avaliado através da medida de GSH e da atividade das enzimas glutationa redutase, GR, e glutationa peroxidase, GPx). Após a TRE de longa duração (aproximadamente cinco anos), a lipoperoxidação e o estresse nitrosativo continuaram aumentados, porém o metabolismo da GSH foi normalizado a nível de indivíduos saudáveis (provavelmente também como resposta adaptativa ao estresse). Os níveis urinários de Gb3 diminuíram com a TRE, porém permaneceram ainda significativamente aumentados em relação aos controles. Concentrações de liso-Gb3 similares às encontradas no plasma de pacientes com DF tiveram efeito citotóxico significativo nas células renais, causaram dano ao DNA (incluindo dano oxidativo a purinas e pirimidinas) e induziram aumento na atividade da enzima antioxidante catalase (CAT) e na expressão da poli(ADP-ribose) polimerase 1 (PARP-1, enzima-chave no reparo de dano ao DNA por excisão de bases - BER). Por fim, analisando em conjunto os dados in vitro, podemos sugerir um mecanismo de ação para o liso-Gb3 no qual o H2O2, espécie reativa de conhecido papel sinalizador, atua como mediador. O H2O2 também ocupa papel central no mecanismo sugerido através dos estudos in vivo, de modo que os achados são complementares entre si e fornecem novos dados acerca da fisiopatologia da DF que podem ser úteis a estudos futuros na busca de terapias complementares à TRE, necessárias para a melhora clínica e de qualidade de vida dos pacientes com DF. / Fabry disease (FD, OMIM 301500) is an X-linked lysosomal storage disorder caused by mutations in GLA gene that lead to translated lysosomal enzyme α-galactosidade A (α-gal A, EC 3.2.1.22) with deficient or absent activity. Consequently, the enzyme’s substrates (mainly globotriaosylceramide – Gb3 and glotriaosylsphingosine – lyso-Gb3) accumulate in various tissues and body fluids of FD patients. Studies have pointed that inflammation, oxidative and nitrosative stress may be involved in FD pathophysiology, which is not completely known. It was previously described an increase of inflammatory and prooxidative parameters in FD patients during enzyme replacement therapy (ERT), although it is necessary to evaluate these parameters before the beginnig of ERT. Using in vivo and in vitro assays in blood and urine samples of FD patients, we evaluated abnormalities of redox status, oxidative damage to biomolecules (including lipids, proteins and DNA) and Gb3 urinary levels. In order to investigate the biological effects of the latest described biomarker for FD, lyso-Gb3, we performed in vitro assays in human embryonic kidney epithelial cells (HEK-293T). We demonstrated, for the first time, increased DNA damage in FD patients. Then, we observed increased reactive species generation (by dichlorofluorescein – DCF - probe) in the same samples and, by comet assay with endonucleases, we verified that DNA damage has an oxidative origin in purines in these patients. In order to evaluate repair capacity towards an oxidative insult, a challenge assay with hydrogen peroxide (H2O2) was performed, which demonstrated that patients had increased repair (probably as response to chronic stress), but not sufficiently effective to reduce basal oxidative damage in purines to healthy individuals’ levels. We also observed that FD patients even before initiating ERT already had increased lipid peroxidation levels (by thiobarbituric acid reactive species - TBARS - and malondialdehyde - MDA content) and nitrosative stress (by urinary nitrate and nitrite), as well as imbalances in glutathione (GSH) redox system (GSH – the main intracellular antioxidant, evaluated by GSH content and glutathione reductase, GR, and glutathione peroxidase, GPx, enzyme activities). After long-term ERT (approximately five years), lipid peroxidation and nitrosative stress remained increased, although GSH metabolism was restored to the level of healthy subjects (also probably as an adaptive response to stress). Gb3 urinary levels decreased after ERT, but remained already increased when compared to controls. Lyso-Gb3 levels similar to that found in plasma of FD patients caused significative cytotoxic effect on kidney cells, caused DNA damage (including oxidative damage to purines and pyrimidines) and induced increase in the antioxidant enzyme catalase (CAT) activity and poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) expression (key enzyme in DNA base excision repair). To conclude, analysing together the in vitro data, we could suggest a mechanism of action to lyso-Gb3 in which H2O2, reactive specie with well known signaling function, acts as a mediator. H2O2 has also a central role in the mechanism proponed by the in vivo studies, so that the findings are complementary and provide new data about FD pathophysiology that could be useful to future studies looking for complementary therapies to ERT, necessary to improvement in clinical aspects and life quality of FD patients.

A doença de Fabry (DF, OMIM 301500) é uma doença lisossômica de depósito de herança ligada ao cromossomo X causada por mutações no gene GLA que levam à tradução da enzima lissomal α-galactosidase A (α-gal A, EC 3.2.1.22) com atividade deficiente ou nula. Como consequência, os substratos dessa enzima (majoritariamente globotriaosilceramida – Gb3 - e globotriaosilesfingosina – liso-Gb3) acumulam-se em diversos tecidos e fluidos corporais dos pacientes com DF. Estudos indicam que inflamação, estresse oxidativo e nitrosativo podem estar envolvidos na fisipatologia da DF, que ainda não está completamente esclarecida. Foi descrito previamente um aumento de parâmetros inflamatórios e próoxidantes em pacientes com DF durante a terapia de reposição enzimática (TRE), todavia se faz necessário avaliar tais parâmetros antes do início da TRE. Através de ensaios in vivo e in vitro em amostras de sangue e de urina de pacientes com DF, avaliamos alterações de estado redox, dano oxidativo a biomoléculas (incluindo lipídeos, proteínas e DNA) e níveis urinários de Gb3. No intuito de investigar os efeitos biológicos do mais recente biomarcador proposto para a DF, o liso-Gb3, realizamos ensaios in vitro em células embrionárias de epitélio renal humano (HEK-293T). Demonstramos, pela primeira vez, aumento de dano ao DNA em pacientes com DF. Ainda, observamos aumento de geração de espécies reativas nas mesmas amostras (através da sonda diclorofluoresceina - DCF) e, através do ensaio cometa com endonucleases, verificamos que o dano ao DNA é de natureza oxidativa em purinas nesses pacientes. Para avaliar a capacidade de reparo de DNA frente a um insulto oxidativo, realizamos o ensaio de desafio com peróxido de hidrogênio (H2O2), o qual demonstrou que os pacientes possuiam reparo aumentado (provavelmente como resposta ao estresse crônico), porém não suficientemente eficaz para reduzir o dano oxidativo basal a purinas a nível de indivíduos saudáveis. Observamos também que pacientes com DF antes de iniciar a TRE já possuíam níveis aumentados de lipoperoxidação (através da medida de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico – TBARS - e malondialdeído – MDA) e de estresse nitrosativo (medido através de nitrato e nitrito urinários), bem como desequilíbrios no sistema redox da glutationa (GSH - principal antioxidante intracelular, avaliado através da medida de GSH e da atividade das enzimas glutationa redutase, GR, e glutationa peroxidase, GPx). Após a TRE de longa duração (aproximadamente cinco anos), a lipoperoxidação e o estresse nitrosativo continuaram aumentados, porém o metabolismo da GSH foi normalizado a nível de indivíduos saudáveis (provavelmente também como resposta adaptativa ao estresse). Os níveis urinários de Gb3 diminuíram com a TRE, porém permaneceram ainda significativamente aumentados em relação aos controles. Concentrações de liso-Gb3 similares às encontradas no plasma de pacientes com DF tiveram efeito citotóxico significativo nas células renais, causaram dano ao DNA (incluindo dano oxidativo a purinas e pirimidinas) e induziram aumento na atividade da enzima antioxidante catalase (CAT) e na expressão da poli(ADP-ribose) polimerase 1 (PARP-1, enzima-chave no reparo de dano ao DNA por excisão de bases - BER). Por fim, analisando em conjunto os dados in vitro, podemos sugerir um mecanismo de ação para o liso-Gb3 no qual o H2O2, espécie reativa de conhecido papel sinalizador, atua como mediador. O H2O2 também ocupa papel central no mecanismo sugerido através dos estudos in vivo, de modo que os achados são complementares entre si e fornecem novos dados acerca da fisiopatologia da DF que podem ser úteis a estudos futuros na busca de terapias complementares à TRE, necessárias para a melhora clínica e de qualidade de vida dos pacientes com DF. / Fabry disease (FD, OMIM 301500) is an X-linked lysosomal storage disorder caused by mutations in GLA gene that lead to translated lysosomal enzyme α-galactosidade A (α-gal A, EC 3.2.1.22) with deficient or absent activity. Consequently, the enzyme’s substrates (mainly globotriaosylceramide – Gb3 and glotriaosylsphingosine – lyso-Gb3) accumulate in various tissues and body fluids of FD patients. Studies have pointed that inflammation, oxidative and nitrosative stress may be involved in FD pathophysiology, which is not completely known. It was previously described an increase of inflammatory and prooxidative parameters in FD patients during enzyme replacement therapy (ERT), although it is necessary to evaluate these parameters before the beginnig of ERT. Using in vivo and in vitro assays in blood and urine samples of FD patients, we evaluated abnormalities of redox status, oxidative damage to biomolecules (including lipids, proteins and DNA) and Gb3 urinary levels. In order to investigate the biological effects of the latest described biomarker for FD, lyso-Gb3, we performed in vitro assays in human embryonic kidney epithelial cells (HEK-293T). We demonstrated, for the first time, increased DNA damage in FD patients. Then, we observed increased reactive species generation (by dichlorofluorescein – DCF - probe) in the same samples and, by comet assay with endonucleases, we verified that DNA damage has an oxidative origin in purines in these patients. In order to evaluate repair capacity towards an oxidative insult, a challenge assay with hydrogen peroxide (H2O2) was performed, which demonstrated that patients had increased repair (probably as response to chronic stress), but not sufficiently effective to reduce basal oxidative damage in purines to healthy individuals’ levels. We also observed that FD patients even before initiating ERT already had increased lipid peroxidation levels (by thiobarbituric acid reactive species - TBARS - and malondialdehyde - MDA content) and nitrosative stress (by urinary nitrate and nitrite), as well as imbalances in glutathione (GSH) redox system (GSH – the main intracellular antioxidant, evaluated by GSH content and glutathione reductase, GR, and glutathione peroxidase, GPx, enzyme activities). After long-term ERT (approximately five years), lipid peroxidation and nitrosative stress remained increased, although GSH metabolism was restored to the level of healthy subjects (also probably as an adaptive response to stress). Gb3 urinary levels decreased after ERT, but remained already increased when compared to controls. Lyso-Gb3 levels similar to that found in plasma of FD patients caused significative cytotoxic effect on kidney cells, caused DNA damage (including oxidative damage to purines and pyrimidines) and induced increase in the antioxidant enzyme catalase (CAT) activity and poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) expression (key enzyme in DNA base excision repair). To conclude, analysing together the in vitro data, we could suggest a mechanism of action to lyso-Gb3 in which H2O2, reactive specie with well known signaling function, acts as a mediator. H2O2 has also a central role in the mechanism proponed by the in vivo studies, so that the findings are complementary and provide new data about FD pathophysiology that could be useful to future studies looking for complementary therapies to ERT, necessary to improvement in clinical aspects and life quality of FD patients.

A doença de Fabry (DF, OMIM 301500) é uma doença lisossômica de depósito de herança ligada ao cromossomo X causada por mutações no gene GLA que levam à tradução da enzima lissomal α-galactosidase A (α-gal A, EC 3.2.1.22) com atividade deficiente ou nula. Como consequência, os substratos dessa enzima (majoritariamente globotriaosilceramida – Gb3 - e globotriaosilesfingosina – liso-Gb3) acumulam-se em diversos tecidos e fluidos corporais dos pacientes com DF. Estudos indicam que inflamação, estresse oxidativo e nitrosativo podem estar envolvidos na fisipatologia da DF, que ainda não está completamente esclarecida. Foi descrito previamente um aumento de parâmetros inflamatórios e próoxidantes em pacientes com DF durante a terapia de reposição enzimática (TRE), todavia se faz necessário avaliar tais parâmetros antes do início da TRE. Através de ensaios in vivo e in vitro em amostras de sangue e de urina de pacientes com DF, avaliamos alterações de estado redox, dano oxidativo a biomoléculas (incluindo lipídeos, proteínas e DNA) e níveis urinários de Gb3. No intuito de investigar os efeitos biológicos do mais recente biomarcador proposto para a DF, o liso-Gb3, realizamos ensaios in vitro em células embrionárias de epitélio renal humano (HEK-293T). Demonstramos, pela primeira vez, aumento de dano ao DNA em pacientes com DF. Ainda, observamos aumento de geração de espécies reativas nas mesmas amostras (através da sonda diclorofluoresceina - DCF) e, através do ensaio cometa com endonucleases, verificamos que o dano ao DNA é de natureza oxidativa em purinas nesses pacientes. Para avaliar a capacidade de reparo de DNA frente a um insulto oxidativo, realizamos o ensaio de desafio com peróxido de hidrogênio (H2O2), o qual demonstrou que os pacientes possuiam reparo aumentado (provavelmente como resposta ao estresse crônico), porém não suficientemente eficaz para reduzir o dano oxidativo basal a purinas a nível de indivíduos saudáveis. Observamos também que pacientes com DF antes de iniciar a TRE já possuíam níveis aumentados de lipoperoxidação (através da medida de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico – TBARS - e malondialdeído – MDA) e de estresse nitrosativo (medido através de nitrato e nitrito urinários), bem como desequilíbrios no sistema redox da glutationa (GSH - principal antioxidante intracelular, avaliado através da medida de GSH e da atividade das enzimas glutationa redutase, GR, e glutationa peroxidase, GPx). Após a TRE de longa duração (aproximadamente cinco anos), a lipoperoxidação e o estresse nitrosativo continuaram aumentados, porém o metabolismo da GSH foi normalizado a nível de indivíduos saudáveis (provavelmente também como resposta adaptativa ao estresse). Os níveis urinários de Gb3 diminuíram com a TRE, porém permaneceram ainda significativamente aumentados em relação aos controles. Concentrações de liso-Gb3 similares às encontradas no plasma de pacientes com DF tiveram efeito citotóxico significativo nas células renais, causaram dano ao DNA (incluindo dano oxidativo a purinas e pirimidinas) e induziram aumento na atividade da enzima antioxidante catalase (CAT) e na expressão da poli(ADP-ribose) polimerase 1 (PARP-1, enzima-chave no reparo de dano ao DNA por excisão de bases - BER). Por fim, analisando em conjunto os dados in vitro, podemos sugerir um mecanismo de ação para o liso-Gb3 no qual o H2O2, espécie reativa de conhecido papel sinalizador, atua como mediador. O H2O2 também ocupa papel central no mecanismo sugerido através dos estudos in vivo, de modo que os achados são complementares entre si e fornecem novos dados acerca da fisiopatologia da DF que podem ser úteis a estudos futuros na busca de terapias complementares à TRE, necessárias para a melhora clínica e de qualidade de vida dos pacientes com DF. / Fabry disease (FD, OMIM 301500) is an X-linked lysosomal storage disorder caused by mutations in GLA gene that lead to translated lysosomal enzyme α-galactosidade A (α-gal A, EC 3.2.1.22) with deficient or absent activity. Consequently, the enzyme’s substrates (mainly globotriaosylceramide – Gb3 and glotriaosylsphingosine – lyso-Gb3) accumulate in various tissues and body fluids of FD patients. Studies have pointed that inflammation, oxidative and nitrosative stress may be involved in FD pathophysiology, which is not completely known. It was previously described an increase of inflammatory and prooxidative parameters in FD patients during enzyme replacement therapy (ERT), although it is necessary to evaluate these parameters before the beginnig of ERT. Using in vivo and in vitro assays in blood and urine samples of FD patients, we evaluated abnormalities of redox status, oxidative damage to biomolecules (including lipids, proteins and DNA) and Gb3 urinary levels. In order to investigate the biological effects of the latest described biomarker for FD, lyso-Gb3, we performed in vitro assays in human embryonic kidney epithelial cells (HEK-293T). We demonstrated, for the first time, increased DNA damage in FD patients. Then, we observed increased reactive species generation (by dichlorofluorescein – DCF - probe) in the same samples and, by comet assay with endonucleases, we verified that DNA damage has an oxidative origin in purines in these patients. In order to evaluate repair capacity towards an oxidative insult, a challenge assay with hydrogen peroxide (H2O2) was performed, which demonstrated that patients had increased repair (probably as response to chronic stress), but not sufficiently effective to reduce basal oxidative damage in purines to healthy individuals’ levels. We also observed that FD patients even before initiating ERT already had increased lipid peroxidation levels (by thiobarbituric acid reactive species - TBARS - and malondialdehyde - MDA content) and nitrosative stress (by urinary nitrate and nitrite), as well as imbalances in glutathione (GSH) redox system (GSH – the main intracellular antioxidant, evaluated by GSH content and glutathione reductase, GR, and glutathione peroxidase, GPx, enzyme activities). After long-term ERT (approximately five years), lipid peroxidation and nitrosative stress remained increased, although GSH metabolism was restored to the level of healthy subjects (also probably as an adaptive response to stress). Gb3 urinary levels decreased after ERT, but remained already increased when compared to controls. Lyso-Gb3 levels similar to that found in plasma of FD patients caused significative cytotoxic effect on kidney cells, caused DNA damage (including oxidative damage to purines and pyrimidines) and induced increase in the antioxidant enzyme catalase (CAT) activity and poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) expression (key enzyme in DNA base excision repair). To conclude, analysing together the in vitro data, we could suggest a mechanism of action to lyso-Gb3 in which H2O2, reactive specie with well known signaling function, acts as a mediator. H2O2 has also a central role in the mechanism proponed by the in vivo studies, so that the findings are complementary and provide new data about FD pathophysiology that could be useful to future studies looking for complementary therapies to ERT, necessary to improvement in clinical aspects and life quality of FD patients.