Introdução: O Diabetes Mellitus é doença que apresenta elevada incidência e prevalência na população em diversas partes do mundo. Estudos experimentais sugerem que o estresse oxidativo esteja envolvido na patogênese e na progressão dela. Objetivo: Investigar os efeitos da utilização exógena do antioxidante orgoteína (SOD Cu/Zn) sobre o estresse oxidativo, ativação do fator de transcrição nuclear kappa B (NFκB) e expressão da óxido nítrico sintase induzível (iNOS) hepática no modelo experimental de diabetes mellitus (DM). Métodos e Resultados: Foram utilizados 28 ratos machos Wistar, divididos em quatro grupos: controle (CO), controle tratados com orgoteína (CO+ORG), diabéticos (DM) e diabéticos tratados com orgoteína (DM+ORG). A dose utilizada da ORG (orgoteína ®) foi de 13 mg/Kg de peso corporal durante os sete últimos dias de experimento através de injeção subcutânea. O DM foi induzido por injeção de estreptozotocina (i.p.,70 mg/kg) e, após sessenta dias, foi avaliada a lipoperoxidação hepática através das substâncias que reagem ao ácido tiobarbitúrico (TBARS- nmoles/mg de proteína), a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT-pmoles/mg de proteína), superóxido dismutase (SOD-U/mg de proteína) e glutationa peroxidase (GPx- nmoles/mg de proteína). Também foi realizada a medida de nitritos e nitratos (mM de NO2 e NO3). As expressões da p65 do NFκB e da iNOS foram avaliadas pela técnica de Western blot e quantificadas por densitometria em relação à percentagem do controle. Resultados: Houve aumento na lipoperoxidação hepática no grupo DM e redução significativa no grupo DM+ORG (0,36±0,15 vs 0,18±0,04; p<0,01). A atividade da enzima CAT apresentou aumento no grupo DM e redução significativa no grupo DM+ORG (p<0,001), enquanto a atividade da SOD e da GPx apresentaram redução no DM e aumento no grupo DM+ORG, respectivamente (p<0,001 e p<0,05). A medida de nitritos e nitratos apresentou redução no DM e aumento no grupo DM+ORG (1,47±0,61 vs 2,29±0,20; p<0,05) enquanto a expressão da iNOS foi 32% maior no grupo DM em relação ao grupo CO e 53% maior no grupo DM+ORG, quando comparado com o grupo DM (p<0,01). A p65 foi 37% mais expressa no DM (p<0,05) e sem diferença estatística, quando comparado o grupo DM com o grupo DM+ORG. Conclusão: O tratamento com orgoteína reduziu o estresse oxidativo hepático em animais diabéticos, mesmo não alterando o fator de transcrição nuclear NFкB. A orgoteína também aumentou a bioatividade do NO, provavelmente, devido ao aumento da atividade, dismutando o radical superóxido, e devido ao aumento da expressão da iNOS. / Aim: To investigate the effects of exogenous antioxidant orgoteína on oxidative stress, activation of nuclear transcription factor kappa B (NFκB), and hepatic expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the experimental model of diabetes mellitus (DM). Methods: 28 male Wistar rats divided in four groups were used: control (CO), controls treated with orgoteína (CO+ORG), diabetics (DM), and diabetics treated with orgoteína (DM+ORG). Orgoteína (orgotein®, 13 mg/Kg body weight was administered subcutaneously for the last 7 days of the trial. DM was induced by a single streptozotocin injection (i.p.,70 mg/kg), and 60 days later, we evaluated liver lipoperoxidation through thiobarbituric acid reactive substances (TBARS- nmoles/mg of protein) and activity of antioxidant enzymes catalase (CAT-pmoles/mg of preotein), superoxide dismutase (SODU/ mg of protein) and glutathione peroxidase (GPx- nmoles/mg of protein). Nitrites e nitrates (mM NO2 and NO3) were also measured, and p65 of NFκB and iNOS expressions were evaluated by Western blot and quantified by densitometry as compared to control percentage. Results: Liver peroxidation was increased in the DM group and significantly decreased in the DM+ORG group (0.36±0.15 vs 0.18±0.04; p<0.01). CAT activity was increased in the DM group and significantly decreased in the DM+ORG group (p<0.001), whereas SOD and GPx activity were decreased in the DM group and increased in the DM+ORG group, respectively (p<0.001 and p<0.05). Nitrite and nitrate measures were reduced in the DM and increased in the DM+ORG group (1.47±0.61 vs 2.29±0.20; p<0.05), while iNOS expression in the DM group was 32% greater than in the CO and 53% greater in the DM+ORG group than in the DM group (p<0.01). P65 expression was 37% higher in the DM (p<0.05), and there was no significant difference between the DM and DM+ORG groups. Conclusion: Orgoteína treatment reduced liver oxidative stress in diabetic animals, even though it did not change NFкB. Orgoteína also increased NO bioactivity, probably by the increased dismutation of the superoxide radical and by increase in iNOS expression.

This work presents a study related to the synthesis, structural analysis and antioxidant activity of manganese, cobalt and copper complex whit ligands of Schiff bases type, derivate from tris(hydroxymethyl)aminomethane (TRIZMA®). Was used like starting material TRIZMA®, the derivative of salicyl aldehyde o-vanilin, the aldehyde 2-pyrrolcarboxaldehyde, the aldehyde 2-pyridinecarboxaldehyde and cobalt chloride salts, manganese chloride and copper perchlorate, for the complexes synthesis. All the complexes formed have had their superoxide dismutase (SOD) tested in vitro. The synthesized compounds was: (1) bis-μ3-2-(((2-hydroxi-3-methoxyphenyl) methylene)amino)-2-(hidroxymethyl)-1,3-propanediol mono-manganese, (2) bis-μ4-2-(((2-hydroxi-3-metoxyphenil)methylene)amino)-2-(hydroximethyl)-1,3-propanediol-bis-cobalt, (3) tetra-μ3-2-(((2-hydroxi-3-metoxiphenyl)metilene)amino)-2-(hydroximethyl)-1,3-propanediol-tetra-copper, (4) μ3-(4,4-oxazolidyn-dimetanol-2-(2-pyridin))-μ2(2-pyridin-2-carboxylicacid)-copper perchlorate, (5) tetra-μ3((1,3-propanediol-2-amino-2-(hydroximethyl)-2-(pirrole 2)-tetra-copper. Was made a structural study of these compounds in solid state, was use X-ray diffraction in monocristal. For the SOD activity test of this complex was used the NBT method. In addiction of, all the compounds was characterized through elemental analyses and infrared spectroscopy. / Este trabalho apresenta o estudo relacionado à síntese, analise estrutural e atividade antioxidante de complexos de manganês, cobalto e cobre com ligantes do tipo bases de Schiff, derivados da tris(hidróximetil)aminometano (TRIZMA®). Utilizaram-se como reagentes a TRIZMA®, o derivado do salicilaldeído o-vanilina, o aldeído 2-pirrolcarboxaldeído, o aldeído 2-piridinacarboxialdeído e os sais cloreto de cobalto, cloreto de manganês e perclorato de cobre para a síntese dos complexos. Todos os complexos formados tiveram a sua atividade superóxido dismutase (SOD) testada in vitro. Os compostos sintetizados foram: (1) bis-μ3-2-(((2-hidroxi-3-metoxifenil)metileno) amino)-2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol-mono-manganês, (2) bis-μ4- 2-(((2-hidroxi-3-metoxifenil)metileno)amino)-2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol-bis-cobalto, (3) tetra-μ3-2-(((2-hidroxi-metoxifenil)metileno)amino)-2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol-tetra-cobre, (4) μ3-(4,4-oxazolidina-dimetanol-2-(2-piridina))-μ2-(2-piridina-2-ácidocarboxilico)-perclorato de cobre, (5) tetra-μ3-((1,3-propanodiol-2-amino-2-(hidroximetil)-2-(pirrol 2)-tetra-cobre. Nesses compostos foram realizados estudos estruturais no estado sólido, utilizando a difração de raios X em monocristal. Para os testes de atividade SOD dos complexos foram utilizados o método de NBT. Além disso, todos os compostos foram caracterizados por análise elementar e espectroscopia no infravermelho.

A atividade de catalase em Candida albicans tem sido sugerida como um mecanismo de resistência ao antifúngico anfotericina B. Neste contexto, poucos são os estudos de enzimas como catalase e superóxido dismutase em leveduras do gênero Candida expostas a diferentes situações. Assim, este estudo teve por objetivo investigar o efeito da exposição de Candida a antineoplásicos, íons metálicos e antifúngicos como fluconazol e anfotericina B sobre a atividade dessas enzimas. Os resultados apontaram que o antineoplásico metotrexato aumentou a atividade da catalase em C. albicans, que íons metálicos como cobre, zinco, manganês e ferro produzem um efeito variável na atividade de superóxido dismutase, bem como, um efeito variável de um íon no acúmulo de outro. Também verificamos através de nossos resultados que a indução de resistência ao fluconazol e anfotericina B aumentam a atividade de catalase e superóxido dismutase em C. albicans e C. dubliniensis. Esses resultados sugerem que o antineoplásico metotrexato e a indução de resistência a anfotericina B e fluconazol podem gerar um estresse oxidativo em leveduras do gênero Candida que possivelmente se adaptam a esse estresse aumentando seus mecanismos de defesa antioxidante. Esse efeito pode induzir a uma maior resistência desses organismos ao ataque de células fagocíticas do hospedeiro. / Catalase is an enzyme that has been suggested to be involved in resistance mechanisms to antifungal drug such as amphotericin B. There are few studies focusing on catalase and superoxide dismutase in yeasts, such as Candida, exposed to different situations. Thereby, the aim of the present study was to investigate the effect of exposing Candida to antineoplastic drugs, metallic ions and antifungial drugs, namely fluconazole and amphotericin B, on catalase and superoxide dismutase activities. Results show that methotrexate induced catalase activity in C. albicans and that metallic ions, such as copper, zinc, manganese and iron produced a variable effect on superoxide dismutase activity of C. albicans, as well as a variable effect in the uptake of one ion on another. We also showed that fluconazole and amphotericin B resistance increased catalase and superoxide dismutase activity in C. albicans and C. dubliniensis. These results suggest that methotrexate as well as the induction of fluconazole- and amphotericin B-resistance may induce oxidative stress in yeasts such as Candida, which may adapt by increasing antioxidant defense mechanisms. This effect may induce a major resistance of this yeast to phagocytic cell attack.

Submitted by NARA ALINE COSTA null (nac_nutri@hotmail.com) on 2017-01-15T14:33:48Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado 27 out 2016 - Nara Aline Costa.pdf: 2072860 bytes, checksum: 1f905d806257fb7526fecc075951e519 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-19T17:35:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_na_dr_bot.pdf: 2072860 bytes, checksum: 1f905d806257fb7526fecc075951e519 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-19T17:35:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_na_dr_bot.pdf: 2072860 bytes, checksum: 1f905d806257fb7526fecc075951e519 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O estresse oxidativo é reconhecido como característica fundamental da sepse e pode ser uma via comum para o desenvolvimento da lesão renal aguda (LRA). Alguns biomarcadores para a detecção precoce da LRA tem sido estudados, no entanto, apesar da importância no combate ao estresse oxidativo, a atividade da superóxido dismutase 1 (SOD1) ainda não foi avaliada na LRA em pacientes críticos. Nosso objetivo foi avaliar a atividade eritrocitária da SOD1 como preditora de LRA em pacientes com choque séptico. Este é um estudo prospectivo observacional que avaliou 175 pacientes consecutivos, maiores de 18 anos e com choque séptico na admissão na Unidade de Terapia Intensiva (UTI). Foram excluídos 43 pacientes. Assim, 132 pacientes foram incluídos no estudo. Nas primeiras 24 horas da admissão dos pacientes, foram coletados os dados demográficos e amostras de sangue para determinação da atividade eritrocitária da SOD1 e da concentração do malondialdeído (MDA). Todos os pacientes foram acompanhados durante a internação na UTI e o desenvolvimento da LRA foi avaliado. Além disso, também foram avaliados 17 indivíduos controle. A média de idade dos pacientes com choque séptico foi 63,2 ± 15,7 anos, 53% eram homens e a mediana do tempo de internação na UTI foi de 8 (4- 16) dias. Aproximadamente 51% dos pacientes desenvolveram LRA durante a internação na UTI. A mediana da atividade eritrocitária da SOD1 foi 2,92 (2,19- 3,92) U/mgHb. Quando comparado com os indivíduos controle, os pacientes com choque séptico tiveram uma maior concentração sérica de MDA [grupo choque: 1,4 (0,8-2,2) µmol/L vs grupo controle: 0,8 (0,5-1,1) µmol/L; p: 0,003] e menor atividade eritrocitária da SOD1 [grupo choque: 2,9 (2,2-3,9) U/mgHb vs grupo controle: 4,4 (3,3-4,7) U/mgHb; p: 0,001]. Na análise univariada, a atividade eritrocitária da SOD1 foi menor nos pacientes que desenvolveram LRA. A análise da curva ROC revelou que a menor atividade eritrocitária da SOD1 foi associada com o desenvolvimento LRA no ponto de corte < 3,32 U/mg Hb. No modelo de regressão logística, atividade da SOD1 maior que 3,32 U/mg Hb foi associada com proteção do desenvolvimento de LRA quando ajustado pela hemoglobina, fósforo e escore APACHE II (OR: 0,309; IC 95%: 0,137-0,695; p: 0,005) e quando ajustado pela idade, gênero, doença renal crônica, categoria da admissão (clínica ou cirurgica) e escore APACHE II (OR: 0,129; IC 95%: 0,033-0,508; p: 0,003). Em conclusão, a atividade eritrocitária da SOD1 é um biomarcador precoce de LRA em pacientes com choque séptico. / Oxidative stress is recognized as a fundamental characteristic of sepsis and may be a common pathway for the development of acute kidney injury (AKI). Some biomarkers for early detection of AKI have been studied, however, despite the importance in combating oxidative stress, the activity of superoxide dismutase 1 (SOD1) has not been evaluated in AKI in critically ill patients. Our objective was to evaluate erythrocyte SOD1 activity as predictor of AKI in patients with septic shock. This is a prospective observational study that evaluated 175 consecutive patients over the age of 18 years with septic shock upon Intensive Care Unit (ICU) admission. Forty-three patients were excluded. Thus, 132 patients were enrolled in the study. In the first 24 hours of the patients’ enrollment, demographic information was recorded and blood samples were taken to determine the erythrocyte SOD1 activity and the concentration of malondialdehyde (MDA). All patients were followed throughout the ICU stay, and the development of AKI was evaluated. In addition, we also evaluated 17 control subjects. The mean age of patients with septic shock was 63.2 ± 15.7 years; 53% were male, and the median ICU stay was 8 (4-16) days. Approximately 51% of patients developed AKI during the ICU stay. The median erythrocyte SOD1 activity was 2.92 (2.19-3.92) U/mg Hb. When compared to control subjects, septic shock patients had a higher serum MDA concentration [shock group: 1.4 (0.8-2.2) µmol/L vs control group: 0.8 (0.5-1.1) µmol/L; p: 0.003] and lower erythrocyte SOD1 activity [shock group: 2.9 (2.2-3.9) U/mgHb vs control group: 4.4 (3.3-4.7) U/mgHb; p: 0.001]. In univariate analysis, erythrocyte SOD1 activity was lower in patients who developed AKI. The ROC curve analysis revealed that lower erythrocyte SOD1 activity was associated with AKI development at the cutoff of < 3.32 U/mg Hb. In the logistic regression models, SOD1 activity higher than 3.32 U/mg Hb was associated with protection of AKI development when adjusted by hemoglobin, phosphorus and APACHE II score (OR: 0.309; CI95%:0.137-0.695; p=0.005) and when adjusted by age, gender, disease chronic renal, admission category (medical or surgery) and APACHE II score (OR: 0.129; CI95%:0.033-0.508; p= 0.003). In conclusion, erythrocyte SOD1 activity is an early predictor of AKI in patients with septic shock. / FAPESP: 2014/17262-0

Orientador: Regina Maria Barretto Cicarelli / Banca: Luis Octávio Regasini / Banca: Claudia Solano Rocha / Resumo: A tripanossomíase Americana, mais conhecida por doença de Chagas, é transmitida por triatomíneos infectados pelo agente etiológico Trypanosoma cruzi. Desde que foi descrita pela primeira vez em 1909, a doença tem se expandido pelo mundo infectando milhões de pessoas, principalmente na America Latina, onde ela é endêmica. Atualmente, apenas dois fármacos estão disponiveis para o tratamento, o nifurtimox, que não é usado no Brasil, e o benzonidazol, que teve sua produção industrial bastante reduzida. No entanto, ambos os fármacos tem ações limitadas. Assim, a busca de novas substâncias e a compreensão do mecanismo de resistência aos fármacos tripanossomicidas disponíveis e aos que ainda estão em fase de pesquisa, tem sido motivo de vários estudos. Alguns estudos relatam um aumento na produção de enzimas que atuam na defesa celular, as quais, provavelmente, poderiam ser responsáveis pela resistência do parasito. Algumas enzimas têm funções importantes na sobrevivência e crescimento dos parasitos: superóxido dismutase (SOD), metaloenzima que elimina radicais superóxido ao convertê-los em peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular; old yellow enzyme (OYE), uma NADPH flavina oxidoredutase que pode estar envolvida na redução de substâncias tripanossomicidas, e peroxiredoxina (Prx), que catalisa a redução de peróxidos. Por meio de Western blotting analisou-se as modificações em nível de expressão das enzimas SOD, OYE e Prx em cepas de T. cruzi tratadas ou não com um composto derivado benzofuroxânico, LAPDESF-BZFS (6-((metil)benzo[c](2-carbamoilidrazona)-1-Nóxido-1,2,5-oxadiazol). O IC50 (índice de citotoxicidade) desse composto foi de 6,88 µg/mL, e promoveu alterações na expressão das enzimas Prx e OYE, provavelmente promovendo o estresse oxidativo em formas epimastigotas. / Abstract: The American trypanosomiasis, also known for Chagas disease, and transmitted for infected triatomine by etiological agent Trypanosoma cruzi. Since it was first described in 1909, this disease has expanded the world infecting millions of people, mostly in Latin America, where it is endemic. Currently only two drugs are available for Chagas disease treatment, nifurtimox, which is not used in Brazil, and benznidazole, which had its much reduced industrial production. However, both drugs have limited actions. Thus, the search for new compounds and to understand the mechanism of resistance to trypanocidal drugs available and that are still in the research phase, have been the subject of several studies. Some studies report an increase in the production of enzymes that action in cellular defense, which probably could be responsible for parasite resistance. Some enzymes have important functions in the survival and growth of parasites: superoxide dismutase (SOD), metalloenzyme that eliminates superoxide radicals to convert them hydrogen peroxide and molecular oxygen; old yellow enzyme (OYE) a NADPH- flavin oxidoreductase that may be involved in the reduction of trypanocidal substances and peroxiredoxin (Prx), which catalyzes the reduction of peroxides. By means of Western blotting analyzed for changes in expression level of SOD, Prx and OYE in strains of T. cruzi treated or not with a compound derived benzofuroxânico, LAPDESFBZFS ( 6 - (( methyl) benzo [c ] (2- carbamoilidrazona ) -1 -N-oxide -1,2,5- oxadiazol ). The CI50 (cytotoxicity index) of this compound was 6.88 µg/mL, and promoted changes in the expression of PRX and OYE enzymes, probably by promoting oxidative stress in epimastigotes . / Mestre

A compreensão da fisiologia e dos mecanismos moleculares da sepse tem sido foco de muitos estudos. As infecções severas, como a sepse, são responsáveis por 10% do total de mortes registradas em Unidades de Tratamento Intensivo em todo o mundo. O desfecho da sepse ocorre devido a influência de fatores ambientais e genéticos, cuja expressão de variantes genéticas suportam ou não este desfecho. Muitos mecanismos estão envolvidos na sepse, incluindo a liberação de citocinas e a ativação de neutrófilos, de monócitos e de células endoteliais. Há associação entre superprodução de óxido nítrico, produção excessiva de radicais livres, depleção de antioxidantes, e déficit energético celular. Enzimas antioxidantes endógenas como a Superóxido Dismutase, a Glutationa Peroxidase e a Catalase protegem a célula do dano oxidativo. A enzima superóxido dismutase dependente de manganês é um potente antioxidante intracelular codificada por um gene (SOD2; 6q25-2) que tem sua expressão induzida por mediadores inflamatórios tais como interleucina 1, interleucina 4, interleucina 6, Fator de Necrose Tumoral – α, lipopolisacarídeos. O gene SOD2 apresenta um polimorfismo de mutação de base C47T no exon 2, o qual resulta na substituição do resíduo 16 (Ala16Val) pertencente ao peptídeo sinal da proteína. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito diferencial das variantes - 9Ala e -9Val da superóxido dismutase dependente de manganês sobre as células mononucleares de sangue periférico humano (in vitro) durante um processo infeccioso (induzido por lipopolisacarídeos), investigando sua implicação: (I) na produção de Espécies Reativas; (II) na atividade e imuno-conteúdo da Superóxido Dismutase dependente de Manganês; (III) na atividade e imuno- conteúdo da Catalase; (IV) na atividade e imunoconteúdo da Glutationa Peroxidase; (V) na produção de nitrotirosina; (VI) na produção de nitrito/nitrato; (VII) na liberação de Fator de Necrose Tumoral - α; (VIII) na produção de Carboximetil-lisina; (IX) dienos conjugados; (X) no imuno-conteúdo da Poli (ADP ribose) Polimerase; (XI) no imuno-conteúdo do Receptor de Produtos Avançados de Glicação; (XII) no imuno-conteúdo da Proteína de Choque Térmico; (XIII) no imuno-conteúdo do Fator Nuclear κB; (XIV) no dano ao DNA celular; (XV) na determinação das defesas antioxidantes totais não enzimáticas. Os resultados demonstraram que o polimorfismo Ala-9Val participa na regulação do ambiente redox celular, e que o alelo 47C permite que as células no estado basal (sem lipopolisacarídeos) respondam com mais eficiência ao estresse oxidativo celular. Este alelo apesar de produzir mais espécies reativas também aumenta o mecanismo de defesa antioxidante. Porém, quando em uma doença que produza estresse oxidativo, no caso a sepse, o alelo 47C torna o ambiente intracelular pró-oxidativo podendo agravar a condição celular. Em suma, os dados aqui apresentados sugerem que o polimorfismo Ala-9Val é um alvo promissor para novos estudos com o objetivo de usar marcadores genéticos para direcionar a terapia necessária para cada paciente. / The understanding of the physiology and of molecular mechanisms of sepsis has been focus of many studies. The severe infections, as the sepsis, are responsible for 10% of total of deaths registered in Intensive Care Units all over the world. The outcome of sepsis happens due to influence of environmental and genetic factors, whose the expression of genetic variants supports or not this outcome. Many mechanisms are involved in sepsis, including the cytokines liberation and the neutrophils activation, of monocytes and of endothelial cells. There is association among overproduction of nitric oxide, excessive production of free radicals, depletion of antioxidants, and cellular energy deficit. Endogenous antioxidant enzymes as Superoxide Dismutase, Glutathione Peroxidase and Catalase protect the cell of oxidative damage. The manganese superoxide dismutase enzyme it is a potent antioxidant intracellular codified by a gene (SOD2; 6q25-2) that has her expression induced by the inflammatory mediators such as interleukin 1, interleukin 4, interleukin 6, tumor necrosis factor – α, lipopolysaccharide. The SOD2 gene presents a single-nucleotide polymorphism C47T in the exon 2, which results in the substitution of the residue 16 (Ala16 Val) belonging to the signal peptide of the protein. The aim of this work was to study the differential effect of the variants -9Ala and -9Val of manganese superoxide dismutase on the Peripheral Blood Mononuclears Cells human (in vitro) during an infectious process (induced by lipopolysaccharide), investigating her implication: (I) in the production of Reactive Species; (II) in the activity and immunocontent of Manganese Superoxide Dismutase; (III) in the activity and immunocontent of Catalase; (IV) in the activity and immunocontent of Glutathione Peroxidase; (V) in the nitrotyrosine production; (VI) in the nitrite/nitrate production; (VII) in the production of tumor necrosis factor - α; (VIII) in the production of carboxymethyl lysine; (IX) conjugated dienos; (X) in the immunocontent of the Poly (ADP-ribose) Polymerase; (XI) in the immunocontent of the Receptor for Advanced Glycation Endproducts; (XII) in the immunocontent of Heat Shock Protein; (XIII) in the immunocontent of the Nuclear Factor kappa B; (XIV) in the damage to cellular DNA; (XV) in the determination of the non-enzymatic antioxidant cellular defenses. The results demonstrated that the polymorphism Ala-9Val it participates in the regulation of the cellular redox environment, and that the 47C allele allows that the cells in the basal state (without lipopolysaccharide) they answer with more efficiency to the stress oxidative cellular. This allele in spite of producing more RS also increases the mechanism of antioxidant defense. However when in a disease that produces oxidative stress, in the case the sepsis, the 47C allele turns intracellular environmental pro-oxidative could worsen the cellular condition. In summary, the data presented here suggest that the polymorphism Ala- 9Val is a promising target for new studies with the goal of using genetic markers to guide therapy required for each patient.

OBJETIVOS: determinar a relação entre parâmetros de estresse oxidativo, gravidade de sepse e resposta ao tratamento com antioxidantes. MATERIAL E MÉTODOS: foram incluídos pacientes consecutivos admitidos na UTI de um hospital terciário com o diagnóstico de sepse, sepse grave ou choque séptico. Os pacientes foram avaliados diariamente e foi coletado sangue imediatamente após a inclusão no estudo (máximo de 12h após diagnóstico de sepse). Avaliou-se os níveis séricos de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), carbonilação de proteínas, atividade de superóxido dismutase (SOD) e catalase. Estas variáveis foram correlacionadas com desfecho e variáveis clínicas. Para determinar a relação dos parâmetros oxidativos na resposta ao tratamento, utilizamos o modelo de ligação cecal e perfuração (CLP) empregando ou não tratamento antioxidante (N-acetilcisteína mais deferoxamina). Coletou-se sangue da veia caudal 3h após a indução de sepse e correlacionou-se os parâmetros com resposta ao tratamento antibiótico e antioxidante. Para determinar se o tratamento antioxidante poderia ser retardado por 12h, em uma segunda amostra de animais coletou-se sangue da veia caudal e administrou-se ou não tratamento após 12h da indução de sepse. RESULTADOS: níveis elevados de proteínas carboniladas e de SOD no diagnóstico de sepse são relacionados com óbito por sepse nesta amostra. Estes parâmetros são correlacionados com a gravidade da doença avaliada pelos escores APACHE II e MODS. Níveis de atividade da SOD podem prever resposta ao tratamento com antioxidantes no modelo CLP, tanto 3 como 12h após a indução de sepse. CONCLUSÃO: Parâmetros oxidativos são associados com gravidade e desfecho de sepse em UTI geral, e podem prever resposta ao tratamento antioxidante em animas. / OBJECTIVE: determine the relationship between oxidative stress parameters, sepsis severity and treatment response to antioxidants. MATERIALS AND METHODS: were included consecutive patients admited on ICU at a tertiary care Hospital with sepsis, severe sepsis or septic shock. The patients were evaluated, blood samples were colected immediately after study inclusion (12h maximum after sepsis diagnosis). We determined plasma levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS), protein carbonyls, superoxide dismutase (SOD) and catalase activities and correlate it to clinical parameters. To determine the relation between oxidative parameters and response to antioxidant treatment we used the cecal ligation and perforation (CLP) model of sepsis, using or not antioxidants (n-acetyilcysteine plus deferoxamine) 3 or 12 hours after CLP. RESULTS: non-survivor septic patients presented higher protein carbonyls and SOD activity when compared to survivor patients. These parameters were correlated to APACHE II and MODS in our sample. In addition, plasma SOD levels predicted response to antioxidant treatment in the CLP model, both 3 and 12 houras after sepsis induction. CONCLUSION: Oxidative parameters are correlated to severity and outcome in septic patients and could predict response to antioxidant treatment in the CLP model.

A doença do sono é causada pelo parasita Tripanosoma brucei. Considerada uma doença negligenciada, mata milhares de pessoas todos os anos na África subsaariana. O T.brucei não apresenta resposta imune pronunciada, o que dificulta o desenvolvimento de vacinas, e os medicamentos disponíveis são escassos. Os tripanossomatídeos são comprovadamente sensíveis ao stress oxidativo causado pelo radical superóxido. Assim, as enzimas superóxido dismutases (SODs) são a primeira linha de defesa contra esse radical. As SODs são metalo enzimas (EC 1.5.1.1) capazes de catalisar a dismutação do superóxido em oxigênio molecular e peróxido de hidrogênio. São classificadas de acordo com o metal incorporado na estrutura: cobre e zinco (CuZnSOD), ferro ou manganês (Fe/MnSOD) e níquel (NiSODs). Neste trabalho de mestrado, a enzima TbFeSODB2 de T.brucei foi, expressa, purificada, cristalizada e teve sua estrutura resolvida. A estrutura cristalográfica da enzima do parasita foi comparada com a enzima humana análoga contendo manganês (HuMnSOD), onde foram evidenciadas as principais diferenças entre as duas estruturas que podem ser exploradas para o desenho do novos inibidores seletivos. Foi realizada uma análise de acoplamento estatístico, onde com base em um alinhamento múltiplo dessas enzimas determinou-se resíduos que são capazes de interferir na seletividade do metal incorporado e estado oligomérico das SODs. / Sleeping sickness, caused by the parasite Tripanosoma brucei, is considered a neglected disease, killing thousands of people every year in subsaharian Africa. T. brucei does not generate a pronounced immune response, difficulting the development of vaccines. Furthermore, available medicines are scarce. Tripanosomatides are known to be sensitive to oxidative stress caused by the superoxide radical. Therefore, the superoxide dismutase enzymes (SODs) are a primary line of defence for the parasites against this radical. SODs are metalloenzymes (EC 1.5.1.1) capable of catalyzing superoxide dismutation into molecular oxygen and hydrogen peroxide. SODs are classified according to the incorporated metal: copper/zinc (CuZnSOD), iron/manganese (Fe or MnSOD) and nickel (NiSODs). In the work presented here, TbFeSODB2 from T. brucei was expressed, purified, crystallized and its 3D structure solved. The crystal structure of the parasite enzyme was compared to the homologous human enzyme containing manganese (HuMnSOD), revealing evidence for differences between both structures which could be exploited in the design of new selective inhibitors. In addition, a statistical coupling analysis was performed on the entire Fe/MnSOD superfamily, based on a multiple sequence alignment. It was shown that this technique was able to identify novel residue determinants of metal selectivity and oligomeric state.

OBJETIVOS: determinar a relação entre parâmetros de estresse oxidativo, gravidade de sepse e resposta ao tratamento com antioxidantes. MATERIAL E MÉTODOS: foram incluídos pacientes consecutivos admitidos na UTI de um hospital terciário com o diagnóstico de sepse, sepse grave ou choque séptico. Os pacientes foram avaliados diariamente e foi coletado sangue imediatamente após a inclusão no estudo (máximo de 12h após diagnóstico de sepse). Avaliou-se os níveis séricos de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), carbonilação de proteínas, atividade de superóxido dismutase (SOD) e catalase. Estas variáveis foram correlacionadas com desfecho e variáveis clínicas. Para determinar a relação dos parâmetros oxidativos na resposta ao tratamento, utilizamos o modelo de ligação cecal e perfuração (CLP) empregando ou não tratamento antioxidante (N-acetilcisteína mais deferoxamina). Coletou-se sangue da veia caudal 3h após a indução de sepse e correlacionou-se os parâmetros com resposta ao tratamento antibiótico e antioxidante. Para determinar se o tratamento antioxidante poderia ser retardado por 12h, em uma segunda amostra de animais coletou-se sangue da veia caudal e administrou-se ou não tratamento após 12h da indução de sepse. RESULTADOS: níveis elevados de proteínas carboniladas e de SOD no diagnóstico de sepse são relacionados com óbito por sepse nesta amostra. Estes parâmetros são correlacionados com a gravidade da doença avaliada pelos escores APACHE II e MODS. Níveis de atividade da SOD podem prever resposta ao tratamento com antioxidantes no modelo CLP, tanto 3 como 12h após a indução de sepse. CONCLUSÃO: Parâmetros oxidativos são associados com gravidade e desfecho de sepse em UTI geral, e podem prever resposta ao tratamento antioxidante em animas. / OBJECTIVE: determine the relationship between oxidative stress parameters, sepsis severity and treatment response to antioxidants. MATERIALS AND METHODS: were included consecutive patients admited on ICU at a tertiary care Hospital with sepsis, severe sepsis or septic shock. The patients were evaluated, blood samples were colected immediately after study inclusion (12h maximum after sepsis diagnosis). We determined plasma levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS), protein carbonyls, superoxide dismutase (SOD) and catalase activities and correlate it to clinical parameters. To determine the relation between oxidative parameters and response to antioxidant treatment we used the cecal ligation and perforation (CLP) model of sepsis, using or not antioxidants (n-acetyilcysteine plus deferoxamine) 3 or 12 hours after CLP. RESULTS: non-survivor septic patients presented higher protein carbonyls and SOD activity when compared to survivor patients. These parameters were correlated to APACHE II and MODS in our sample. In addition, plasma SOD levels predicted response to antioxidant treatment in the CLP model, both 3 and 12 houras after sepsis induction. CONCLUSION: Oxidative parameters are correlated to severity and outcome in septic patients and could predict response to antioxidant treatment in the CLP model.

A compreensão da fisiologia e dos mecanismos moleculares da sepse tem sido foco de muitos estudos. As infecções severas, como a sepse, são responsáveis por 10% do total de mortes registradas em Unidades de Tratamento Intensivo em todo o mundo. O desfecho da sepse ocorre devido a influência de fatores ambientais e genéticos, cuja expressão de variantes genéticas suportam ou não este desfecho. Muitos mecanismos estão envolvidos na sepse, incluindo a liberação de citocinas e a ativação de neutrófilos, de monócitos e de células endoteliais. Há associação entre superprodução de óxido nítrico, produção excessiva de radicais livres, depleção de antioxidantes, e déficit energético celular. Enzimas antioxidantes endógenas como a Superóxido Dismutase, a Glutationa Peroxidase e a Catalase protegem a célula do dano oxidativo. A enzima superóxido dismutase dependente de manganês é um potente antioxidante intracelular codificada por um gene (SOD2; 6q25-2) que tem sua expressão induzida por mediadores inflamatórios tais como interleucina 1, interleucina 4, interleucina 6, Fator de Necrose Tumoral – α, lipopolisacarídeos. O gene SOD2 apresenta um polimorfismo de mutação de base C47T no exon 2, o qual resulta na substituição do resíduo 16 (Ala16Val) pertencente ao peptídeo sinal da proteína. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito diferencial das variantes - 9Ala e -9Val da superóxido dismutase dependente de manganês sobre as células mononucleares de sangue periférico humano (in vitro) durante um processo infeccioso (induzido por lipopolisacarídeos), investigando sua implicação: (I) na produção de Espécies Reativas; (II) na atividade e imuno-conteúdo da Superóxido Dismutase dependente de Manganês; (III) na atividade e imuno- conteúdo da Catalase; (IV) na atividade e imunoconteúdo da Glutationa Peroxidase; (V) na produção de nitrotirosina; (VI) na produção de nitrito/nitrato; (VII) na liberação de Fator de Necrose Tumoral - α; (VIII) na produção de Carboximetil-lisina; (IX) dienos conjugados; (X) no imuno-conteúdo da Poli (ADP ribose) Polimerase; (XI) no imuno-conteúdo do Receptor de Produtos Avançados de Glicação; (XII) no imuno-conteúdo da Proteína de Choque Térmico; (XIII) no imuno-conteúdo do Fator Nuclear κB; (XIV) no dano ao DNA celular; (XV) na determinação das defesas antioxidantes totais não enzimáticas. Os resultados demonstraram que o polimorfismo Ala-9Val participa na regulação do ambiente redox celular, e que o alelo 47C permite que as células no estado basal (sem lipopolisacarídeos) respondam com mais eficiência ao estresse oxidativo celular. Este alelo apesar de produzir mais espécies reativas também aumenta o mecanismo de defesa antioxidante. Porém, quando em uma doença que produza estresse oxidativo, no caso a sepse, o alelo 47C torna o ambiente intracelular pró-oxidativo podendo agravar a condição celular. Em suma, os dados aqui apresentados sugerem que o polimorfismo Ala-9Val é um alvo promissor para novos estudos com o objetivo de usar marcadores genéticos para direcionar a terapia necessária para cada paciente. / The understanding of the physiology and of molecular mechanisms of sepsis has been focus of many studies. The severe infections, as the sepsis, are responsible for 10% of total of deaths registered in Intensive Care Units all over the world. The outcome of sepsis happens due to influence of environmental and genetic factors, whose the expression of genetic variants supports or not this outcome. Many mechanisms are involved in sepsis, including the cytokines liberation and the neutrophils activation, of monocytes and of endothelial cells. There is association among overproduction of nitric oxide, excessive production of free radicals, depletion of antioxidants, and cellular energy deficit. Endogenous antioxidant enzymes as Superoxide Dismutase, Glutathione Peroxidase and Catalase protect the cell of oxidative damage. The manganese superoxide dismutase enzyme it is a potent antioxidant intracellular codified by a gene (SOD2; 6q25-2) that has her expression induced by the inflammatory mediators such as interleukin 1, interleukin 4, interleukin 6, tumor necrosis factor – α, lipopolysaccharide. The SOD2 gene presents a single-nucleotide polymorphism C47T in the exon 2, which results in the substitution of the residue 16 (Ala16 Val) belonging to the signal peptide of the protein. The aim of this work was to study the differential effect of the variants -9Ala and -9Val of manganese superoxide dismutase on the Peripheral Blood Mononuclears Cells human (in vitro) during an infectious process (induced by lipopolysaccharide), investigating her implication: (I) in the production of Reactive Species; (II) in the activity and immunocontent of Manganese Superoxide Dismutase; (III) in the activity and immunocontent of Catalase; (IV) in the activity and immunocontent of Glutathione Peroxidase; (V) in the nitrotyrosine production; (VI) in the nitrite/nitrate production; (VII) in the production of tumor necrosis factor - α; (VIII) in the production of carboxymethyl lysine; (IX) conjugated dienos; (X) in the immunocontent of the Poly (ADP-ribose) Polymerase; (XI) in the immunocontent of the Receptor for Advanced Glycation Endproducts; (XII) in the immunocontent of Heat Shock Protein; (XIII) in the immunocontent of the Nuclear Factor kappa B; (XIV) in the damage to cellular DNA; (XV) in the determination of the non-enzymatic antioxidant cellular defenses. The results demonstrated that the polymorphism Ala-9Val it participates in the regulation of the cellular redox environment, and that the 47C allele allows that the cells in the basal state (without lipopolysaccharide) they answer with more efficiency to the stress oxidative cellular. This allele in spite of producing more RS also increases the mechanism of antioxidant defense. However when in a disease that produces oxidative stress, in the case the sepsis, the 47C allele turns intracellular environmental pro-oxidative could worsen the cellular condition. In summary, the data presented here suggest that the polymorphism Ala- 9Val is a promising target for new studies with the goal of using genetic markers to guide therapy required for each patient.