Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Oxidative stress (OS) is involved in the development of several disorders involving the central nervous system, such as Alzheimer s disease (AD). Considering the limitations of current therapeutics for AD, there is still a great demand for discovery of new medical alternatives. In the first part of the present study it was investigated the antioxidant capacity and the chemical composition of three plants popularly used to treat neurological disorders: Melissa officinalis, Matricaria recutita and Cymbopogon citratus. The antioxidant effect of some phenolic compounds was also examined for comparative purposes. All plant extracts were effective in to combat OS, but Melissa officinalis presented the highest antioxidant effect. Among the purified compounds, quercetin had the highest antioxidant activity followed by gallic acid, quercitrin and rutin. In this work, we have demonstrated that the plant extracts could protect against OS induced by various pro-oxidant agents that induce lipid peroxidation by different process. Based on this study, which indicates that Melissa officinalis could be an effective agent in the prevention of various neurological diseases associated with OS. In the second part of this study, it was investigated the chemical composition and antioxidant activity of different fractions from Melissa officinalis extract. Furthermore, it was verified the effect of the most antioxidant fraction on acethylcholinesterase (AChE) activity and the effect of gallic acid on the matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) activity. Ethyl acetate fraction presented the highest flavonoids content as well as antioxidant activity when compared with other tested fractions and also it caused AChE inhibition. Moreover, gallic acid inhibited MMP-2 activity. In conclusion, M. officinalis ethyl acetate fraction is suggested to be further investigated for its possible use in the treatment of AD, due its antioxidant, anticholinesterase activities and the MMP-2 inhibitory capacity of their phenolic compound, gallic acid. / O estresse oxidativo (EO) está envolvido no desenvolvimento de várias doenças relacionadas ao sistema nervoso central, tal como a Doença de Alzheimer (DA). Considerando as limitações da terapia existente para a DA, existe ainda a necessidade de novas alternativas médicas. Na primeira parte deste estudo, foi investigada a capacidade antioxidante e a composição química de três plantas usadas popularmente para tratar desordens neurológicas: Melissa officinalis, Matricaria recutita e Cymbopogon citratus. O efeito antioxidante de alguns compostos fenólicos também foi examinado para fins comparativos. Todos os extratos de plantas foram efetivos no combate ao EO induzido por diferentes agentes, mas o extrato aquoso da Melissa officinalis apresentou o maior efeito antioxidante. Dentre os compostos purificados, a quercetina teve a maior atividade antioxidante seguida pelo ácido gálico, quercitrina e rutina. Neste trabalho, foi mostrado que os extratos de plantas protegeram contra o EO induzido por vários agentes pró-oxidantes que induzem peroxidação lipídica por diferentes processos. Baseado nestes resultados, que indicam que a Melissa officinalis poderia ser um agente efetivo na prevenção de várias doenças neurológicas associadas ao EO, na segunda parte deste estudo, foram investigadas a composição química e a atividade antioxidante de diferentes frações do extrato de Melissa officinalis. Além disso, investigou-se o efeito da fração com maior potencial antioxidante na atividade da acetilcolinesterase (AChE) e o efeito do ácido gálico na atividade da metaloproteinase-2 da matriz (MMP-2). A fração acetato de etila apresentou maior conteúdo de flavonóides associada a uma maior atividade antioxidante quando comparado com as outras frações testadas e causou inibição da AChE. Além disso, o ácido gálico inibiu a atividade da MMP-2. Desta forma, sugere-se que a fração acetato de etila da M. officinalis poderia ser melhor investigada para o seu possível uso no tratamento da DA, devido às suas atividades antioxidante e anticolinesterase e a capacidade do ácido gálico, composto fenólico presente em sua composição, inibir a MMP-2.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of the present work was to evaluate the effect of dietary linseed oil with or without injection of sodium selenite upon fatty acid profile and oxidative stability of milk from dairy cows as well as the acceptance of the milk and the increasing order of preference by the evaluators. Chapter 1 describes the experiment where fourteen cows were allocated into four treatments: Group 1 which received daily 400 mL of linseed oil (LIN); Group 2, 400 mL of linseed oil + 0.2 mg/BW sodium selenite IM (LINSe); Group 3, untreated controls (C). The oil was supplied daily after 15 days of de single application of sodium selenite. Treatments lasted 4 weeks. Linseed oil supplemented animals produced milk with higher levels of conjugated linoleic acid and omega 3 but also more susceptible to oxidation. The application of sodium selenite was effective to prevent premature oxidation of milk. Chapter 2 describes the acceptance and increasing order of preference by the evaluators. The evaluators were not able to identify differences in color, odor and flavor among samples of milk from treated and control groups in relation to a known standard. The inclusion of linseed oil on the cows diet promotes and increase in CLA and omega 3 in milk, which in turn becomes more susceptible to oxidation, requiring the use of antioxidants. Even though causing biochemicals alterations, the addition of 400 mL daily of linseed oil in the diet of dairy cows is not capable of causing sensory changes in milk. / O presente trabalho descreve as avaliações feitas no leite de vacas leiteiras submetidas a suplementação com óleo de linhaça na dieta, com ou sem injeção de selenito de sódio, quanto ao perfil de ácidos graxos, estabilidade oxidativa e em relação às propriedades organolépticas do leite. O capítulo 1 descreve o experimento em que catorze vacas foram distribuídas em três tratamentos: Grupo 1, que recebeu diariamente 400 mL de óleo de linhaça (LIN); Grupo 2, 400 mL de óleo de linhaça + 0,2 mg / Kg de selenito de sódio IM (LINSe) e Grupo 3 controles não tratados (C). O óleo foi fornecido diariamente após 15 dias da aplicação única de selenito de sódio, e o experimento teve duração de quatro semanas. Foram feitas análises do perfil de ácidos graxos e de reações ao ácido tiobarbitúrico, que mede a estabilidade oxidativa do produto. Os animais suplementados com o óleo de linhaça produziram leite com altos níveis de ácido linoleico conjugado e de ômega 3, contudo, mais suscetível à oxidação. A aplicação injetável de selenito de sódio mostrou-se eficaz ao impedir a oxidação prematura do leite. O capítulo 2 descreve o experimento onde se verificou a aceitação e a ordem crescente de preferência pelos avaliadores, de amostras de leite, através de análises de cor, odor e sabor. Catorze vacas foram distribuídas em três tratamentos: Grupo 1, que recebeu diariamente 400 mL de óleo de linhaça (LIN), Grupo 2, 400 mL de óleo de linhaça + 0,2 mg /Kg de selenito de sódio IM (LINSe) e Grupo 3 controles não tratados (C). O óleo foi fornecido diariamente após 15 dias da aplicação única de selenito de sódio, e o experimento teve duração de dez semanas. O resultado deste estudo foi de que os avaliadores não foram capazes de identificar diferenças de cor, odor e sabor entre as amostras de leite dos grupos tratados e do controle, em relação a um padrão conhecido. Assim, concluiu-se que a inclusão do óleo de linhaça na dieta de vacas leiteiras resulta em aumento do CLA, ômega 3 e consequentemente da oxidação do leite, necessitando assim o uso de substâncias antioxidantes ou promotores antioxidantes, como o selenito de sódio injetável para retardar a oxidação. Entretanto, a inclusão de 400 mL diários de óleo de linhaça na dieta de vacas leiteiras não é capaz de provocar alterações sensoriais no leite.

Introdução: A fisiopatologia da doença de Parkinson está associada a lesões por estresse oxidativo/nitrosativo. O ferro encontra-se acumulado na substância negra (SN) de pacientes com DP e está relacionado com esse dano através das espécies reagentes de oxigênio (EROs) e de nitrogênio (ERNs) na reação de Fenton. EROs e ERNs são produzidas normalmente em processos celulares e inflamatórios, e controladas por sistemas antioxidantes. Objetivo: Avaliar níveis periféricos de ferro em pacientes com DP para determinar se acúmulo na SN está relacionado com níveis elevados no sangue. Determinar biomarcadores periféricos confiáveis de estresse oxidativo/nitrosativo Métodos: Selecionados 40 pacientes com DP e 46 indivíduos controles para comparar níveis séricos de ferro, ferritina e transferrina, e de biomarcadores de estresse oxidativo/nitrosativo: superóxido dismutase (SOD), catalase, óxido nítrico (NOx), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), tióis não-proteicos, “advanced oxidation protein products” (AOPP), “ferric reducing ability of plasma” (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosina deaminase (ADA), mieloperoxidase, albumina modificada pela isquemia (IMA) e vitamina C. Resultados: Níveis de ferro estavam diminuídos em pacientes com DP, enquanto ferritina e transferrina não mostraram diferença. Os biomarcadores de estresse oxidativo como TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, mieloperoxidase, FRAP, vitamina C e tiois não-proteicos encontraram-se significativamente aumentados na DP. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase não foram diferentes entre os grupos e os marcadores NOx e ADA foram significativamente aumentados nos controles. Nenhuma correlação foi encontrada entre os biomarcadores e dados sociodemográficos e de características da doença. Conclusão: Níveis plasmáticos de ferro encontram-se diminuídos em pacientes com DP comparados com controles saudáveis. Os biomarcadores TBARS, AOPP, NTPDases, IMA e mieloperoxidase mostraram-se confiáveis para lesão oxidativa, enquanto tióis não-proteicos, FRAP e vitamina C demonstram diminuição da capacidade antioxidante na DP. / Background: Parkinson’s disease (PD) pathophysiology is associated with oxidative/nitrosative stress damage. Iron accumulates in the substantia nigra (SN) of PD patients and is related to this damage along with oxygen and nitrogen reactive species (ROS, RNS) through Fenton reaction. ROS and RNS are normally produced in cell and inflammatory processes, controlled by antioxidant systems. Objective: To determine peripheral levels of iron, ferritin and transferrin in PD patients to evaluate whether iron accumulation in the SN could be related to serum levels. To determine reliable peripheral biomarkers of oxidative/nitrative stress. Methods: Forty PD patients and 46 controls were selected to compared serum levels of iron, ferritin, transferrin and oxidative/nitrative stress biomarkers: superoxide dismutase (SOD), catalase, nitric oxide (NOx), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), non-protein thiols, advanced oxidation protein products (AOPP), ferric reducing ability of plasma (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosine deaminase (ADA), myeloperoxidase, ischemic-modified albumin (IMA) and vitamin C. Results: Iron levels were decreased in patients with PD, while ferritin and transferrin were not different. Oxidative stress biomarkers, TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, myeloperoxidase, FRAP, vitamin C and non-proteic thiols were significantly higher in PD. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase were not different between the groups and biomarkers NOx and ADA were significantly increased in the controls. No correlation was found between biomarkers and sociodemographic and disease data. Conclusion: Plasmatic levels of iron are decreased in patients with PD compared to healthy controls. Biomarkers TBARS, AOPP, NTPDases, IMA and myeloperoxidase presented as reliable to measure oxidative/nitrative damage, while non-proteic thiols, FRAP and vitamin C show a decrease in the antioxidant capacity in PD.

Introdução: A fisiopatologia da doença de Parkinson está associada a lesões por estresse oxidativo/nitrosativo. O ferro encontra-se acumulado na substância negra (SN) de pacientes com DP e está relacionado com esse dano através das espécies reagentes de oxigênio (EROs) e de nitrogênio (ERNs) na reação de Fenton. EROs e ERNs são produzidas normalmente em processos celulares e inflamatórios, e controladas por sistemas antioxidantes. Objetivo: Avaliar níveis periféricos de ferro em pacientes com DP para determinar se acúmulo na SN está relacionado com níveis elevados no sangue. Determinar biomarcadores periféricos confiáveis de estresse oxidativo/nitrosativo Métodos: Selecionados 40 pacientes com DP e 46 indivíduos controles para comparar níveis séricos de ferro, ferritina e transferrina, e de biomarcadores de estresse oxidativo/nitrosativo: superóxido dismutase (SOD), catalase, óxido nítrico (NOx), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), tióis não-proteicos, “advanced oxidation protein products” (AOPP), “ferric reducing ability of plasma” (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosina deaminase (ADA), mieloperoxidase, albumina modificada pela isquemia (IMA) e vitamina C. Resultados: Níveis de ferro estavam diminuídos em pacientes com DP, enquanto ferritina e transferrina não mostraram diferença. Os biomarcadores de estresse oxidativo como TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, mieloperoxidase, FRAP, vitamina C e tiois não-proteicos encontraram-se significativamente aumentados na DP. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase não foram diferentes entre os grupos e os marcadores NOx e ADA foram significativamente aumentados nos controles. Nenhuma correlação foi encontrada entre os biomarcadores e dados sociodemográficos e de características da doença. Conclusão: Níveis plasmáticos de ferro encontram-se diminuídos em pacientes com DP comparados com controles saudáveis. Os biomarcadores TBARS, AOPP, NTPDases, IMA e mieloperoxidase mostraram-se confiáveis para lesão oxidativa, enquanto tióis não-proteicos, FRAP e vitamina C demonstram diminuição da capacidade antioxidante na DP. / Background: Parkinson’s disease (PD) pathophysiology is associated with oxidative/nitrosative stress damage. Iron accumulates in the substantia nigra (SN) of PD patients and is related to this damage along with oxygen and nitrogen reactive species (ROS, RNS) through Fenton reaction. ROS and RNS are normally produced in cell and inflammatory processes, controlled by antioxidant systems. Objective: To determine peripheral levels of iron, ferritin and transferrin in PD patients to evaluate whether iron accumulation in the SN could be related to serum levels. To determine reliable peripheral biomarkers of oxidative/nitrative stress. Methods: Forty PD patients and 46 controls were selected to compared serum levels of iron, ferritin, transferrin and oxidative/nitrative stress biomarkers: superoxide dismutase (SOD), catalase, nitric oxide (NOx), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), non-protein thiols, advanced oxidation protein products (AOPP), ferric reducing ability of plasma (FRAP), NTPDases, ecto-5’-nucleotidase, adenosine deaminase (ADA), myeloperoxidase, ischemic-modified albumin (IMA) and vitamin C. Results: Iron levels were decreased in patients with PD, while ferritin and transferrin were not different. Oxidative stress biomarkers, TBARS, AOPP, NTPDases, IMA, myeloperoxidase, FRAP, vitamin C and non-proteic thiols were significantly higher in PD. SOD, catalase, ecto-5’-nucleotidase were not different between the groups and biomarkers NOx and ADA were significantly increased in the controls. No correlation was found between biomarkers and sociodemographic and disease data. Conclusion: Plasmatic levels of iron are decreased in patients with PD compared to healthy controls. Biomarkers TBARS, AOPP, NTPDases, IMA and myeloperoxidase presented as reliable to measure oxidative/nitrative damage, while non-proteic thiols, FRAP and vitamin C show a decrease in the antioxidant capacity in PD.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Treatment with neuroleptic drugs has been associated to side effects like tardive diskynesia and hepatic damage. In spite of the several reports of hepatotoxicity after neuroleptic administration, few data are available in the literature about these effects and the precise mechanisms by which neuroleptics induce hepatotoxicity remain unclear. In the same way, there are few studies about the effects of neuroleptics on kidney. In this way, the first aim of the present work was to assess the effects of chronic exposure to fluphenazine in liver and kidney of rats, as well as the protective effect of diphenyl diselenide on the fluphenazine-induced damage (article 1). Long-term treatment with fluphenazine caused an increase in lipid peroxidation levels in liver and kidney homogenates, a decrease in hepatic SOD activity, and an increase in hepatic CAT activity. Diphenyl diselenide was able to protect liver and kidney from lipid peroxidation, ameliorate SOD activity in liver, and prevent the increase in hepatic CAT activity. Diphenyl diselenide treatment did not affect δ-ALA-D activity, but fluphenazine and/or in combination with diphenyl diselenide showed an inhibitory effect on δ-ALA-D activity in liver and kidney. The second objective of this study was to determine whether the treatment with haloperidol (HP), valerian or both in association impairs liver or kidney functions (article 2). Valerian did not affect oxidative stress parameters in the liver or kidney of rats. HP only increased glutathione (GSH) depletion in liver, but not in kidney. However, when HP was associated with valerian, an increase in lipid peroxidation levels and reactive species production was observed in the hepatic tissue. HP and valerian when administered independently did not affect the activity of hepatic and renal δ-ALA-D, however, these drugs administered concomitantly provoked an inhibition of hepatic δ-ALA-D activity. Serum aspartate aminotransferase (AST) activity was not altered by any treatment. However, serum alanine aminotransferase (ALT) activity was higher in the HP group and HP plus valerian group. Taken together, these results indicate the relationship between the treatment with flufenazine and the oxidative stress, and also point to the protective role of diphenyl diselenide on the oxidative damage induced by fluphenazine in liver. Our data also suggest adverse interactions between haloperidol and valerian treatments causing hepatic damage related to oxidative stress. / O tratamento com drogas neurolépticas tem sido associado a efeitos colaterais como a discinesia tardia (DT) e o dano hepático. Apesar dos inúmeros casos de hepatotoxicidade após a administração de neurolépticos, são escassos os dados na literatura a respeito desses efeitos e o mecanismo exato pelo qual neurolépticos induzem hepatotoxicidade permanece incerto. Da mesma forma, existem poucos estudos relatando os efeitos dos neurolépticos sobre o rim. Dessa forma, o primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da exposição crônica à flufenazina em fígado e rim de ratos bem como o efeito protetor do disseleneto de difenila sobre o dano induzido por flufenazina (artigo 1). O tratamento prolongado com flufenazina causou um aumento na peroxidação lipídica no fígado e no rim, uma diminuição na atividade da SOD hepática, e um aumento na atividade da CAT hepática. O disseleneto de difenila foi capaz de proteger o fígado e o rim da peroxidação lipídica, melhorou a atividade da SOD no fígado, e preveniu o aumento na atividade da CAT no fígado. O tratamento com disseleneto de difenila não afetou a atividade da δ-ALA-D, mas a flufenazina e/ou em combinação com disseleneto de difenila demonstrou ter efeito inibitório sobre a atividade da δ-ALA-D no fígado e no rim. O segundo objetivo deste estudo foi determinar se o tratamento com haloperidol (HP), valeriana ou a associação de ambas as drogas pode alterar as funções hepáticas e renais (artigo 2). A valeriana não afetou nenhum parâmetro de estresse oxidativo no fígado e no rim dos ratos. O HP apenas aumentou a depleção de glutationa (GSH) no fígado, mas não no rim. Entretanto, quando o HP foi associado com a valeriana, um aumento na peroxidação lipídica e produção de espécies reativas foram observados no tecido hepático. HP e valeriana quando administrados independentemente não afetaram a atividade da δ-ALA-D hepática e renal, contudo, quando estas drogas foram administradas concomitantemente provocaram uma inibição da atividade da δ-ALA-D hepática. A atividade da aspartato aminotransferase (AST) do soro não foi alterada por nenhum dos tratamentos. No entanto, a atividade da alanina aminotransferase (ALT) do soro estava aumentada nos grupos tratados com HP e HP mais flufenazina. Juntos estes resultados indicam uma relação entre o tratamento com flufenazina e o estresse oxidativo, e também apontam para o papel protetor do disseleneto de difenila no dano oxidativo induzido por flufenazina no fígado. Nossos dados também sugerem interações adversas no tratamento com haloperidol e valeriana, ocasionando dano hepático associado ao estresse oxidativo.