The liver presented exceptional characteristics, like controlling energy production, immunological defenses, and blood reserve. In the environment like in the work place, the human is exposed to a different kind of hepatotoxic compounds, for example, on inks and derivatives (2-nitropropane), chemical reagents (carbon tetrachloride) and in tobacco smoke (2-nitropropane and cadmium). In fact, is interesting studies of therapies which protect or ameliorated the damage induced by these compounds. Considering the growing interesting around organochalcogens, in special interest, diphenyl diselenide (PhSe)2, which posses important pharmacological properties, such as: anti-ulcer, antiinflammatory, antinociceptive, anti-hyperglycemic, protected against orofacial diskinesia induced by reserpine and halopheridol and may act on memory facilitation in mice, the hepatoprotective properties of this compound induced by different models of liver damage (2-nitropropane, cadmium and carbon tetrachloride) were examined. The results demonstrated that (PhSe)2 (100 µmol/kg) significantly reduced hepatic markers levels when compared to 2-nitropropane (2-NP) group. Treatment with diphenyl diselenide, at all doses, effectively protects against the increase of lipid peroxidation when compared to 2-NP group. In addition, histological examination revealed that 2-NP treatment causes a moderate swelling and degenerative alterations on hepatocytes and (PhSe)2 protects against these alterations. This study evidences the protective effect of diphenyl diselenide by 2-NP-induced acute hepatic damage. In addition the effect of post-treatment with (PhSe)2 on liver damage induced by 2-NP was also examined. (PhSe)2 effectively restored the increase of aminotransferase activities and urea level when compared to the 2-NP group. At the highest dose (100 mol/kg), (PhSe)2 decreased -glutamyl transferase activity (GGT) and ameliorated the increase of hepatic and renal lipid peroxidation when compared to 2-NP group. 2-NP reduced catalase activity (CAT) and did not alter superoxide dismutase activity (SOD) nor ascorbic acid level. This study points out the involvement of CAT activity in 2-NP-induced acute liver damage and suggests that the post-treatment with diphenyl diselenide was effective in restoring the hepatic damage induced by 2-NP. Similar results were obtained with cadmium (Cd), an environmental toxic metal implicated in human diseases. Cadmium content determined in the tissue of rats exposed to cadmium chloride (CdCl2) provides evidence that the liver is the major cadmium target. The concentration of cadmium in liver was about three fold higher than that in kidney, and (PhSe)2 reduced about six fold the levels of this metal in liver of rats exposed. Rats exposed to CdCl2 showed histological alterations abolished by (PhSe)2 administration. In addition, (PhSe)2 administration ameliorated plasma malondialdehyde (MDA) levels, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), lactate dehydrogenase (LDH) and GGT activities increased by CdCl2 exposure. In conclusion, this study demonstrated that co-treatment with (PhSe)2 ameliorated hepatotoxicity and cellular damage in rat liver after sub-chronic exposure with CdCl2. The proposed mechanisms by which (PhSe)2 acts in this experimental protocol are its antioxidant properties and its capacity to form a complex with Cd. On the contrary, the administration of (PhSe)2 potentiated acute hepatic damage induced by carbon tetrachloride (CCl4), as manifested by an increase in biochemical parameters (AST, ALT, ALP, GGT and BT) and severe alteration in histopathology. This study also demonstrated a potentiation of lipid peroxidation levels and a consequent depletion of important antioxidant defenses including catalase and ascorbic acid, suggesting that the oxidative damage is related to the potentiation effect induced by (PhSe)2. Considering the results obtained, could be suggested that (PhSe)2 present a hepatoprotective effect depending of experimental protocol. / O fígado apresenta extraordinária pluralidade funcional, destacando-se no controle de produção de energia, defesa imunológica e reserva volêmica. No meio ambiente e ocupacionalmente, o ser humano está exposto a uma variedade de compostos hepatotóxicos, como por exemplo, no uso de tintas e seus derivados (2-nitropropano), reagentes químicos (tetracloreto de carbono) e na exposição ao cigarro (cádmio e 2-nitropropano). Portanto, é interessante o estudo de terapias que previnam ou até mesmo revertam à intoxicação causada por estes compostos. Considerando o crescente interesse por compostos orgânicos de selênio, em especial o disseleneto de difenila ((PhSe)2) que possui propriedades farmacológicas mais amplas como: efeitos anti-úlcera, antiinflamatório e antinociceptivo, anti- hiperglicemiante, protege contra a discinesia orofacial induzida por reserpina e haloperidol e pode atuar na facilitação da formação de memória em camundongos. Deste modo, os efeitos hepatoprotetores deste composto frente a diferentes modelos de dano hepático (2-nitropropano, cádmio e tetracloreto de carbono) foram examinados. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que a administração de (PhSe)2 (100 µmol/kg) reduziu os níveis de marcadores hepáticos e os níveis de peroxidação lipídica quando comparado ao grupo tratado com 2-nitropropano (2-NP). Além disso, os exames histológicos revelaram que o tratamento com 2-NP causou alterações degenerativas nos hepatócitos e que o (PhSe)2 foi capaz de proteger, evidenciando o efeito hepatoprotetor desse composto sobre o dano hepático induzido por 2-NP. O efeito do pós-tratamento com (PhSe)2 sobre o dano hepático induzido com 2-NP também foi investigado. Este composto restaurou a atividade plasmática das enzimas aminotransferases e os níveis de uréia quando comparado ao grupo tratado com 2-NP. Na maior dose (100 mol/kg), o (PhSe)2 causou uma diminuição na atividade da enzima -glutamil transferase (GGT) e restituiu o aumento nos níveis de peroxidação lipídica hepáticos e renais quando comparado ao grupo tratado com 2-NP. O tratamento com 2-NP reduziu a atividade hepática da catalase, entretanto não alterou a atividade da superóxido dismutase (SOD) e os níveis de ácido ascórbico, sugerindo que a inibição da CAT pode estar relacionada com o aumento nos níveis de peroxidação lipídica hepática nos ratos tratados com 2-NP. Resultados similares foram encontrados quando o dano hepático foi induzido por cádmio (Cd), um contaminante ambiental implicado em várias doenças. O conteúdo de Cd determinado nos ratos expostos ao cloreto de cádmio (CdCl2) provêm evidências de que o fígado é o maior alvo da toxicidade deste metal. A concentração de cádmio no fígado foi em torno de 3 vezes maiores que os níveis encontrados no rim. O (PhSe)2 reduziu em torno de 6 vezes os níveis deste metal no fígado dos ratos expostos ao CdCl2. Além disso, a administração de (PhSe)2 causou uma redução nos níveis de malondialdeído plasmáticos (MDA), na atividade das aminotransferases, na fosfatase alcalina (ALP), lactato desidrogenase (LDH) e GGT quando comparado ao grupo tratado com cádmio. Em conclusão, esse estudo demonstrou que o tratamento concomitante com (PhSe)2 reduziu a hepatotoxicidade e o dano celular em fígado de ratos expostos ao cádmio. O mecanismo proposto para ação do (PhSe)2 pode ser devido as suas propriedades antioxidantes ou pela sua capacidade de formar um complexo com Cd. Em contraste, a administração de (PhSe)2 potencializou o dano induzido por tetracloreto de carbono (CCl4), o que foi demonstrado pelo aumento dos níveis de marcadores bioquímicos (AST, ALT, ALP, GGT and BT) e pela severa alteração na histologia. Esses estudos também demonstraram que a administração de (PhSe)2 potencializou os níveis de peroxidação lipídica com consequente depleção das defesas antioxidantes, como a catalase e o ácido ascórbico, sugerindo que o dano oxidativo está relacionado com este efeito. Considerando os resultados obtidos, podemos sugerir que o disseleneto de difenila apresenta um efeito hepatoprotetor dependendo do modelo experimental.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-21T10:29:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 533850 bytes, checksum: d669e4c3ba80d7e72b17ab931cfde38e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T10:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 533850 bytes, checksum: d669e4c3ba80d7e72b17ab931cfde38e (MD5) Previous issue date: 2016-05-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foram utilizados 720 frangos de corte machos sexados da linhagem Cobb® em dois experimentos para avaliar níveis de selênio de fonte orgânica (SeO) em rações para frangos de corte, no período de 1 a 46 dias de idade, mantidos em ambiente de terrmoneutralidade e de alta temperatura. Em cada experimento 360 aves foram distribuídas em delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco tratamentos (uma ração controle com 0,30 ppm de selênio de fonte inorgânica (SeI) na forma de selenito de sódio e quatro rações com SeO), oito repetições e nove aves por unidade experimental. Os níveis de SeO nas rações experimentais foram: 0,19; 0,30; 0,41 e 0,52 ppm. Aos 21 dias de idade, três aves de cada gaiola, com peso mais distante da média da gaiola (±10%), foram retiradas permanecendo 240 aves em cada experimento. No experimento 1 os pintos com 1 dia de idade e peso inicial de 44 ± 0,11g, foram alojados em câmaras climáticas com temperatura de 31,9 ± 1,09oC e umidade relativa de 65 ± 3,8%, que resultaram em um ITGU calculado de 82 ± 1,4, caracterizando ambiente de termoneutralidade. Não se observou efeito dos níveis de SeO e das fontes de selênio no consumo de ração (CR), ganho de peso (GP) e conversão alimentar (CA) dos frangos de corte de 1 aos 21 e 1 aos 46 dias de idade. Da mesma forma, os níveis de SeO não influenciaram os rendimentos de carcaça, peito, coxa e sobrecoxa das aves aos 46 dias de idade. Os níveis de SeO da ração não influenciaram as atividades das enzimas superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GSH-Px), enquanto a suplementação com SeI proporcionou maiores valores nas atividades destas enzimas. Os níveis de SeO da ração, influenciaram de forma quadrática a concentração de glutationa reduzida (GSH) no plasma das aves que diminuiu até o nível estimado de 0,31 ppm. Constatou-se aumento na concentração plasmática da GSH com a suplementação de SeO. Os níveis de SeO não influenciaram os valores de malonaldeído (MDA) no plasma das aves. Por outro lado, a concentração de MDA plasmático aumentou quando se utilizou SeI em relação à fonte orgânica. Não se observou variação nos valores dos hormônios tiroxina (T4) e triiodotironina (T3) em razão do aumento dos níveis de SeO e da fonte utilizada nas rações dos frangos de corte aos 46 dias de idade. No experimento 2, os pintos com 1 dia de idade e peso inicial de 42 ± 0,12g, foram alojados em câmaras climáticas com temperatura de 34,3 ± 0,63oC e umidade relativa de 65 ± 5,1%, que resultaram em um ITGU calculado de 85 ± 1,0, caracterizando ambiente de alta temperatura. Não foi observado efeito dos níveis de SeO, quanto das fontes de selênio em nenhum dos parâmetros de desempenho, no período de 1 aos 21 dias de idade. No entanto, no período de 1 a 46 dias, enquanto o GP e a CA não foram influenciados pelos níveis de SeO, o CR das aves aumentou de forma quadrática até o nível estimado de 0,35 ppm. O CR no período total, também variou com a fonte de selênio, que foi menor nas aves suplementadas com SeO nas concentrações de 0,19 e 0,52 ppm em relação às que receberam suplementação com SeI. Não se verificou efeito dos níveis de SeO e das fontes de selênio da ração nos rendimentos de carcaça, peito, coxa e sobrecoxa das aves. Com relação aos marcadores oxidativos, constatou- se aumento linear nas atividades das enzimas da SOD e da GSH-Px em razão dos níveis de SeO da ração. Não houve efeito da fonte de suplementação na atividade da enzima SOD. Em contrapartida maior atividade da enzima GSH-Px foi observada no plasma das aves suplementadas com 0,52 ppm de SeO, em relação a fonte inorgânica. Os níveis de SeO influenciaram de forma linear decrescente a atividade da enzima catalase, enquanto a mesma não variou em função da fonte de suplementação. A concentração da molécula glutationa reduzida GSH no plasma dos frangos não foi influenciada pelos níveis e nem pela fonte de selênio utilizada. Os níveis de SeO diminuíram linearmente a concentração do hormônio T3 no soro das aves, enquanto a fonte orgânica proporcionou menores valores de T3 sérico em relação à inorgânica. Conclui-se que o nível 0,19 ppm de selênio de fonte orgânica suplementado na ração, atende a exigência dos frangos de corte e não compromete os constituintes do sistema antioxidantes das aves em ambiente de termoneutralidade e de estresse por calor. / We used 720 sexed male broilers of Cobb® lineage in two experiments to evaluate organic selenium levels (SeO) in diets for broilers, from 1 to 46 days of age kept in terrmoneutralidade environment and high temperature. In each experiment 360 birds were distributed in a completely randomized design with five treatments (one control diet with 0,30 ppm inorganic selenium (SeI) in the form of sodium selenite and four diets with SeO), eight replicates and nine birds per experimental unit. The levels of SeO the experimental diets were: 0,19; 0,30; 0,41 and 0,52 ppm. At 21 days of age three birds, with the longest average weight of the cage (± 10%) were removed from each cage. After this 240 birds remaining in each experiment. In experiment 1 the chickens at 1 day of age and initial weight of 44 ± 0,11g, were housed in climatic chambers with temperature of 31,9 ± 1,09oC and relative humidity of 65 ± 3,8%, which resulted in one BGHI calculated 82 ± 1,4, featuring the thermal neutral environment. There was no effect of SeO levels and sources of selenium (Se) in feed intake (FI), weight gain (WG) and feed conversion (FC) of broilers from 1 to 21 and 1 to 46 days age. Similarly, SeO levels did not influence the carcass yield, breast, thigh and drumstick birds at 46 days of age. The SeO levels in the diet did not affect the activities of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px), while supplementation with SeI provided higher values in the activities of these enzymes. SeO levels of feed, had a quadratic effect the concentration of reduced glutathione (GSH) in plasma of birds rose up to the level of ppm. It found an increase in plasma concentrations of GSH supplementation with SeO. The SeO levels did not influence the values malondialdehyde (MDA) in plasma of birds. On the other hand, the plasma MDA concentration increased when using SeI in relation to the organic source. There was no variation in the amounts of hormones thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3) due to the increase of SeO levels and the font used in the feed of broilers at 46 days of age. In experiment 2, chickens at 1 day of age and initial weight of 42 ± 0,12 g, were housed in climatic chambers with temperature of 34,3 ± 0,63oC and relative humidity of 65 ± 5,1%, which resulted BGHI calculated in a 85 ± 1,0, characterizing the high temperature environment. There was no effect of SeO levels and sources of Se in any of the performance parameters evaluated from 1 to 21 days. However, in the period 1- 46 days, while the WG and FC were not influenced by levels of SeO, the FI birds increased quadratically up to the level of ppm. The CR total period also varied with the source of Se, which was lower in birds supplemented with SeO at concentrations of 0,19 and 0,52 ppm in relation to that received supplementation SeI. There was no effect of SeO levels and dietary sources of Se in the carcass, breast, thigh and drumstick of birds. Regarding the oxidative markers, there was a linear increase in the activities of SOD and GSH-Px because of SeO levels in the diet. There was no effect of supplementation source in the SOD enzyme activity. In contrast higher activity of GSH-Px enzyme was observed in plasma of birds supplemented with 0,52ppm SeO, for inorganic source. The levels of SeO influenced decreasing linearly the activity of catalase, while it did not change depending on the supplemental source. The concentration of reduced glutathione GSH molecule in the plasma of chickens was not influenced by the levels nor the selenium source used. The SeO levels linearly decreased the concentration of T3 in serum of birds, while the organic source provided lower serum T3 values relative to the inorganic. It is concluded that the level of 0,19 ppm organic selenium supplemented in the diet, meets the demand of broilers and does not compromise the constituents of the antioxidant system of birds in thermoneutral environment and heat stress.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Excessive formation of reactive oxygen species (ROS) and disruption of glutamate uptake have been hypothesized as key mechanisms contributing to quinolinic acid (QA)- induced toxicity. Thus, here we investigate if the use of diphenyl diselenide (PhSe)2, guanosine (GUO) and MK-801, alone or in combination, could protect rat brain slices from QA-induced toxicity. QA (1 mM) increased ROS formation, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and decreased cell viability after 2 h of exposure. (PhSe)2 (1 μM) protected against this ROS formation in the cortex and the striatum and also prevented decreases in cell viability induced by QA. (PhSe)2 (5 μM) prevented ROS formation in the hippocampus. GUO (10 and 100 μM) blocked the increase in ROS formation caused by QA and MK-801 (20 and 100 μM) abolished the pro-oxidant effect of QA. When the non effective concentrations were used in combination produced a decrease in ROS formation, mainly (PhSe)2 + GUO and (PhSe)2 + GUO + MK-801. These results demonstrate that this combination could be effective to avoid toxic effects caused by high concentrations of QA. Furthermore, the data obtained in the ROS formation and cellular viability assays suggest different pathways in amelioration of QA toxicity present in the neurodegenerative process. / A formação excessiva de espécies reativas de oxigênio (ROS) e alterações na captação de glutamato têm sido associadas como mecanismos chave que contribuem para toxicidade induzida pelo ácido quinolínico (AQ). Assim, nós investigamos se a utilização do disseleneto de difenila (PhSe)2, guanosina (GUO) e MK-801, isoladamente ou em combinação, podem proteger as fatias de regiões cerebrais de ratos da toxicidade induzida por AQ. AQ (1 mM) aumentou a formação de ROS, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e diminuiu a viabilidade celular após 2h de exposição. (PhSe)2 (1 μM) protegeu contra esta formação de ROS no córtex e no estriado e além disso preveniu a diminuição da viabilidade celular induzida pelo AQ. (PhSe)2 (5 μM) preveniu a formação de ROS no hipocampo. GUO (10 e 100 μM) bloqueou o aumento na formação de ROS causada pelo AQ e MK-801 (20 e 100 μM) aboliu o efeito pró-oxidante do AQ. Quando as concentrações não-efetivas foram usadas em combinação produziram uma diminuição na formação de ROS, principalmente (PhSe)2 + GUO e (PhSe)2 + GUO + MK-801. Estes resultados demonstram que esta combinação pode ser eficaz para evitar os efeitos tóxicos provocados por concentrações elevadas do AQ. Além disso, os dados obtidos nos ensaios de formação de ROS e viabilidade celular sugerem diferentes vias de atuação na melhora da toxicidade induzida pelo AQ presente no processo neurodegenerativo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The liver presents extraordinary functional diversity, particularly in the control of energy production, immune defense and volemic reserve. The human being is exposed occupationally and in the environment to a variety of hepatotoxic compounds, such as the use of paints and their derivatives (2-nitropropane, 2-NP), chemical reagents (carbon tetrachloride, CCl4) and exposure to cigarette (2-NP). Therefore, it is interesting the study of therapies to prevent or even reverse the poisoning caused by these compounds. Considering that reactive oxygen species (ROS) have an important role in various diseases, especially in liver diseases, the use of antioxidant therapies should be considered. In this context, the heterocyclic compounds containing selenium in their structures have attracted the attention of researchers. Thus, this study investigated the antioxidant activity of 3-alkynyl selenophenes in models of oxidative damage in vitro and ex vivo in rats (Wistar, male, weighing 200-300g). A class of 3-alkynyl selenophene compounds with different substitutions was tested, with the objective to assess their antioxidant profile and their possible toxic effect in vitro. As a result, 3-alkynyl selenophenes had antioxidant activity, but this activity was dependent on the presence of terminal alkynes in the molecule or easy conversion to it. The possible toxic effect of 3-alkynyl selenophenes was evaluated through the activity of the enzyme δ-aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) in vitro. The results showed that none of 3-alkynyl selenophenes inhibited the activity of this enzyme, suggesting that this class of compound did not present toxicity on this enzyme. From these results, selenophene h (compound that had the best antioxidant activity in vitro) was selected for the evaluation of its protective effect against oxidative damage induced by 2-NP and CCl4 (ex vivo). Selenophene h (25 mg/kg) protected against the increase of markers of liver damage (aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) activities) and oxidative stress induced by administration of 2-NP in rats. 2-NP induced microscopic changes, evaluated by histopathological inspections, that were protected by this compound. Selenophene h showed a protective effect against the increase of lipid peroxidation and inhibition of activity of δ-ALA-D in animals treated with 2-NP. Selenophene h protected against oxidative damage induced by CCl4 in rats. A single dose of CCl4 caused significant hepatotoxicity, evidenced by elevated plasma enzyme activity of AST and ALT, increased incidence of histopathological lesions, increased lipid peroxidation levels and the activity of Glutathione-S-transferase (GST), decreased levels of ascorbic acid and the activity of catalase and δ-ALA-D. In conclusion, 3-alkynyl selenophene protected from all these changes, confirming its hepatoprotective effect. Considering the results, we suggest that 3-alkynyl selenophene, an antioxidant, may be a useful therapy for the oxidative damage induced by 2-NP or CCl4 . / O fígado apresenta extraordinária pluralidade funcional, destacando-se no controle de produção de energia, defesa imunológica e reserva volêmica. No meio ambiente e ocupacionalmente, o ser humano está exposto a uma variedade de compostos hepatotóxicos, como por exemplo, no uso de tintas e seus derivados (2-nitropropano, 2- NP), reagentes químicos (tetracloreto de carbono, CCl4) e na exposição ao cigarro (2-NP). Portanto, é interessante o estudo de terapias que previnam ou até mesmo revertam a intoxicação causada por estes compostos. Considerando que as espécies reativas de oxigênio (EROs) apresentam importante papel sobre diversas patologias, em especial nas doenças hepáticas, o uso de terapias antioxidantes deve ser considerada. Neste contexto, destacam-se os compostos heterocíclicos contendo selênio em sua estrutura. Deste modo, neste estudo investigou-se a atividade antioxidante de 3-alquinil selenofenos em modelos de dano oxidativo in vitro e ex vivo em ratos (Wistar, machos, pesando entre 200 300 g). Para esse fim, testou-se uma classe de compostos 3-alquinil selenofeno, com diferentes substituições na estrutura química, com o objetivo de avaliar o perfil antioxidante e seu possível efeito tóxico in vitro em ratos. Como resultado, 3- alquinil selenofenos tiveram atividade antioxidante, porém esta atividade foi dependente da presença de um alquino terminal na molécula ou da fácil conversão da molécula a um alquino terminal. Além disso, o possível efeito tóxico dos 3-alquinil selenofenos foi avaliado através da atividade da enzima δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) in vitro. Os resultados obtidos demonstraram que nenhum dos 3-alquinil selenofenos testados inibiu a atividade desta enzima, sugerindo que esta classe de compostos não apresentou toxicidade sobre a atividade da δ-ALA-D. A partir destes resultados, selecionou-se o selenofeno h (que obteve melhor atividade antioxidante in vitro) para a avaliação do seu efeito protetor contra o dano oxidativo induzido por 2-NP e CCl4 em ratos (ex vivo). O selenofeno h (25 mg/kg) protegeu contra o aumento dos marcadores de dano hepático (aspartato aminotranferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT)) e de estresse oxidativo induzidos pela administração do 2-NP. O 2-NP induziu alterações microscópicas avaliadas por inspeções histopatológicas as quais foram protegidas pelo composto. O selenofeno h demonstrou efeito protetor contra o aumento da peroxidação lipídica e inibição da atividade da δ-ALA-D nos animais tratados com 2-NP. Além disso, o selenofeno h protegeu contra o dano oxidativo induzido pelo CCl4 em ratos. Uma única dose de CCl4 causou significante hepatotoxicidade, evidenciada por elevação da atividade plasmática das enzimas AST e ALT, aumento da incidência de lesões histopatológicas, aumento dos níveis de peroxidação lipídica e da atividade da enzima glutationa-S-transferase (GST), bem como diminuição dos níveis de ácido ascórbico e da atividade das enzimas catalase e δ-ALA-D. A partir dos resultados demonstrados, verificou-se que o selenofeno h protegeu contra todas estas alterações, confirmando o seu efeito hepatoprotetor. Considerando os resultados obtidos, pode-se sugerir que o selenofeno h, uma molécula com atividade antioxidante, pode ser uma útil terapia contra o dano oxidativo induzido pelos hepatotoxicantes: 2-NP e CCl4.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Selenium (Se) is an essential micronutrient present in selenoproteins on living beins, in the form of the amino acid selenocysteine and selenomethionine. Chemically related to Se, tellurium (Te) has no biological function in mammals, however, organic Te compounds showed up as good antioxidant agents. Although ebselen (Ebs), diphenyl diselenide [(PhSe)2] and diphenyl ditelluride [(PhTe)2] present antioxidant properties via their glutathione peroxidase (GPx) mimetic activity, these compounds exhibit toxic effects at high concentrations due to its property in oxidizing thiols groups. However, the toxicity mechanism of these compounds through the modulation of gene expression was never studied in human cells. Thus, this study aimed to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of organochalcogens in human leukocytes, and evaluate their mechanisms through the production of reactive oxygen species (ROS) and modulation of antioxidant proteins expression, and to evaluate the relative amount of organochalcogens in contact with the cells in our ex vivo exposure model. Trypan s blue exclusion test and comet assay were used to evaluate, respectively, cytotoxicity and genotoxicity induced by the compounds. The fluorescence of dichlorofluorescein (DCFH) and propidium iodide (PI) were measured in leukocytes exposed by flow cytometry. The expression of the genes for the enzymes Catalase, Superoxide Dismutase 1, Glutathione Peroxidase 3, Glutathione Peroxidase 4, Thioredoxin Reductase 1 and Nrf-2 were analyzed. A dichloromethane extraction of the buffer and the pellet of the cells was injected into a GC-MS apparatus to evaluate the amount of compound in contact with cells. The compounds induced a reduction in cell viability only in the concentration of 50 μM, being Ebs the most cytotoxic compound, followed by (PhTe)2 and (PhSe)2, while (PhTe)2 was the only compound able of increasing the apoptotic rate of leukocytes, which happened at all concentrations (10-50 μM). (PhTe)2 increased DNA damage index in all tested concentrations (5-50 μM), while Ebs and (PhSe)2 did it only at 50 μM concentration. Surprisingly, (PhSe)2 was the only compound effective in increasing ROS production in all tested concentrations (10-50 μM), which was accompanied by an increase in the SOD1 expression and a decrease in CAT expression. All compounds were effective in decreasing the expression of GPX3 and NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), and none altered the expression of GPX4 and TRXR1. The compounds were found in higher concentrations in leukocyte pellet extraction than in their buffer. We conclude that the toxicity of the compounds in question is not directly related to their property in inducing production of ROS. / O selênio (Se) é um micronutriente essencial presente nas selenoproteínas dos organismos vivos, na forma dos aminoácidos selenocisteína e selenometionina. Quimicamente relacionado ao Se, o telúrio (Te) não possui nenhuma função biológica nos mamíferos, porém, compostos orgânicos de Te se mostraram bons agentes antioxidantes. Apesar do ebselen (Ebs), disseleneto de difenila [(PhSe)2] e ditelureto de difenila [(PhTe)2] possuírem atividade mimética a enzima glutationa peroxidase (GPx), exibindo propriedades antioxidantes, estes compostos apresentam efeitos tóxicos em altas concentrações, devido a sua capacidade de oxidar grupos tióis. Porém, os mecanismos de toxicidade destes compostos através da modulação da expressão gênica nunca foram estudados em células humanas. Desta forma, este estudo objetivou avaliar a citotoxicidade e a genotoxidade dos organocalcogênios em leucócitos humanos, e avaliar seus mecanismos através da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e modulação da expressão de proteínas antioxidantes, além de avaliar a quantidade relativa de organocalcogênio em contato com as células em nosso modelo de exposição ex vivo. O teste de exclusão do azul de Trypan e o ensaio cometa foram utilizados para avaliar, respectivamente, a citotoxicidade e a genotoxicidade dos organocalcogênios. A fluorescência da diclorofluoresceína (DCFH) e iodeto de propídeo (IP) foi medida nos leucócitos expostos por citometria de fluxo. A expressão dos genes para as enzimas Catalase, Superóxido Dismutase 1, Glutationa Peroxidase 3, Glutationa Peroxidase 4, Tiorredoxina Redutase 1 e Nrf-2 foram analisados. Uma extração de diclorometano do tampão e do pellet das células foi injetada em um aparelho de GC-MS para avaliar a quantidade de composto em contato com as células. Os organocalcogênios induziram a uma redução da viabilidade celular apenas na concentração de 50 μM, sendo que o efeito maior foi do Ebs, seguido pelo (PhTe)2 e pelo (PhSe)2, enquanto o (PhTe)2 foi o único composto capaz de aumentar a taxa apoptótica dos leucócitos, o que aconteceu em todas as concentrações (10-50 μM). O (PhTe)2 aumentou o índice de dano ao DNA em todas as concentrações testadas (5-50 μM), enquanto o Ebs e o (PhSe)2 o fizeram apenas na concentração de 50 μM. Surpreendentemente, o (PhSe)2 foi o único composto efetivo em aumentar a produção de EROs em todas as concentrações testadas (10-50 μM), o que foi acompanhado por um aumento na expressão da SOD1 e uma diminuição da expressão da CAT. Todos os compostos foram efeitovs em diminuir a expressão da GPX3 e do NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), sendo que nenhum alterou a expressão da GPX4 e da TRXR1. Os organocalcogênios foram encontrados em maior concentração na extração do pellet de leucócitos do que no seu tampão. Concluímos que a toxicidade dos compostos em questão não está diretamente relacionada com a propriedade dos mesmos em produzir EROs.

Oxidative stress has been implicated in the pathophysiology of several neurological diseases since the brain is an organ highly susceptible to oxidative damage. Temporal lobe epilepsy (TLE) has been widely studied due to the high prevalence rate and refractoriness to drug treatment. In addition, the ELT can be associated with psychiatric comorbidities, such as depression. Since many organoselenium compounds have antioxidant and neuroprotective properties, this study investigated the effects of 2,2'-dithienyl diselenide (DTDS) on seizures induced by kainic acid (KA), an experimental model of TLE, as well as its antioxidant potential in vitro and antidepressant-like activity in rats. The results showed that DTDS (100 mg/kg, per oral) reduced seizures induced by KA administration (10 mg/kg, intraperitoneal), which were demonstrated by behavioral tests and electroencephalographic analysis. The increase in the hippocampal content of reactive species and protein carbonylation as well as the stimulation of Na+ K+ ATPase activity caused by KA were reduced by DTDS (50 and 100 mg/kg). In addition, DTDS (100 mg/kg) protected against hippocampal degeneration resulting from exposure of rats to KA. DTDS, at low concentrations (μM range), reduced the content of reactive species, protein carbonylation and lipid peroxidation in rat brain homogenate in vitro and presented mimetic properties to dehydroascorbate (DHA) reductase and glutathione Stransferase (GST), important enzymes for antioxidant function. The results also revealed that DTDS was effective in inhibiting the activity of monoamine oxidase (MAO) A and B in rat brain homogenate in vitro (25-100 μM) and in causing a reduction on immobility time of rats in the forced swimming test (FST) (50 and 100 mg/kg, per oral). These findings suggest that DTDS produced an anticonvulsant action in the KA model and attenuated the subsequent oxidative damage and neuronal loss in hippocampus. Furthermore, the data showed that DTDS had antioxidant and MAO non-selective inhibitor effects in rat brain in vitro and antidepressant-like action in rats. Therefore, DTDS may be useful as a therapy for the treatment of comorbidity ELT/depression. / O estresse oxidativo tem sido implicado na patofisiologia de diversas doenças neurológicas uma vez que o cérebro é um órgão altamente susceptível ao dano oxidativo. A epilepsia do lobo temporal (ELT) tem sido amplamente estudada devido à alta taxa de prevalência e refratariedade ao tratamento medicamentoso. Além disso, a ELT pode estar associada com comorbidades psiquiátricas, tais como a depressão. Tendo em vista que muitos compostos orgânicos de selênio apresentam propriedades antioxidantes e neuroprotetoras, este trabalho investigou os efeitos do 2,2 -disseleneto de ditienila (DSDT) sobre as convulsões induzidas por ácido caínico (KA), um modelo experimental de ELT, bem como seu potencial antioxidante in vitro e atividade do tipo antidepressiva em ratos. Os resultados mostraram que o DSDT (100 mg/kg, via oral) reduziu as convulsões induzidas pela administração de KA (10 mg/kg, intraperitoneal), as quais foram demonstradas a partir de testes comportamentais e análise eletroencefalográfica. O aumento do conteúdo hipocampal de espécies reativas e de carbonilação de proteínas bem como a estimulação da atividade da Na+ K+ ATPase causados pelo KA foram reduzidos por DSDT (50 e 100 mg/kg). Além disso, o DSDT (100 mg/kg) protegeu contra a degeneração hipocampal resultante da exposição de ratos ao KA. O DSDT em baixas concentrações (na faixa de μM) reduziu o conteúdo de espécies reativas, carbonilação de proteínas e peroxidação lipídica em homogenato de cérebro de ratos in vitro e apresentou propriedades miméticas à deidroascorbato (DHA) redutase e à glutationa Stransferase (GST), enzimas importantes para a função antioxidante. Os resultados também revelaram que o DSDT foi efetivo em inibir a atividade da monoamino oxidase (MAO) A e B em homogenato de cérebro de ratos in vitro (25-100 μM) e em causar uma redução no tempo de imobilidade de ratos no teste do nado forçado (TNF) (50 e 100 mg/kg, via oral). Estes achados sugerem que o DSDT produziu uma ação anticonvulsivante no modelo do KA e atenuou o subseqüente dano oxidativo e a perda neuronal em hipocampo. Além disso, os dados mostraram que o DSDT teve efeito antioxidante e inibidor não-seletivo da MAO em cérebro de ratos in vitro bem como ação do tipo antidepressiva em ratos. Portanto, o DSDT pode ser útil como uma terapia para o tratamento da comorbidade ELT/depressão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Selenium (Se) is an essential trace element for man and is known for its role in regulating growth and development of the fetus and newborn. Furthermore, Se is a micronutrient required for normal spermatogenesis and, therefore, essential for normal male reproductive function. However, it is well known that this element, depending of dose, can be highly toxic to several species of animals. Diphenyl diselenide [(PhSe)2] is a Se-compound widely used as intermediate in organic synthesis, as a consequence, the risk of human exposure to this chemical at the workplace may increase. Several studies demonstrated that (PhSe)2 is an organoselenium compound with potential therapeutic use. The present study evaluates the effects of single maternal subcutaneous injection of 50 and 100 mg/kg (PhSe)2 at gestational days (GD) 6, 10 or 17 in Wistar rats (article 1). The highest dose of (PhSe)2 was also administered at GD7-12. External and internal fetal soft-tissue examination was performed at GD20. No mortality was observed in fetuses or dams at any (PhSe)2 treatment. Neither did exposure to (PhSe)2 cause significant changes to fetal body weight, organ weight, or fetal size when dministered at GD6-8, 10-12 or 17. Exposure to 100 mg/kg (PhSe)2 at GD 9 produced significant changes in fetal biometry (crown-rump (CR) length) and body weight. No increase in the proportion of fetuses with external visible abnormalities was observed in groups exposed to (PhSe)2. Skeletal anomalies were observed in fetuses in the GD 9-11 treatment groups and included incomplete ossification of cranial bones, misshapen and incomplete ossification of sternebrae, reduced sternebrae number, wavy and extra ribs, incomplete ossification of fore and hindpaw bones and incomplete ossification of sacral and caudal bones. We conclude that maternal administration of (PhSe)2 during GD 7-12 led to increased incidences of these skeletal variations or anomalies, but did not cause externally visible malformations in rat fetuses. Another focus of this study was the evaluation of the effect of paternal exposure to (PhSe)2 on the development of progeny of Wistar male rats (article 2). Male rats were exposed to (PhSe)2 subcutaneously for 4 weeks (wk) at the dose of 5.0 mg/kg and 8 weeks at the dose of 2.5 mg/kg, prior to mating with unexposed females. No lethality was noted in any group. At term of exposure period, 4-wk-exposed male rats presented significant decrease in the body weight. Sex organ weights were similar in (PhSe)2-exposed and control male groups. The number of implantation sites in females mated with males exposed to (PhSe)2 for 8-wk was significantly higher than those of the respective control group. Male exposure to (PhSe)2, administered for 4- and 8-wk, did not change fetal body weight. Gross examination of fetuses from 4- and 8-wk-exposed groups did not reveal the appearance of external anomalies. Examination of live fetuses for ossification centers did not show any significant difference between groups. No increase in the incidence of skeletal anomalies was observed in fetuses obtained from females impregnated with (PhSe)2-exposed males. The current study indicated that (PhSe)2 given sub-chronically (4 or 8 weeks) to male rats had no adverse effects on their progeny. On the basis of results mentioned above, it is possible conclude that (PhSe)2 is a compound with low developmental toxicity, since adverse effects observed were only manifested at a high level dose. Of particular importance, (PhSe)2 possess its pharmacological properties at doses lower than these tested here. / O selênio (Se) é um elemento traço essencial para humanos e desempenha uma importante função durante a gestação, regulando o crescimento e desenvolvimento de fetos e recém-nascidos. Além disso, o Se é um micronutriente requerido para o processo da espermatogênese e, portanto, essencial para a função reprodutiva em machos. Entretanto, o elemento Se, dependendo da dose, pode ser tóxico para diversas espécies de animais. O disseleneto de difenila [(ØSe)2] é um composto de Se amplamente utilizado como intermediário em reações de síntese orgânica, o que aumenta o risco de intoxicação por exposição ocupacional a este composto. Existem diversos estudos demonstrando que o (ØSe)2 possui propriedades farmacológicas. O presente estudo avaliou os efeitos da administração subcutânea, única, de (ØSe)2 nas doses de 50 ou 100 mg/kg no 6°, 10° ou 17° dia da gestação de ratas Wistar (artigo 1). Os estudos com a maior dose de (ØSe)2 (100 mg/kg) foram estendidos a outros dias da gestação (7° ao 12°). No 20° dia de gestação foi realizada uma laparotomia para a retirada dos fetos e a observação do aparecimento de malformações morfológicas externas e esqueléticas. Não foram observadas mortes maternas e fetais nos grupos expostos ao (ØSe)2. A exposição ao (∅Se)2 não causou alterações significativas nos parâmetros de desenvolvimento avaliados (peso e comprimento fetal), com exceção da exposição a 100 mg/kg de (∅Se)2 no 9° dia de gestação, a qual produziu mudanças significativas na biometria fetal: diminuição do comprimento longitudinal e do peso corporal do feto. Não foi observado um aumento significativo no aparecimento de malformações fetais nos grupos expostos ao (∅Se)2. A exposição ao (∅Se)2 aumentou a incidência de alterações na ossificação do esqueleto dos fetos, principalmente nos grupos tratados no 9°, 10° e 11° dia de gestação sem afetar a sobrevivência dos mesmos. As alterações observadas incluem: ossificação incompleta dos ossos do crânio, das vértebras sacrais e caudais e dos ossos das patas anteriores e posteriores. Além disso, foram observadas alterações nas esternebras das quais, destacam-se: malformação, número reduzido e incompleta ossificação. Um número extra de costelas e costelas onduladas também foi observado. Portanto, com base nos resultados encontrados, concluímos que a exposição materna ao (ØSe)2 leva ao aumento na incidência de alterações esqueléticas nos fetos, sem causar o aparecimento de malformações externas visíveis e sem afetar a sobrevivência dos mesmos. Outro foco deste estudo foi avaliar o grau de toxicidade da exposição sub-crônica ao (ØSe)2 sobre o desenvolvimento da prole de ratos Wistar (artigo 2). Os ratos foram expostos ao composto pela via subcutânea por um período de 4 (na dose de 5,0 mg/kg) ou 8 semanas (2,5 mg/kg) antes do período de acasalamento. Não foram observadas mortes em nenhum dos grupos e, ao final do período de exposição, apenas os animais tratados com o composto por um período de 4 semanas apresentaram uma redução significativa do peso corporal. O peso dos órgãos sexuais masculinos (testículos e epidídimos) não foi alterado pelo tratamento. Foi observado um aumento significativo no número de sítios de implantações nas fêmeas acasaladas com os machos expostos ao (ØSe)2 por um período de 8 semanas. Em relação aos parâmetros fetais, não foram observadas anomalias externas e nem mudanças no peso em ambos os grupos tratados com o (ØSe)2 (4 ou 8 semanas). Não foram observadas diferenças significativas no desenvolvimento do esqueleto dos fetos expostos a este composto. O presente estudo demonstrou que a exposição sub-crônica (4 ou 8 semanas) ao (ØSe)2 não causou efeitos adversos sobre a prole de ratos Wistar. Tendo em vista os dados obtidos no presente estudo, é possível concluir que o composto (ØSe)2 apresenta baixa toxicidade desenvolvimental, uma vez que os efeitos adversos observados neste estudo se manifestam apenas em uma dose muito alta. É importante salientar que o (ØSe)2 desempenha suas propriedades farmacológicas em doses mais baixas do que as testadas neste trabalho.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Acetylcholinesterase (AChE) is an important regulatory enzyme that modulates cholinergic synapses by hydrolysis of acetylcholine (ACh), a neurotransmitter involved in many biological processes, especially in memory and cognition. Thus, AChE inhibitors were initially developed for the treatment of cognitive disorders, especially related to Alzheimer's disease. Currently, the inhibitors on the market, such as tacrine, rivastigmine, donepezil, galantamine, although efficient have limitations, such as low bioavailability, gastrointestinal and hepatic side effects. Ebselen, a synthetic organic compound of selenium, is considered a potent pharmacological agent due to its various effects already reported, including antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective effects, and also low toxicity attributed to the molecule. This compound crosses the blood brain barrier and is safe based on cellular toxicity and clinical trials Phase I-III. There is evidence that ebselen inhibits AChE activity ex vivo in brain rats, which generated great interest in further studies about its possible use as a treatment for cognitive dysfunction. In order to increase the knowledge about the mechanisms involved in this action, this study aimed to evaluate the effect of ebselen on the brain AChE activity in vitro by determining its IC50, the kinetic profile via Michaelis-Menten and Lineaweaver-Burk and as reversibility of inhibition by dialysis. The results show that ebselen inhibited AChE activity with an IC50 of 29 μM, similar to the value found for the purified electric eel AChE. Ebselen showed a mixed inhibition due to its increased Km and decreased Vmax. Besides, it was observed a reversible inhibition, because the AChE activity was recovered after 60 min of dialysis. Considering, the results obtained in this study, the use of ebselen as a therapeutic agent for treatment of diseases associated with cholinergic dysfunction should be considered, although behavioral studies of memory are required to support this hypothesis / A acetilcolinesterase (AChE) é uma importante enzima regulatória que modula as sinapses colinérgicas através da hidrólise da acetilcolina (ACh), um neurotransmissor envolvido em diversos processos biológicos, em especial na memória e na cognição. Dessa forma, os inibidores da AChE foram inicialmente desenvolvidos para o tratamento de disfunções cognitivas, principalmente relacionadas com a doença de Alzheimer. Os inibidores da AChE disponíveis no mercado, como, a tacrina, rivastigmina, donepezila, galantamina, apesar de eficientes apresentam limitações, como a baixa biodisponibilidade, e efeitos colaterais a nível gastrointestinal e hepático. O ebselen, um composto orgânico sintético de selênio, é considerado um potente agente farmacológico em função de seus diversos efeitos já reportados, entre eles antioxidante, anti-inflamatório e neuroprotetor, e também pela baixa toxicidade atribuída à molécula. Sabe-se que o ebselen atravessa a barreira hematoencefálica e é seguro com base na toxicidade celular e ensaios clínicos de Fase I-III. Há evidências de que o ebselen inibe a atividade da AChE cerebral em ratos ex vivo, o que gerou grande interesse por estudos mais aprofundados a respeito do seu possível uso como tratamento para disfunções cognitivas. Com o propósito de ampliar o conhecimento sobre os mecanismos envolvidos nesta ação, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do ebselen na atividade da AChE cerebral in vitro, determinando sua concentração que inibe a atividade da enzima em 50% (CI50), o perfil cinético via Michaelis-Menten e Lineaweaver-Burk, bem como a reversibilidade da inibição por diálise. Os resultados obtidos demonstraram que o ebselen inibiu a atividade da AChE com a CI50 de 29 μM, semelhante ao valor encontrado para a AChE purificada de enguia elétrica. O ebselen apresentou uma inibição de caráter misto, e reversível, devido ao aumento do Km e diminuição da Vmax. Além disso, observou-se uma inibição reversível, dado que a atividade da AChE foi recuperada após 60 minutos de diálise. Considerando os resultados obtidos neste estudo, o uso do ebselen como um agente terapêutico para o tratamento de doenças associadas às disfunções colinérgicas deve ser considerado, embora estudos comportamentais de memória sejam necessários para fundamentar esta hipótese.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In recent years have been identifical numerous pharmacological properties of a selenium compound, diphenyl diselenide [(PhSe)2]. Consequently, it is important the investigation of its toxic effect for a safe application in pharmacological studies. It is known that babies, in particular, have many physiological and biochemical changes related to development, which increase the susceptibility to toxic effects of drugs. Thus, the article 1 investigated the appearance of seizure episodes induced by (PhSe)2 when administered orally at doses of 5 to 500 mg/kg in rat pups (pos natal day 12-14) and the possible glutamatergic (article 2) and GABAergic (article 3) mechanisms involved in this process. Some studies using different experimental models have demonstrated the most different pharmacological and toxicodynamics properties of (PhSe)2. However, little is known about the toxicokinetic disposition of this compound. Therefore, the aim of article 4 was to determine and quantify the plasma levels of (PhSe)2 in adult mice and rats after oral (p.o.) administration of 500 mg/kg (PhSe)2; to verify the involvement of different routes of administration, vehicle and animal species in plasma levels of (PhSe)2 and in the onset of the first seizure episode induced by it. In article 5, it was determined and quantified the levels of (PhSe)2 in plasma, liver and brain of rat pups and these levels were correlated to the latency for the onset of the first seizure episode. To obtain more information about the compound, which were to supplement the data obtained, we carried out in vitro kinetic models. The manuscript 1 investigated the drug-like properties of (PhSe)2 in regards to stability, solubility, absorption and plasma protein binding (PPB) in vitro. In manuscript 2, it was conducted an in vitro study in order to identify possible metabolic pathways responsible for the biotransformation of (PhSe)2 in the body. Results of article 1 showed that administration of (PhSe)2 caused toxicity in rat pups, evidenced by the appearance of seizures. These were dose dependent and were, at least in part, related to oxidative stress. Among the mechanisms involved in the convulsive effect of (PhSe)2 were the interaction with: glutamatergic system by stimulating the inotropic glutamatergic receptors NMDA and by inhibiting the uptake of glutamate (Article 2); GABAergic system by antagonize the GABAA receptor, stimulating GABA transaminase enzyme and increasing GABA uptake (Article 3). The article 4 revealed that the maximum concentration of (PhSe)2 in the plasma of adult rats and mice occurred 30 minutes after p.o administration of the compound and remained detectable up to 8 hours after administration. The use of different routes of administration (intraperitoneal (i.p.), p.o., subcutaneous (s.c.)) or vehicle (canola oil or dimethyl sulfoxide (DMSO)) in rats and mice indicated that the onset of the first seizure episode and plasma levels are dependent on the route of administration (i.p. > p.o. > s.c.), vehicle (DMSO > canola oil) and animal species (mouse > rat). In article 5, it was observed that rat pups showed seizures even presenting lower plasma values of (PhSe)2 as compared to adults. This result demonstrated that rat pups are more sensitive to the toxic effects of (PhSe)2 than adult rats. Levels of (PhSe)2 in the liver and brain of rat pups showed a negative correlation with the latency to the first seizure episode. The manuscript 1 showed that (PhSe)2 has chemical and biological stability. However, the compound has a low solubility in water, a high partition coefficient octanol-water and an extensive plasma protein binding. Manuscript 2 indicated that (PhSe)2 is not biotranformed by Phase I reactions, catalyzed by cytochrome P450. It reacted chemically with reduced glutathione (GSH) and N-acetylcysteine (NAC) to form adducts or reacts with protein SH groups. The presence of GSH or NAC in the incubation medium decreased the binding of (PhSe)2 protein. Finally, it was observed that (PhSe)2 reduced the activity of cytochrome P450. Together, the data presented showed that the intensity of toxic effects caused by (PhSe)2 are directly related to its toxicokinetic. / Nos últimos anos, têm sido identificadas inúmeras propriedades farmacológicas do composto de selênio disseleneto de difenila [(PhSe)2]. Assim, a pesquisa dos efeitos tóxicos deste composto torna-se importante para a segurança na aplicação farmacológica. Sabe-se que os bebês, em particular, apresentam muitas mudanças fisiológicas e bioquímicas relacionadas ao desenvolvimento, que aumentam a suscetibilidade aos efeitos tóxicos de drogas. Desta forma, no artigo 1 investigou-se o aparecimento de convulsões induzida pelo (PhSe)2, quando administrado pela via oral (p.o), nas doses de 5 à 500 mg/kg em ratos bebês (12-14 dias de vida) bem como os possíveis mecanismos glutamatérgicos (Artigo 2) e GABAérgicos (Artigo 3) envolvidos em tal processo. Vários estudos, utilizando diferentes modelos experimentais demonstraram as mais diferentes propriedades farmacológicas e toxicodinâmicas do (PhSe)2 no entanto, pouco se conhece sobre a toxicodinâmica deste composto. Por isso, o objetivo do artigo 4 foi determinar e quantificar os níveis plasmáticos de (PhSe)2 em ratos e camundongos adultos após a administração p.o. de (PhSe)2 na dose de 500 mg/kg; bem como verificar o envolvimento de diferentes vias de administração, veículos e espécie animal nos níveis plasmáticos do composto e no aparecimento de convulsões induzidas pelo mesmo. No artigo 5, determinou-se e quantificou-se os níveis de (PhSe)2 no plasma, fígado e cérebro de ratos bebês e correlacionou-se estes níveis à latência para o aparecimento de convulsões. Devido a necessidade de obter mais informações sobre o composto, que viessem a complementar os dados obtidos, realizou-se modelos cinéticos in vitro. O manuscrito 1 investigou parâmetros relacionados a estabilidade, solubilidade, absorção e ligação às proteínas plasmáticas do (PhSe)2 in vitro. No manuscrito 2 realizou-se um estudo in vitro para identificar as vias metabólicas responsáveis pela biotransformação do (PhSe)2 no organismo. Os resultados do artigo 1 demonstraram que a administração de (PhSe)2 causou toxicidade em ratos bebês, evidenciada pelo aparecimento de convulsões. Estas são dependentes da dose utilizada e estão, pelo menos em parte, relacionadas ao estresse oxidativo. Dentre os mecanismos neuroquímicos envolvidos no efeito convulsivante do (PhSe)2 estão a interação com o sistema glutamatérgico, por estimular os receptores glutamatérgicos ionotrópicos do tipo NMDA e por inibir a captação de glutamato (Artigo 2); e com o sistema GABAérgico, por antagonizar os receptores GABAégicos do tipo GABAA, estimulando a enzima GABA transaminase e estimulando a captação de GABA (Artigo 3). O artigo 4 demonstrou que concentração máxima de (PhSe)2 no plasma de ratos e camundongos adultos ocorreu 30 minutos após a administração pela via oral do composto e permaneceu detectável até 8 horas após sua administração. O uso de diferentes vias de administração (intraperitonial (i.p); p.o; subcutânea (s.c)) e veículo (óleo de canola ou dimetil sulfóxido (DMSO)) em ratos e camundongos indicou que o aparecimento de convulsões e os níveis plasmáticos de (PhSe)2 são dependentes da via de administração (i.p > p.o > s.c), do veículo (DMSO > óleo de canola) e da espécie animal (camundongo > rato). No artigo 5 observou-se ainda que os ratos bebês convulsionaram mesmo apresentando níveis plasmáticos menores de composto que os adultos, o que nos leva a crer que estes são mais sensíveis aos feitos tóxicos do (PhSe)2. Os níveis de (PhSe)2 no fígado e no cérebro de ratos bebês no momento do episódio convulsivo apresentaram uma correlação negativa com a latência para o primeiro episódio convulsivo. O manuscrito 1 revelou que o (PhSe)2 apresenta estabilidade química e biológica. No entanto, o composto apresenta uma baixa solubilidade em água, um alto coeficiente de partição octanol-água e uma extensa ligação às proteínas plasmáticas. O manuscrito 2 indicou que o (PhSe)2 não é biotransformado por reações de fase I catalizadas pelo citocromo P450. O composto reage quimicamente com a glutationa reduzida (GSH) e a N-acetilciateína (NAC), formando adutos ou ainda reage com grupos SH de proteínas. A presença de GSH ou NAC no meio de incubação diminuiu a ligação do (PhSe)2 às proteínas. Por fim, foi observado que o (PhSe)2 reduziu a atividade das enzimas do citocromo P450. Em conjunto, os resultados desta tese demonstraram que a intensidade dos efeitos tóxicos causados pelo (PhSe)2 estão diretamente relacionados a sua toxicocinética.

Alzheimer s (DA) is a neurodegenerative disease evidenced by cognitive disorders and attention deficit and learning, and is the main cause of dementia in the elderly. The amyloid hypothesis posits that extracellular amyloid-β (Aβ) deposits are the fundamental etiological factor of the disease. However, the AD etiology has yet to be fully understood and common treatments remain largely non-efficacious. Caernorhabditis elegans transgenic strains expressing toxic Aβ has been employed as AD in vivo model in order to elucidate mechanisms and verifying the effectiveness of pharmacological compounds. The organoselenium compound tested in this study, Diphenyl-diselenide (PhSe)2, has shown efficacy in ameliorate several parametres in neurodegenerative disease models. In the present study, we analyzed the effects of (PhSe)2 chronic treatment on Aβ peptide-induced toxicity in C. elegans. This data shows that chronic exposure to (PhSe)2 attenuated oxidative stress induced by Aβ with concomitant recovery of associative learning memory in worms. In addition, (PhSe)2 decreased Aβ transgene expression, suppressing the Aβ peptide and down-regulating hsp-16.2 by reducing the need of this chaperone under Aβ toxicity. This observations suggest that (PhSe)2 plays an important role in protection against oxidative stress-induced toxicity, this representing a promising potential pharmaceutical modality by attenuating Aβ expression. / A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa evidenciada por distúrbios cognitivos e déficit de atenção e aprendizagem, sendo a principal causa de demência em idosos. A Hipótese Amilóide postula o acúmulo de depósitos extracelulares do peptídio β-amilóide (Aβ) no cérebro como o principal fator da doença. Entretanto, sua etiologia ainda não está completamente elucidada e seu tratamento visa apenas a melhora dos sintomas. Cepas transgênicas do nematódeo Caernorhabditis elegans que expressam as espécies tóxicas Aβ, têm sido utilizadas como modelos in vivo de DA para elucidar mecanismos e verificar a eficácia de novas moleculas. O disseleneto de difenila ((PhSe)2), composto orgânico de selênio utilizado nesse estudo, tem demonstrado eficácia em melhorar diversos parâmetros em modelos de doenças neurodegenerativas. No presente estudo foram analisados os efeitos do tratamento crônico com (PhSe)2 na toxicidade induzida pela Aβ em C. elegans. Os resultados mostraram que a exposição crônica ao (PhSe)2 atenuou o estresse oxidativo induzido pela Aβ, além de recuperar a memória associativa no nematódeo. Além disso, o (PhSe)2 diminuiu a expressão do gene Aβ, levando a supressão do peptídio Aβ e reduzindo a expressão do gene hsp-16.2, por diminuir a necessidade desta chaperona frente a toxicidade Aβ. Estes dados sugerem que o (PhSe)2 desempenha um importante papel na proteção contra a toxicidade induzida por estresse oxidativo, além de representar um promissor agente farmacológico por atenuar a expressão do Aβ.