Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The synthesis of compounds that use a nucleoside as the base structure, has an intense field application. Among these compounds, the most known nowadays is azydothymidine or zidovudine, a drug which was first synthesized to work against tumor processes. However, it was discovered that it could take action to viral combat and now it is the drug of choice in the treatment of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). On the other hand, organochalcogens compounds have been calling the attention of the scientific community, mainly because of their potential in biological molecules containing these atoms. Considering this last factor and aiming to explore the structural basis of nucleosides and biological influences that changes in the 5' position of the deoxyribose ring of AZT would promote, it was planned through an efficient and accessible synthetic route to produce a new series of nucleosides, the 5'-arylseleno azidothymidine, which had the insertion of the selenium atom connected to different aril groups. Moreover, the series of selenium derivatives were evaluated for their toxicological potential for oxidative stress (TBARS and thiol peroxidase), where the compounds 5´-p-methylseleno azidothymidine 3b and 5´-p-chloroseleno azidothymidine (3h) had the results of this series, with potential as antioxidant agent. After this, the compounds 3b and 3h were tested against culture cell lines of bladder cancer (5637). The tests aimed to assess the cytotoxicity, cell morphology, apoptosis analysis and gene expression. The results showed that the compounds 3b and 3h present apoptotic profile, additionally they seem to modulate the expression of anti-apoptotic gene. The results obtained indicate that the compounds 3b and 3h in addition of presenting an antioxidant potential, have a pro-apoptotic profile, even more effective than AZT itself. Considering all the results presented, it was concluded that this new nucleoside serie has great antitumor potential and can be used as a chemopreventive, combined to the antioxidant potential. / A síntese de compostos que usam como base a estrutura de nucleosídeos é um campo que possui uma intensa aplicação biológica. Dentre estes compostos, o mais conhecido é a azidotimidina ou zidovudina (AZT), um fármaco que teve sua síntese inicial voltada para o combate de processos tumorais. No entanto, descobriu-se que este poderia agir no combate viral e hoje é o fármaco de primeira escolha no tratamento da síndrome da imunodeficiência adquirida. Adicionalmente, compostos organocalcogênio, principalmente compostos de selênio, despertam a atenção da comunidade científica principalmente devido as suas potencialidades biológicas. Dessa forma, a fim de explorar a base estrutural dos nucleosídeos e as influências biológicas que modificações na posição 5´ do anel da desoxirribose do AZT promoveriam, planejou-se através de uma eficiente rota sintética, a síntese de uma nova série de nucleosídeos, os 5´-arilseleno azidotimidina, que apresentaram a inserção do átomo de selênio ligados a diferentes grupamentos arílicos. Com o objetivo de realizarmos uma seleção dos melhores compostos da série de selenonuclesídeos, avaliamos o parâmetro toxicológico para o estresse oxidativo (TBARS e tiol peroxidase) destes compostos. Onde, os compostos 5´-p-metilseleno azidotimidina (3b) e 5´-p-cloroseleno azidotimidina (3h) apresentaram os resultados mais promissores, apresentando inclusive perfil como agente antioxidante. Dessa forma, após realizarmos a triagem, os compostos 3b e 3h tiveram suas atividades testadas frente à cultura celular de linhagem de câncer de bexiga (5637). Os testes buscaram avaliar os parâmetros de citotoxicidade, morfologia celular, análise apoptótica e a expressão gênica. Os resultados obtidos mostraram que os compostos 3b e 3h apresentaram perfil apoptótico, além de serem capazes de modular a expressão do gene anti-apoptótico. Por fim, os resultados obtidos, apontam que os compostos 3b e 3h além de apresentarem um perfil antioxidante, possuem ação pró-apoptótica mais eficientes do que o próprio AZT. Dessa forma, considerando todos os resultados obtidos, foi possível concluir que essa nova série de nucleosídeos apresenta potencial antitumoral, podendo ser usado quimiopreventivamente, aliado ao perfil antioxidante.

Since the successful use of the organoselenium compound ebselen in clinical trials for the treatment of neuropathological conditions associated with oxidative stress, there have been concerted efforts geared towards understanding the precise mechanism of action of ebselen and other organoselenium compounds, especially the diorganyl diselenides such as diphenyl diselenide, and its analogs. Although the action mechanism of ebselen and other organoselenium compounds has been shown to be related to their ability to generally mimic native glutathione peroxidase (GPx), ebselen has also been shown to serve as a substrate for the mammalian thioredoxin reductase (TrxR), demonstrating another component of its pharmacological mechanisms, since thioredoxin reductase (TrxR) system plays important roles in cellular defense protecting against oxidative processes, possibly by the detoxification of hydroperoxides. In fact, there is a dearth of information on the ability of other organoselenium compounds, especially diphenyl diselenide and its analogs, to serve as substrates for the mammalian enzyme thioredoxin reductase. Therefore, in the present study, we tested the hypothesis that ebselen, diphenyl diselenide and some of its analogs (4,4 -bistrifluoromethyldiphenyl diselenide, 4,4 -bismethoxy-diphenyl diselenide, 4.4 -biscarboxydiphenyl diselenide, 4,4 -bischlorodiphenyl diselenide, 2,4,6,2 ,4 ,6 -hexamethyldiphenyl diselenide) could also be substrates for rat hepatic and cerebral TrxR. Then, Diphenyl diselenide, bismethoxydiphenyl diselenide and bischlorodiphenyl diselenide (at concentrations of 10, 15 and 20 μM) stimulated NADPH oxidation in the presence of partially purified brain and liver rat TrxR. However, Ebselen and bistrifluoromethyl-diphenyl diselenide that demonstrated to act as a substrate for liver TrxR did not serve as a substrate for cerebral TrxR. This fact can be explained by the differential expression of TrxR isoforms and the existence of alternative splice variants of TrxR in different mammalian tissues or cells. The results presented here, also, suggest that diphenyl diselenide displays neuroprotective properties by mimicking the activity of glutathione peroxidase and also act as a substrate for the enzyme thioredoxin reductase. However, Ebselen has not proven to be a good substrate for the brain TrxR, indicating that the neuroprotective property of this compound is due to its thiol peroxidase- like activity. Therefore, we show for the first time that diselenides are good substrates for mammalian TrxR, but not necessarily good mimetics of GPx, and vice versa. For instance, bis-methoxydiphenyl diselenide had no GPx activity, whereas it was a good substrate for reduction by TrxR. Our experimental observations indicate a possible dissociation between the two pathways for peroxide degradation (either via substrate for TrxR or as a mimic of GPx). / Desde que o ebselen, um composto orgânico de selênio, foi utilizado com relativo sucesso no tratamento de condições neuropatológicas associadas ao estresse oxidativo, há um empenho para o entendimento preciso de seu mecanismo de ação e de outros compostos orgânicos de selênio. Embora o mecanismo de ação destes compostos tenha sido relacionado com suas capacidades de mimetizar a enzima glutationa peroxidase (GPx), estudos têm demonstrado que o ebselen serve como substrato para a tioredoxina redutase (TrxR) de mamíferos, o que pode ser outro componente de sua ação farmacológica, uma vez que o sistema da TrxR tem um importante papel na defesa celular protegendo as células de processos oxidativos, por meio da redução de hidroperóxidos. Contudo, há uma escassez de informações sobre a capacidade de outros compostos orgânicos de selênio atuarem como substrato para a TrxR de mamíferos. Assim, no presente estudo testamos a hipótese de que o ebselen, o disseleneto de difenila e seus análogos (disseleneto de 4,4-bistrifluormetildifenila, disseleneto de 4,4-bismetoxidifenila, disseleneto de 4,4-biscarboxidifenila, disseleneto de 4,4-bisclorodifenila e disseleneto de 2,4,6-hexametildifenila) também poderiam servir como substratos para a TrxR hepática e cerebral de ratos. O disseleneto de difenila, disseleneto de bismetoxidifenila e disseleneto de bisclorodifenila (em concentrações de 10, 15 e 20μM) estimularam a oxidação do NADPH na presença de TrxR hepática e cerebral. No entanto, ebselen e disseleneto de bistrifluormetildifenila que demonstraram ser substrato para a TrxR hepática, não serviram como substrato para a TrxR cerebral, o que pode ser explicado pelas diferenças de expressão das isoformas de TrxR, bem como pela existência de variantes de splices alternativos em diferentes tecidos e células. Os resultados aqui apresentados também sugerem que o disseleneto de difenila apresenta propriedades hepato e neuroprotetoras por fazer uso das duas vias, aqui estudadas, para degradação de peróxidos, ou seja, por servir como substrato para a TrxR e por atuar como mimético da glutationa peroxidase. No entanto, as propriedades neuroprotetoras do ebselen podem ser devido à atividade mimética à glutationa peroxidase, uma vez que este composto não provou ser um bom substrato para a TrxR cerebral. Também o disseleneto de bismetoxidifenila não demonstrou atividade mimética à GPx, porém foi um bom substrato para a TrxR, logo nossos estudos indicam uma dissociação entre as duas vias para degradação de peróxido de hidrogênio, ou seja, disselenetos que são bons substratos para a TrxR não são necessariamente miméticos à GPx e vice-versa.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In view of the need to expand the toxicologic studies of organochalcogens in biological systems, the aim of this study was to investigate the effect of exposure to organic compounds of selenium (Se) and tellurium (Te) on the structural and functional integrity of human cells in vitro. The erythrocytes and leukocytes cells were isolated and incubated with the vehicle or different compounds of Se and Te at concentrations of 50, 75 and 100 μM. After the incubation period, the structural and functional integrity of erythrocytes were evaluated through the osmotic fragility test, Na+/K+ ATPase and catalase activities, reactive oxygen species and SH levels. In leukocytes was verified the cell viability and DNA damage. The results showed that the hemolysis, measured through the test of osmotic fragility, was significantly increased in erythrocytes exposed to the compound diphenyl selenide (II), diphenyl diselenide (III), diphenyl telluride (IV), diphenyl ditelluride (V ), (S)-2-amino-1-diselenide-3-methylpropanyl (IX), butyl (styryl) telluride (XIII) and 2 - (butyltellurium) furan (XIV) when compared to controls. The organic compounds II and XIII, that had greater hemolytic effect, did not alter the activity of catalase and reactive oxygen species (ROS) and SH levels. However, these compounds caused a significant inhibition on the activity of the enzyme Na+/K+ ATPase in a concentration dependent manner. This inhibition was totally reversed by addition of DTT, showing that the organochalcogens have affinity for thiol groups of the enzyme. Moreover, the rate of oxidation of DTT was significantly increased in the presence of both compounds, suggesting a thiol oxidase activity. Indeed, the compounds II and XIII were genotoxic and cytotoxic to human leukocytes. / Tendo em vista a ambigüidade de efeitos que podem ser exibidos pelos organocalcogênios e a necessidade de ampliar os estudos toxicológicos dos mesmos nos sistemas biológicos; o presente trabalho teve como objetivo investigar o efeito da exposição de compostos orgânicos de selênio (Se) e telúrio (Te) sobre a integridade estrutural e funcional de eritrócitos humanos in vitro, assim como sobre o DNA de leucócitos humanos in vitro. Os eritrócitos e os leucócitos foram isolados e incubados com o veículo e diferentes compostos de Se e Te nas concentrações de 50, 75 e 100 μM. Após o período de incubação, a integridade estrutural e funcional dos eritrócitos foi avaliada através do teste de fragilidade osmótica, da atividade das enzimas Na+/K+ATPase e catalase e da determinação dos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) e de grupos -SH. Em leucócitos foi avaliado o dano no DNA e a viabilidade celular. Os resultados obtidos demonstraram que a hemólise, calculada através do teste de fragilidade osmótica, foi significativamente aumentada nos eritrócitos expostos aos compostos seleneto de difenila (II), disseleneto de difenila (III), telureto de difenila (IV), diterureto de difenila (V), (S)-2-amino-1- disseleneto-3-metilpropanil (IX), butil(stiril)telureto (XIII) e 2-(butiltelúrio)furano (XIV) quando comparado com os compostos usados como controles. Os compostos orgânicos de Se e de Te que apresentaram maior efeito hemolítico sobre os eritrócitos (II e XIII), não alteraram a atividade da enzima catalase e os níveis de EROs e grupos SH. No entanto, ambos os compostos (II e XIII) causaram uma inibição significativa na atividade da enzima sulfidrílica Na+/K+ATPase, que foi dependente da concentração desses. Esta inibição foi totalmente revertida pela adição de ditiotreitol (DTT), demostrando que os organocalcogênios testados possuem afinidade pelos grupos tióis da enzima. Além disso, os compostos II e XIII exibiram atividade tiol oxidase, aumentando a taxa de oxidação do DTT. Em leucócitos os organocalcogênios II e XIII causaram efeitos genotóxicos e citotóxicos, verificados pelo testes do cometa e de viabilidade celular.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Monoamine oxidase (MAO) is a target enzyme in the treatment of several pathologies, being that new molecules which inhibit of a selective, potent and reversible manner their isoforms and without adverse effects are searched. In this way, the first manuscript of this dissertation evaluated the in vitro inhibitory potential of the 4-organochalcogen-isoquinolines on cerebral MAO-A and B activities, elucidating their kinetics profile and the interaction compound x enzyme. The results demonstrated that all compounds were selective inhibitors of MAO-B, being compound 3-phenyl-4-(selenophenyl) isoquinoline the most potent. The kinetics profile revealed a mixed and reversible inhibition of enzyme, consistent to the results of molecular docking. It is known that both organic selenium compounds and isoquinolines are linked to pro-oxidants situations, thus, it was investigated the in vitro effect of 4-organoseleno-isoquinolines on cerebral activities of the enzymes δ- aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) e Na+, K+-ATPase, which have easily oxidized cysteine residues. Data demonstrated that compounds substituted with chloro, fluoro and trifluoromethyl in the aromatic ring bonded to the selenium atom of compound 3-phenyl-4-(selenophenyl) isoquinoline inhibited both sulfhydryl enzymes, which was not observed in the compound substituted with methyl and in a nonsubstituted compound. Furthermore, since the inhibition of enzymes δ-ALA-D and Na+, K+-ATPase was restored by dithiothreitol it is possible to propose the oxidation of cysteine residues by compounds. The selective and reversible inhibition of MAO-B and the low toxicological potential demonstrated by compound 3-phenyl-4- (selenophenyl) isoquinoline become this compound a candidate for more studies, which aim this enzyme as a therapeutic target. / A monoamina oxidase (MAO) é uma enzima alvo no tratamento de diversas patologias, sendo que novas moléculas que a inibam de maneira seletiva, potente, reversível, e ausente de efeitos adversos suas isoformas são procuradas. Neste sentido, o primeiro manuscrito desta dissertação avaliou o potencial inibitório dos 4- organocalcogeno-isoquinolinas na atividade cerebral da MAO-A e B in vitro, elucidando seus perfis cinéticos e a interação composto e enzima. Os resultados demonstram que todos os compostos apresentam inibição seletiva da MAO-B, sendo o composto 3-fenil-4-(selenofenil) isoquinolina o mais potente. O perfil cinético revelou inibição do tipo mista e reversível da enzima, coerente aos resultados do docking molecular. Sabe-se que tanto compostos orgânicos de selênio quanto isoquinolinas relacionam-se a situações pró-oxidantes, deste modo, investigou-se o efeito in vitro dos 4-organoseleno-isoquinolinas na atividade cerebral das enzimas δ- aminolevulinato dehidratase (δ-ALA-D) e Na+, K+-ATPase, as quais possuem resíduos de cisteína facilmente oxidáveis. Os dados demonstram que os compostos substituídos com cloro, flúor e trifluormetil no anel aromático ligado ao átomo de Se do composto 3-fenil-4-(selenofenil) isoquinolina inibem ambas as enzimas sulfidrílicas, o que não foi observado com o composto substituído com metil e com o composto não substituído. Além disso, visto que a inibição das enzimas δ-ALA-D e Na+, K+-ATPase foi revertida por ditiotreitol é possível propor o envolvimento da oxidação dos resíduos de cisteína pelos compostos. Devido à inibição seletiva e reversível da MAO-B e ao baixo potencial toxicológico demonstrado, o composto 3- fenil-4-(selenofenil) isoquinolina torna-se um candidato a mais estudos que possuam esta enzima como alvo terapêutico.

Biological aging is gradual and progressive decline of physical functions that begin in adulthood and ends with death in almost all animals species. One of the most common features of aging is the reduced ability to learn and remember new information. Age-related changes in the neural basis of memory processes are closely linked to oxidative stress. Here, the effects of caffeine caffeine and SCH58261, an A2A receptor antagonist, in the memory impairment and oxidative stress influenced by age in rats were investigated. Young and old rats were treated daily for 10 days with caffeine (30 mg/kg, p.o.) or SCH58261 (0,5 mg/kg, p.o.). The test used to evaluate the memory of animals was the novel object recognition task (article 1). After behavioral tasks, ascorbic acid and oxygen and nitrogen reactive species levels as well as Na+K+ ATPase activity were determined in rat brain. The results showed that memory deficit influenced by age was reversed by treatment with caffeine or SCH58261 besides improving short-term memory. Young animals also showed improved memory for short and long term when treated with caffeine and SCH58261.Furthermore, increased oxygen and nitrogen reactive species levels in brain of old rats were normalized by both caffeine and SCH58261. However, ascorbic acid levels decreased in brain of old rats were not changed by CAF or SCH58261. The inhibition Na+K+ ATPase activity in brain of old rats was also normalized by caffeine and SCH58261. Since caffeine ameliorates memory of aged rats and taking into account that organoselenium compounds have antioxidant and neuroprotective properties, it was also investigated whether diphenyl diselenide (PhSe)2 compound could improve memory impairment in middle-aged rats in a model of supplementation with caffeine. Middle-aged rats were treated for 30 days with both (PhSe)2 (10 p.p.m. in feed) and caffeiene (15 mg/kg, o.p.) or only (PhSe)2 or caffeine. Memory of animals was evaluated in the novel object recognition task (manuscript 1). The results showed an improvement in the short-term memory in animals treated only with (PhSe)2. The long-term memory was improved only in animals treated with both (PhSe)2 and caffeine. Moreover, treatments affected locomotor and exploratory activity. Thus, this study suggests that both antagonists of adenosinergic receptor, and (PhSe)2 were effective in ameliorating memory impairment influenced by aging. / O envelhecimento biológico é o declínio gradual e progressivo das funções físicas que começam com o nascimento e terminam com a morte em todas as espécies animais. Uma das características mais comuns do envelhecimento é a redução da capacidade de aprender e lembrar novas informações. Mudanças relacionadas à idade nos fundamentos neurais dos processos de memória estão intimamente ligadas ao estresse oxidativo. Neste estudo, os efeitos da cafeína e do SCH58261, antagonistas de receptores de adenosina, no prejuízo da memória e estresse oxidativo influenciado pela idade em ratos foram investigados. Ratos jovens (3 meses) e velhos (23 meses) foram tratados diariamente por 10 dias com cafeína (30 mg/kg p.o.) ou SCH58261 (0,5 mg/kg, p.o.). O teste utilizado para avaliar a memória dos animais foi o teste do reconhecimento do objeto novo (artigo 1). Após o teste comportamental, os níveis de acido ascórbico e espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, bem como a atividade da Na+K+ ATPase foram determinados em amostras de cérebro dos animais. Os resultados mostraram que o déficit de memória induzido pela idade foi revertido pelo tratamento com cafeína ou SCH58261 na memória de longo prazo além de melhorar a memória de curto prazo. Os animais jovens também apresentaram melhora da memória de curto e longo prazo quando tratados com cafeína e SCH58261. Além disso, os níveis aumentados de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio no cérebro dos ratos velhos foram revertidos por ambas cafeína e SCH58261. Entretanto os níveis de acido ascórbico, diminuídos no cérebro de ratos velhos, não foram mudados pela cafeína ou SCH58261. A atividade da Na+K+ ATPase inibida no cérebro dos animais velhos também foi normalizada pela cafeína e SCH58261. Uma vez que a cafeína melhorou a memória de ratos velhos e levando-se em consideração que muitos compostos orgânicos de selênio apresentam propriedades antioxidantes e neuroprotetoras, também foi investigado se o composto disseleneto de difenila (PhSe)2 seria capaz de melhorar o prejuízo da memória em ratos de meia idade (18 meses) em um modelo de suplementação juntamente com a cafeína. Ratos de meia idade foram tratados pelo período de 30 dias com ambos (PhSe)2 (10 p.p.m. na ração) e cafeína (15 mg/kg, o.p.) ou somente com (PhSe)2 ou cafeína. A memória dos animais foi avaliada no teste do reconhecimento do objeto novo (manuscrito 1). Os resultados demonstraram uma melhora na memória de curta duração nos animais tratados somente com (PhSe)2. Entretanto a memória de longa duração foi melhorada apenas nos animais tratados com ambos (PhSe)2 e cafeína. Além disso, os tratamentos melhoraram a atividade locomotora e exploratória. Assim, estes dois estudos sugerem que tanto os antagonistas de receptores adenosinérgicos, quanto o (PhSe)2 são capazes de melhorar o prejuízo da memória influenciado pelo envelhecimento.

O selênio (Se) é um micronutriente importante na dieta de mamíferos e tem sido descrito com importante papel na função imune. É constituinte de mais de 25 selenoproteínas na forma do aminoácido selenocisteína, sendo este elemento crítico na manutenção do sistema de defesa antioxidante. Uma dieta complementar com Se pode ser benéfica no tratamento de doenças correlacionadas com altos níveis de estresse oxidativo, como a doença de Chagas, enfermidade negligenciada causada por Trypanosoma cruzi. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do Se em ratas Wistar prenhas infectadas pela cepa Y de T. cruzi. O tratamento com Se desencadeou aumento no peso e comprimento fetal, bem como no diâmetro e peso placentário. Também foi observada diminuição da parasitemia. Não ocorreram alterações significativas nas concentrações de NO e no número de ninhos de amastigotas no coração. A avaliação histológica das placentas mostrou elevado número de ninhos de amastigotas nos animais do grupo infectado e tratado. A redução da concentração de citocinas pró-inflamatórias e de populações de células T desencadeou uma resposta voltada ao padrão Th-2, característico da gestação, fato que provavelmente contribuiu no aumento do parasitismo placentário encontrado nos animais tratados com Se. Assim, é possível que a administração de Se, durante a prenhez, poderia alterar a resposta imune placentária local, favorecendo a instalação do parasita. Mais estudos são necessários para avaliar a interação entre o Se e a doença de Chagas durante a prenhez. / The selenium (Se) is an essential micronutrient in the diet ofmammals and has an important role in the immune function. A range of 25 selenoproteinshas Sein its structure and most of them in the form of amino acid selenocysteine, being this element involved in the in maintenance of the antioxidant defense. Diet with Se is beneficial in the treatment of diseases correlated with high levels of oxidative stress, like Chagas\' disease, a neglected illness caused by Trypanosoma cruzi. The objective of this study was to evaluate the effects of selenium in the immune response of pregnant Wistar rats infected withtheY strain of T. cruzi. Se treatment triggered enhanced fetal weight and length and placental diameter and weight. It was observed decreased parasitemia. No significant alterations in NO concentrations and amastigote nests in heart were observed. The histological evaluation of placenta displayed an enhanced number of amastigote nests in infected and Se treated animals. The reduction of pro-inflammatory cytokines and T cell populations triggered a Th-2 immune response, which is the hallmark of the gestation period. This fact probably led to the raise in parasite nests in placenta of infected and Se treated animals. So it is possible that the Se supplementation during pregnancy could impair the local placental immune response. Further studies are needed to assess the interaction between selenium and the acute Chagas\' disease during pregnancy.

INTRODUÇÃO: Os efeitos deletérios do mercúrio (Hg) no sistema nervoso central, em diferentes formas químicas, têm sido descritos em diversos estudos, entretanto, a ação tóxica sobre a tireoide ainda é pouco compreendida. Experimentos em animais, expostos ao Hg, em diversas formas, mostraram evidências de alterações do parênquima e dos hormônios tireoidianos. A elevada deposição do metal na tireoide e a alta afinidade pelo selênio das desiodases podem ser fatores relevantes para a explicação dos seus efeitos tóxicos. OBJETIVOS: avaliar se a exposição crônica ocupacional ao Hg metálico pode estar associada a alterações da função hormonal tireoidiana, bem como do parênquima da glândula, mesmo depois de cessar a exposição. MÉTODOS: Realizado estudo seccional em 55 expostos ao Hg e 55 controles, do sexo masculino, pareados por idade. Analisadas as concentrações dos hormônios: T3 total e livre (T3T e T3L), T4 livre (T4L) e TSH por eletroquimioluminescência, T3 Reverso (T3R) por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em tandem, selênio (no sangue) e Hg na urina (HgU) por espectrofotometria de absorção atômica, iodo urinário por detecção indireta pela Reação de Sandell - Kolthoff, anticorpos anti-tireoperoxidase por ensaio imunoquimioluminométrico. A Ultrassonografia (US) Modo B e Dúplex-doppler da tireoide avaliou as dimensões, ecogenicidade, ecotextura, vascularização e nódulos. Os nódulos com aspecto suspeito de malignidade foram submetidos à punção aspirativa por agulha fina (PAAF) e a análise citológica seguiu a classificação de Bethesda. A análise das variáveis contínuas utilizou os testes t ou U de Mann-Whitney e o Qui-quadrado para associação das variáveis categóricas. A correlação de Spearman utilizada para avaliar a relação entre as variáveis de exposição e as concentrações hormonais. O modelo de regressão logística univariada e múltipla foram empregados para análise do risco. O nível de significância dos testes foi Alfa = 0,05. RESULTADOS: a média de idade dos expostos ao Hg foi 55,2 anos (±6,6 anos) e dos controles 53,4 anos (±6,8 anos). Não houve diferença estatisticamente significativa entre as médias de idade dos grupos (p=0,158). A média das concentrações de Hg urinário, durante o período laboral, foi significativamente mais elevada em expostos (51,9 Microg/L versus 1,79 Micrpg/L; p < 0,01). A média de duração do período laboral foi de 14,5 anos (dp=±7,26). A média das concentrações de TSH foi mais elevada em expostos (3,31 MicroIU/ml versus 2,31MicroIU/ml), com diferença estatisticamente significante entre os grupos (p=0,030). As concentrações de TSH excederam o limite de normalidade (4,20 MicroIU/ml) em 13 indivíduos expostos (27,3%) e em quatro controles (7,3%), com associação estatisticamente significativa entre a elevação de TSH e a exposição ao mercúrio (p =0,018). No modelo de regressão logística, a exposição ao mercúrio mostrou uma razão de chances estatisticamente significativa para elevação das concentrações de TSH (OR=4,86; p=0,038). Não houve diferença estatisticamente significativa da relação T4L:T3L entre os indivíduos expostos e o grupo controle (p=0,791). As médias das concentrações dos hormônios T3, T3L e T4L não apresentaram diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p > 0,05). A comparação de médias das concentrações de T3 Reverso mostrou um valor de p próximo do nível de significância do teste (p = 0,06). As proporções de alterações da ecogenicidade foram maiores em expostos (27,3% versus 9,1 %; p=0,026), com associação estatisticamente significativa à exposição ao Hg. Não foi observada associação, estatisticamente significativa, entre a exposição ao Hg e o padrão heterogêneo de ecotextura, ou o aumento de vascularização do parênquima (p > 0,05). A presença de nódulos foi similar entre os grupos. O exame citológico identificou a presença de carcinoma papilífero de tireoide em três indivíduos expostos e um controle. O anatomopatológico confirmou a presença de carcinoma papilífero em quatro indivíduos e identificou o carcinoma folicular em um dos controles. CONCLUSÕES: Os resultados deste estudo mostraram a presença de elevação das concentrações de TSH, e alterações do parênquima tireoidiano, mais frequentes entre os trabalhadores expostos ao Hg, mesmo depois de cessar a atividade laboral, indicando a importância do monitoramento da tireoide / INTRODUCTION: The deleterious effects of mercury (Hg) on the central nervous system, in different chemical forms, have been described in several studies, however, the toxic action on the thyroid is still little understood. Experiments in animals exposed to mercury (Hg), in different states, showed parenchymal and thyroid hormones alterations. The accumulation of metal on thyroid and high affinity for selenium of deiodinases can be a relevant factor for the explanation of his toxic effects. OBJECTIVE: Evaluate the occupational exposure of metallic Hg and its association with the hormones and thyroid parenchyma alterations, even after the labor exposure was discontinued. METHODS: A sectional study in 55 exposed and 55 control males, paired by age was conducted. Serum dosages of total triiodothyronine (T3), free T3 (TT3 and FT3), free T4 (FT4) and TSH were obtained by electrochemical luminescence, the reverse T3 (RT3) by chromatography, selenium (blood), urinary Hg (U-Hg) by atomic absorption spectrophotometry, anti-thyroid peroxidase antibody by immunochemiluminometric assay, urinary iodine by Sandell-Kolthoff reaction. The thyroid parenchyma was evaluated by B-mode ultrasonography with Doppler. The nodules with suspicious aspect of malignancy were submitted to aspiration puncture with a thin needle. The t-test, or Mann-Whitney, chi-square and Spearman correlation were performed. For the risk analysis a univariate and multivariate logistic regression model was used (Alfa = 0.05). RESULTS: The mean age of the exposed to Hg was 55.2 years (SD± 6.6 years) and controls was 53.4 years (SD± 6.8 years). The U-Hg average was significantly higher in exposed (51.9 Microg/L versus 1.79 Microg/L; p=0.000). The longer work duration was 14.5 years (SD ±7.26 years). TSH concentrations exceeded the normality limit (4.20 MicroIU/ml) in 13 exposed individuals (27.3%) and four controls (7.3%), with a statistical significant association between the increase in serum TSH and exposure to mercury (p = 0.018). In the logistic regression model, the exposure to mercury (yes or no) showed a predictive value to the increase of TSH concentrations (OR=4.86; p=0.038). There was no statistical significant difference in the T4L:T3L ratio between the exposed individuals and the control group (p=0.791). The mean concentrations of the hormones T3, T3L and T4L showed no statistically significant difference between the groups (p > 0.05). The comparison of means of the Reverse T3 concentrations showed a p value borderline (p = 0.06). The proportions of the echogenicity alterations were higher at the exposed group (27.3% versus 9.1 %; p=0.026). There was no statistical significant association between the exposure to Hg and the thyroid echotexture pattern or parenchyma increased vascularization (p > 0.05). It was observed a papillary carcinoma in three exposed and one control individual and a follicular in one control. CONCLUSIONS: The results of this study showed the higher serum TSH concentration and prevalence of parenchyma alteration in the Hg exposed group, after cessation of exposure, and indicate the importance of the thyroid monitoring

O selênio é um não metal da família 6A e um micronutriente essencial para a saúde animal e humana, com importante ação antioxidante, atuando na prevenção de diversas doenças. O consumo de biomassa de levedura enriquecida com selênio aumenta sua absorção pelo organismo e reduz o risco dos efeitos tóxicos causados pelo consumo de sua forma inorgânica, selenito de sódio. A produção de leveduras enriquecidas com selênio a partir de resíduos amiláceos e lignocelulósicos como fontes de carbono e de nitrogênio é uma alternativa de baixo custo e inovadora. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a produção de biomassa de levedura enriquecida com selênio para alimentação animal a partir de resíduos da agroindústria. Foram avaliadas sete linhagens, pertencentes às espécies Candida utilis, Kluyveromyces marxianus, Rhodotorula glutinis e Saccharomyces cerevisiae. Realizaram-se estudos em cultivo submerso com selenito de sódio para avaliar os efeitos no metabolismo microbiano, com ênfase no crescimento celular e incorporação de selênio. Todas as linhagens avaliadas foram capazes de crescer e incorporar selênio, sendo que S. cerevisiae SSS41 apresentou elevada tolerância a esse composto e capacidade de crescimento em hidrolisados amiláceos, acrescidos de selênio. Entre os hidrolisados utilizados no processo fermentativo, o hidrolisado de farelo de soja apresentou elevada concentração de proteínas, não sendo necessária sua suplementação com nutrientes para que a linhagem S. cerevisiae SSS41 produzisse 7,0 g/L de biomassa celular e incorporasse 2375 ppm de selênio. Com a adição de nutrientes e de concentrações mais elevadas de selênio o crescimento celular se manteve constante, porém a incorporação de selênio foi superior a 11000 ppm. Em cultivos realizados com melaço de cana-de-açúcar o crescimento celular foi de 4,17 ± 0,24 g/L, com incorporação de 6528 ± 10 ppm de selênio. Além dos cultivos submersos, também foi realizada fermentação em estado sólido com a levedura R. glutinis CCT-2186, utilizando bagaço de cana-de-açúcar e farelo de arroz hidrolisado como substratos sólidos e hidrolisado de farelo de arroz com e sem a adição de selênio na solução umedecedora. Nos ensaios realizados, a levedura foi capaz de crescer e incorporar 6038 ± 1219 ppm de selênio. O consumo de biomassa de levedura enriquecida com selênio apresenta diversos benefícios à saúde e a utilização de resíduos agroindustriais vegetal é um processo inovador e reduz os custos de produção. / Selenium is an essential micronutrient for animal and human health, with na important antioxidant role, preventing several diseases. Consumption of Se-enriched yeast biomass increases selenium absorption in the digestion process and it is less toxic than its inorganic salt, sodium selenite. The production of Se-enriched yeasts from lignocellulosic and starchy residues as carbon and nitrogen sources is na inexpensive and novel alternative. In this context, the present study aims to produce Se-enriched yeast biomass for animal feed from agroindustrial wastes. Seven yeast strains were evaluated from species Candida utilis, Kluyveromyces marxianus, Rhodotorula glutinis and Saccharomyces cerevisiae. Studies were carried out in submerged culture containing sodium selenite, to verify the effects on microbial metabolism, with emphasis on cell growth and selenium incorporation. All strains evaluated were able to grow and incorporate selenium and S. cerevisiae SSS41 presented high tolerance to this compound and growth capacity in starch hydrolysates containing selenium. Among the hydrolysates used in the fermentation process, soybean bran presented a high protein concentration, and no nutriente supplementation was necessary for the production of 7.0 g/L cellular biomass and incorporation of 2375 ppm of selenium by S. cerevisiae SSS41 strain. With the addition of nutrients and higher concentrations of selenium, cell growth remained steady, but the incorporation of selenium was higher than 11000 ppm. In fermentations carried out with sugarcane molasses, the cell growth of S. cerevisiae SSS41 was 4.17 ± 0.24 g/L, incorporating 6528 ± 10 ppm of selenium. In parallel, solid-state fermentation was carried out with yeast R. glutinis CCT-2186, using sugarcane bagasse and hydrolyzed rice bran as solid substrates and rice bran hydrolyzate with and without the addition of selenium in humidifying solution. In these conditions, the yeast was able to grow and incorporate 6038 ± 1219 ppm of selenium. The consumption of selenium-enriched yeast biomass has several health benefits and the use of agro-industrial wastes is an innovative process and reduces production costs.

O objetivo deste estudo foi avaliar o estado nutricional relativo ao selênio em indivíduos adultos relacionando-o com polimorfismos no gene da enzima GPx e sua influência sobre a enzima e o balanço redox. Foram selecionados 343 estudantes da Universidade Federal do Piauí entre 20 e 50 anos, de ambos os sexos, selecionados de acordo com critérios de inclusão adotados, como ausência de doenças crônicas não transmissíveis (DCNT) dentre outros. Sangue venoso foi coletado para análise de Se, genotipagem dos SNP da GPx1 (Pro198Leu, -602A/G e Arg5Pro), da atividade das enzimas antioxidantes (GSH-Px e SOD) eritrocitárias, malondialdeído (MDA) e capacidade de absorção de radicais de oxigênio (ORAC) plasmáticas. A análise de Se foi realizada por meio de espectrometria de absorção atômica por geração de hidretos, a genotipagem por PCR em tempo real em Step One Plus, as enzimas em analisador bioquímico automático utilizando kits comerciais, o MDA em cromatografia líquida de alta eficiência e ORAC em um leitor de microplaca. A análise estatística foi realizada por meio do software R 3.0.2. Foram realizados testes de comparação de duas e de mais que três médias entre as variáveis genéticas e os parâmetros de avaliação do Se e do balanço redox. Análises de regressão linear e linear generalizada foram realizadas para identificar a influência das variáveis genéticas, antropométricas, do perfil lipídico e estilo de vida sobre o Se sanguíneo e as variáveis do balanço redox. Os dados foram considerados significativos com p menor que 5%. A idade média dos participantes foi de 24,4±5,0 anos sendo 57,7% do sexo feminino. Entre os participantes, 95,7% eram carreadores do alelo Leu do SNP Pro198Leu e G do -602A/G e não possuíam quantidades mínimas de Se plasmático para otimizar a atividade da GPx. A atividade da GPx foi significativamente mais baixa e de ORAC mais alta nos indivíduos com o genótipo Leu/Leu em relação ao Pro/Pro do SNP Pro198Leu. Os indivíduos com o genótipo Arg/Pro apresentaram atividade da GPx significativamente maior que aqueles com o genótipo Arg/Arg do SNP Arg5Pro. Não houve diferença significativa entre as médias de MDA e SOD e os genótipos dos três SNP. As variáveis genéticas, de avaliação antropométrica, do perfil lipídico e estilo de vida mostraram influência sobre os marcadores do balanço redox, alterando o perfil antioxidante dos participantes. Os indivíduos são deficientes em Se e aqueles com o alelo Leu do SNP Pro198Leu apresentam em seu organismo maior concentração de ORAC, provavelmente para proteção contra radicais livres. O alelo variante do SNP Arg5Pro mostrou-se benéfico para o estado nutricional relativo ao Se. / The aim of this study was to evaluate the nutritional status relative to Se of adult individuals relating it to polymorphisms in the GPx enzyme gene and its influence on the enzyme and the redox balance. We selected 343 students of the Federal University of Piauí between 20 and 50 years, of both genders, selected according to inclusion criteria, such as the absence of chronic noncommunicable diseases (NCD) among others. Venous blood was collected for analysis of Se, genotyping of SNP of GPx1 (Pro198Leu, -602A / G and Arg5Pro), the activity of antioxidant enzymes (GSH-Px and SOD) erythrocyte, malondialdehyde (MDA) and absorption capacity of plasma oxygen radicals (ORAC). The analysis of Se was performed by atomic absorption spectrometry through hydride generation, genotyping by real time PCR in Step One Plus, enzymes in automatic biochemical analyzer by the use of commercial kits, MDA analysis was conducted in high-performance liquid chromatography and ORAC in a microplate reader. Statistical analysis was obtained using the software R version 3.0.2. Comparison tests were performed with two and more than three averages between the genetic variables and the evaluation parameters from Se and redox balance. Linear regression analysis and generalized linear were carried out to identify the influence of genetic variables, anthropometric, lipid profile and lifestyle on the sanguine Se and the variables of the redox balance. Data were considered significant for p less than 5%. The average age of participants was 24.4±5.0 years and 57.7% were female. Among the participants, 95.7% were allele carriers Leu of SNP Pro198Leu and G of -602A/G, and they did not have minimal amounts of Se plasma to optimize the activity of GPx. The GPx activity was significantly lower and that of ORAC was higher in subjects with the Leu/Leu genotype compared to Pro/Pro of SNP Pro198Leu. Individuals with the Arg/Pro genotype had GPx activity significantly higher than those with genotype Arg/Arg of SNP Arg5Pro. There was no significant difference between the means of MDA and SOD of the genotypes of the three SNP. The genetic variables, anthropometric measurements, lipid profile and lifestyle showed influence on markers of redox balance by changing the antioxidant profile of the participants. Individuals are deficient in Se, and those with the Leu allele of SNP Pro198Leu present in their bodies highest concentration of ORAC, probably to protect against free radicals. The variant allele of the SNP Arg5Pro proved to be beneficial to the nutritional status of the Se.

Vidros comerciais de base silicato do tipo sodo-cálcico, apresentam coloração pela presença de óxidos de metais de transição, tais como ferro e cobalto, ou pela presença de elementos não-metálicos, tais como o selênio. Geralmente, a presença de selênio metálico (Se°) num vidro silicato confere-lhe a cor rosa (depende de seu estado de oxidação). Desse modo, industrialmente, adiciona-se selênio à composição de vidros quando se deseja produzir vidros róseos ou, mais freqüentemente, quando se deseja mascarar a cor esverdeada conferida pela presença de ferro, o principal contaminante das matérias-primas naturais. Entretanto, o selênio é encontrado em pequenas quantidades na natureza, daí seu alto custo. Além disso, da quantidade inicial de selênio colocada na composição de vidros industriais sodo-cálcicos, quase 80% são vaporizados durante a etapa de fusão do vidro. Este trabalho é dedicado ao estudo do efeito da adição de diferentes compostos portadores de selênio como matéria-prima em substituição ao selênio metálico, visando a redução da volatilização de selênio durante a fusão. Além do selênio metálico, foram utilizados selenitos de sódio, de bário, de zinco e de ferro. Os vidros foram obtidos por fusões em escala de laboratório, em cadinhos de alta alumina, a 1500°C, em forno elétrico. A seguir determinou-se a composição química de cada vidro obtido, por fluorescência de raios X e sua cor, através da determinação de suas coordenadas cromáticas no sistema CIEL*a*b*. A análise dos resultados teve como principal conclusão que a concentração final de selênio no vidro é função apenas de sua quantidade no banho, independentemente do composto químico que lhe forneceu. / Commercial silicate glasses of the soda-lime system attain color by the presence of transition metal oxides, such as iron and cobalt, or by the presence of non-metallic elements, like selenium. Usually, the presence of metallic selenium (Se°) in a silicate glass results in a light pink coloration (depends on its oxidation state). Therefore, industrially, selenium is added to a glass composition when the objective is to obtain a pink color glass, or, more often, when the objective is to mask the greenish coloration resultant from the presence of iron, the most usual contaminant in the natural raw-materials. However, selenium occurs in the nature only in small quantities. Besides, from the initial selenium added to industrial soda-lime batch compositions, almost 80% volatilize during melting. This work is dedicated to the study of the effect of adding selenium from different raw-materials, substituting for the metallic selenium, with the principal objective of reducing the loss of this element during glass melting. Along with metallic selenium, sodium, barium, zinc, and iron selenites were employed. The glasses were obtained in laboratory scale meltings in alumina crucibles, at 1500°C, in an electrical furnace. After that, the chemical composition of each glass was obtained by X-ray fluorescence, and its color was measured according to the chromatic coordinates in the CIEL*a*b* method. The main conclusion that can be drawn from the analysis of the results is that the selenium concentration in the final glass is a function only of the quantity of selenium present in the melt, independently of the chemical compound which supplied such selenium.