Submitted by MILENA BARBON DE CARVALHO null (milenabcarvalho@hotmail.com) on 2017-08-31T15:15:58Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao documento final_MILENA_CORRIGIDA.pdf: 998351 bytes, checksum: 285ebac0a45dba18cad6a5958120384f (MD5) Dissertacao documento final_MILENA_CORRIGIDA.pdf: 998351 bytes, checksum: 285ebac0a45dba18cad6a5958120384f (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-01T13:50:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carvalho_mb_me_arafcf.pdf: 998351 bytes, checksum: 285ebac0a45dba18cad6a5958120384f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T13:50:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carvalho_mb_me_arafcf.pdf: 998351 bytes, checksum: 285ebac0a45dba18cad6a5958120384f (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Objetivo: Comparar o efeito da suplementação de taurina nos níveis de oxidação lipídica em indivíduos treinados e não treinados após sessão aguda de exercício aeróbio em jejum.Métodos: Participaram do estudo 17 indivíduos adultos, do sexo masculino, com idade entre 18 a 30 anos. Os indivíduos foram divididos em dois grupos, grupo treinado (GTr) (n=8) e grupo não treinado (GNTr) (n=9). Todos os participantes foram suplementados com diferentes doses de taurina (3 gramas e 6 gramas) bem como placebo (amido) em momentos diferentes do estudo. A suplementação ocorreu com todos os voluntários estando em jejum e antecedendo 90 minutos da realização do protocolo de treino que consistia em 60 minutos de caminhada na esteira a 60% do VO2 máximo. A avaliação antropométrica foi realizada no início da intervenção assim como a coleta de sangue basal. Foram coletadas amostras de sangue em diferentes momentos da pesquisa após a coleta basal (pré 1, pré 2, pré 3, pós 1, pós 2, pós 3) para análise dos níveis séricos de glicerol e taurina, e foi determinadoo substrato energético oxidado durante o protocolo de exercício utilizando-se o método de calorimetria indireta. Resultados: Os níveis de glicerol aumentaram significativamente em ambos os grupos no momento pós esforço (p<0,01), independente da dose. Porém comparando-se entre os grupos e entre as diferentes doses de suplementação não foram detectadas diferenças significativas (p>0,05). Com relação aos índices de oxidação lipídica e glicídica bem como os valores de Quociente Respiratório (QR) não foram encontradas diferenças estatísticas entre os grupos e entre as doses de suplementação de taurina e placebo (p> 0,05).Conclusão: A suplementação de taurina 90 minutos antes da realização de exercício aeróbio em jejum não demonstrou um efeito aditivo nos níveis de oxidação lipídica intragrupos e entre os grupos. / Objective: To compare the acute taurine supplementation effect on lipid oxidation levels in trained and untrained subjects after a single bout of fasting exercise. Methods: 17 male subjects were included. The subjects were divided in two groups, Trained group (GTr) (n=8) and untrained group (GNTr) and all of them were supplemented with different dosages of taurine (3 grams and 6 grams) as well as placebo (starch) in different moments of the study. The volunteers received the supplementation, in a fasted state, 90 minutes before the training protocol which was exercised at 60% of maximal O2 consumption for 1 h in a treadmill. Basal blood collect. In six moments of the study, besides the basal moment, blood was collected (pre 1, pre 2, pre 3, post 1, post 2, post 3) to analyze serum levels of glycerol and taurine. The oxidize substrate was detected during the exercise protocol by indirect calorimetry. Results: Statistical difference (p< 0,01) were detected in the serum glycerol in all the intervention moments when compare pre and post exercise. However comparing between groups or between the different dosages supplementations statistical differences were not detected (p>0,05). Related to lipid oxidation, carbohydrate oxidation and Quotient Respiratory (QR) no statistical differences were found between groups or between different dosages of taurine or placebo (p>0,05). Conclusion: Taurine supplementation 90 minutes before a single bout of aerobic exercise in a fasted state did not show an additive effect in fat oxidation levels intragroup and intergroup.

Orientador: Valdecir Farias Ximenes / Banca: Rodrigo Rezende Kitagawa / Banca: Cibele Bonacorsi / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: Daniel Rinaldo / Resumo: As proteínas são macromoléculas complexas de alto peso molecular e que desempenham inúmeras funções nas células. Estas funções podem ser comprometidas caso ocorram modificações nas suas estruturas. Fatores físicos e químicos podem provocar estas alterações, inclusive processos oxidativos mediados por espécies reativas de oxigênio. Entre essas modificações destaca-se a formação de proteínas amiloidais que estão relacionadas a diversas doenças como Parkinson e Alzheimer. O ácido hipocloroso (HOCl) e o ácido hipobromoso (HOBr) são oxidantes gerados pela ativação de leucócitos e há abundantes relatos de seus efeitos deletérios sobre proteínas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar as alterações estruturais e funcionais na proteína lisozima provocadas por sua oxidação através dos ácidos hipo-halosos, HOCl, HOBr e por suas haloaminas, taurina cloramina (Tau-NHCl), taurina bromamina (Tau-NHBr) e taurina dibromamina (Tau-NBr2). A oxidação de lisozima pela adição de Tau-NHBr ou Tau-NBr2 (excesso molar de quatro vezes) causou depleção completa da sua fluorescência intrínseca, entretanto, os ácidos HOCl e HOBr causaram a redução de apenas 40% e 50% respectivamente. Em contraste com o seu precursor, Tau-NHCl, foi incapaz de oxidar a lisozima. As haloaminas foram cerca de duas vezes mais eficazes como inibidores da atividade enzimática do que os seus precursores HOCl e HOBr. Por outro lado, os ácidos foram mais eficazes na promoção da agregação de lisozima, efeito este, evidenciado pelo aumento da turbidez, espalhamento de luz e anisotropia de fluorescência da proteína. Os agregados apresentaram propriedades espectroscópicas que sugeriram a formação de estruturas amiloidais, como foi observado pelo ensaio de Tioflavina T. Em contraste com os ácidos hipo-halosos, as haloaminas foram inibidores parciais da formação de proteínas amiloides. Em conclusão, estes resultados sugerem ... / Abstract: Proteins are complex macromolecules of high molecular weight and performing numerous functions in cells. These functions may be compromised if there are any modifications in their structures. Physical and chemical factors may cause these changes, including oxidative processes mediated by reactive oxygen species. Among these changes was the formation of amyloid proteins that are related to various diseases such as Parkinson's and Alzheimer's. The hypochlorous acid (HOCl) and hipobromous acid (HOBr) are oxidants generated by the activation of leukocytes and there are abundant reports of their deleterious effects on proteins. In this context this work aimed to study the structural and functional changes in the protein lysozyme caused by their oxidation through hypohalous acids, HOCl, HOBr, and haloamines taurine Chloramine (Tau-NHCl), taurine monobromamine (Tau-NHBr) and taurine dibromamine (Tau-NBr2). The oxidation of lysozyme by addition of Tau-NHBr or Tau-NBr2 (molar excess of four times) caused complete depletion of its intrinsic fluorescence, however, the acids HOCl and HOBr caused a reduction of only 40% and 50% respectively. In contrast to its precursor, Tau-NHCl was unable to oxidise the lysozyme. The haloamines were about twice as effective inhibitors of enzyme activity than their precursors HOCl and HOBr. On the other hand, the acids were more effective in promoting aggregation of lysozyme, this effect, evidenced by increased turbidity, light scattering and fluorescence anisotropy of the protein. The aggregates presented spectroscopic properties that suggested the formation of amyloid structures, as noted by thioflavin t test. In contrast with hypohalous acids, the haloamines were partial formation of protein inhibitors became. In conclusion, these results suggest that HOBr, like their haloamines Tau-NHBr and Tau-NBr2, are selective with regard to oxidation of tryptophan residues in proteins. This particularity directly affects ... / Doutor

Orientador: Leonardo Antonio Mamede Zornoff / Coorientador: Sérgio Alberto Riupp de Paiva / Banca: Katashi Okoshi / Banca: Marcos F. Minicucci / Banca: Daniela R. D. Mksmczuk / Banca: Wilson Nadruz Junior / Resumo: O objetivo do nosso estudo foi de avaliar a influência da administração de taurina sobre a remodelação após o infarto em ratos, por meio de análise de sobrevida e de variáveis morfológicas, funcionais, bioquímicas, celulares e intersticiais cardíacas. Foram utilizados ratos wistar, machos, entre 200 - 250g foram submetidos ao infarto experimental. Após 48hs do procedimento, os animais sobreviventes foram alocados em dois grupos aleatoriamente: grupo IAM (n=31), o qual recebeu água potável e grupo IAM-T (n=30), que recebeu 3% de taurina diluída na água. O grupo controle (n=10) foi composto por animais não infartados e recebeu água potável. Após 3 meses de acompanhamento foi realizado estudo morfológico e funcional pelos seguintes métodos: coração isolado, ecocardiograma, morfometria e histologia. O estudo bioquímico foi realizado por HPLC (para determinar as concentrações e taurina no plasma e no tecido cardíaco). A imunohistoquímica foi utilizada para avaliar a conexina 43 e apoptose. Por meio da zimografia avaliou-se as metaloproteases, por espectrofotometria foram avaliados estresse oxidativo e metabolismo energético e por western blot avaliou-se a resposta antioxidante. A análise estatística foi realizada pelo teste de ANOVA de uma via, t de Student, curva de Kaplan Méier e long - rank. O nível de significância adotado foi de 5%. A concentração de taurina plasmática (C = 49 (38 - 54,2) (μmol/L); IAM = 74,6 (58,7 - 83) (μmol/L); IAM-T = 363 (157 - 477,4) (μmol/L); p = 0,004) e no tecido cardíaco (C = 0,100 ± 0,04 (μmol/g); IAM = 0,175 ± 0,07 (μmol/g); IAM-T = 0,419± 0,187 (μmol/g); p = 0,022) foi maior no grupo IAM-T quando comparado com controle e IAM. Com relação ao estudo ecocardiográfico, o grupo IAM-T apresentou valores intermediários, quando comparado com os grupos C e IAM, nas variáveis AE (C = 5,3 ± 0,7 mm; IAM = 6,8 ± 1,0 mm; IAM-T = 6,8 ... / Abstract: The aim of our study was to evaluate the influence of taurine administration on cardiac remodeling after myocardial infarction in rats by survival analysis and morphological, functional, biochemical, cellular and interstitial evalluation. Methods: Wistar male rats, weighting 200 - 250g were subjected to experimental myocardial infarction. 48 hours after the procedure, the surviving animals were randomly allocated into two groups: IAM group (n = 31), who received drinking tap water and T-IAM group (n = 30), who received 3% of taurine diluted in tap water. The control group (n = 10) was composed of non infarcted animals, who received drinking tap water. After 3 months of follow-up, morphological and functional study was conducted by the following. Isolated heart, echocardiography, histology and morphometry. Biochemical analysis was performed by HPLC (to determine the concentrations of taurine in plasma and heart tissue). Immunohistochemistry was used to evaluate connexin 43 and apoptosis. Metalloproteases was evaluated by zymography, oxidative stress and energy metabolism were evaluated by spectrophotometry and the antioxidant response, by western blot. Statistical analysis was performed by oneway ANOVA, Student t test, Kaplan Meier and long - rank tests. The level of significance was set at 5%. Concentration of taurine in plasma (C = 49 (38 - 54.2) (mmol / L), IAM = 74.6 (58.7 - 83) (mmol / L), T-IAM = 363 (157 - 477.4) (mmol / L), p = 0.004) and in heart tissue (C = 0.100 ± 0.04 (mmol / g), AMI = 0.175 ± 0.07 (mmol / g), T-IAM = 0.419 ± 0.187 (mol / g), p = 0.022) were higher in the T-IAM group compared with control and IAM groups. Regarding the echocardiographic study, the T-IAM group showed intermediate values when compared with C and IAM groups, variables LA (C = 5.3 ± 0.7 mm; IAM = 6.8 ± 1.0 mm; T-IAM = 6.1 ± 0.8 mm, p = <0.001), LA / tibia (C = 1.29 ± 0.18 mm / cm; IAM = 1.64 ± 0.25 mm / cm; ... / Doutor

Orientador: Ellen Cristini de Freitas / Banca: Julio Sérgio Marchini / Banca: Marcelo Papoti / Resumo: A taurina é um aminoácido encontrado em vários tecidos, é derivada do metabolismo da metionina e cisteína. Esse aminoácido apresenta diferentes funções benéficas, entre elas osmoregulação, modulação do cálcio iônico, estabilização da membrana plasmática , desenvolvimento do sistema nervoso, imunomodulação e atividade antioxidante. Além disso, estudos têm demonstrado associação entre taurina, melhora no desempenho físico e acréscimo dos níveis de lipólise, indicando melhora na eficiência metabólica. O pico da permanência máxima de concentração de taurina na circulação é de 120 minutos. Deste modo, o objetivo do presente estudo foi verificar se a suplementação com taurina de forma aguda 120 minutos antes do exercício melhora o desempenho físico e ocasiona um aumento na liberação de lipídeos em nadadores. Para investigar essa proposta foi realizado um estudo duplo cego, com a participação de 10 nadadores de elite do sexo masculino com idade entre 17e 21 anos, os quais foram submetidos a duas analises de desempenho máximo de 400m em piscina semi-olímpica. Para avaliação do desempenho foi analisado o lactato pico, para os níveis de lipólise foi dosado a concentração sérica de glicerol, e para adequação da alimentação foram aplicados registros alimentares. Observou-se aumento significativo de 24% no nível de lipólise plasmática nos nadadores suplementados com taurina, porém não ocorreram aumento significativo no desempenho físico dos atletas ou alterações na lactacidemia. Concluí-se que a suplementação aguda de taurina 120 minutos antes de um teste de esforço máximo exerce uma melhora na eficiência metabólica de lipídeos quando associada ao exercício físico, porém estudos crônicos são necessários para verificar a participação desta ação no desempenho físico do atleta. / Abstract: Taurine is an amino acid found in various tissues is derived from the metabolism of methionine and cysteine. This amino acid has different beneficial functions, including osmoregulation, modulation of ionic calcium, stabilizing the plasma membrane, nervous system development, immunomodulation and antioxidant activity. Furthermore, studies have shown an association between taurine improves physical performance and increased levels of lipolysis, indicating an improvement in metabolic efficiency. The peak maximum stay concentration of taurine in the circulation is 120 minutes. Thus, the aim of this study was to determine whether supplementation with taurine acutely 120 minutes before exercise improves physical performance and causes an increase in the release of lipids in swimmers. To investigate this proposal a double-blind study was conducted with the participation of 10 elite swimmers male aged 21 years 17e, which were submitted to two analyzes of maximum performance in the 400m semi-Olympic pool. For performance evaluation we analyzed the lactate peak, for the levels of lipolysis was measured in serum glycerol, and the adequacy of nutrition food records were applied. A significant 24% increase in plasma level of lipolysis in swimmers supplemented with taurine, however no significant increase in physical performance of athletes or changes in lactate. It is concluded that acute taurine supplementation 120 minutes before a maximal exercise test carries an improvement in metabolic efficiency of lipids when combined with exercise, but chronic studies are needed to verify the role of this action on the physical performance of the athlete. / Mestre

Resumo: O hábito de fumar figura entre os principais fatores de risco associados às doenças cardiovasculares. Recentemente, estudos mostram que a exposição à fumaça do cigarro resulta em alterações morfológicas e funcionais cardíacas, sugerindo que o fumo pode modular o processo de remodelação ventricular. Em contrapartida, evidências clínicas e experimentais indicam que a taurina parece desempenhar papel crítico no desenvolvimento, prevenção e atenuação da remodelação cardíaca. Avaliar os efeitos da taurina em variáveis morfológicas, funcionais e bioquímicas cardíacas induzidas pela exposição à fumaça do cigarro. Ratos Wistar foram distribuídos em dois grupos: grupo Fumo (F, n=9), composto por animais apenas expostos à fumaça do cigarro e grupo Taurina (T, n=9), composto por animais expostos à fumaça do cigarro e suplementados com taurina. Após dois meses de tratamento os animais foram submetidos ao estudo funcional, morfométrico e bioquímico. Para análise estatística foi utilizado o teste t de Student e Mann-Whitney. O nível de significância foi de 5%. A pressão sistólica caudal foi menor no grupo T quando comparado com o grupo F (F = 155 ± 9 mmHg; T = 133 ± 16 mmHg; p=0,041). A parede posterior do ventrículo esquerdo foi maior no grupo T quando comparado com o grupo F (F = 1,30 (1,20-1,42) mm; T = 1,50 (1,40-1,50) mm; p=0,029). Na avaliação dos dados funcionais o grupo T apresentou menor onda E (F = 79,3 ± 7,72 cm/s; T = 66,1 ± 11,8 cm/s; p=0,013), menor onda A (F = 71,2 ± 14,5cm/s; T = 49,7 ± 12,3 cm/s; p=0,004) e maior relação E/A (F = 1,13 ± 0,13; T = 1,37 ± 0,26; p=0,028). A freqüência cardíaca foi menor no grupo T (F = 341 ± 37 bpm; T = 285 ± 49 bpm; p=0,015), enquanto o tempo de relaxamento isovolumétrico (F = 22,6 ± 1,43 ms; T = 33,2 ± 4,28 ms; p<0,001)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The habit of smoking is a relevant risk factor to cardiovascular diseases. Recently, clinical and experimental evidences indicated that the exposure to tobacco smoke results in both morphological and functional cardiac alterations, suggesting that smoking can modulate the process of ventricular remodeling. On the other hand, evidences suggest that taurine can attenuates cardiac remodeling in different models of cardiac injury. To analyze the effects of taurine in morphologic, functional, and biochemical variables induced by exposure to tobacco smoke. Wistar rats were allocated in two groups: 1) group exposed to tobacco smoke (F, n=9); 2) group exposed to tobacco smoke and treated with taurine (T, n=9). After two months the animals were submitted to the functional, morphometric, and biochemical studies. The statistical analysis used Student and Mann-Whitney tests. The significance level was 5%. Results: the caudal systolic pressure was smaller in the T group (F = 155 ± 9 mmHg; T = 133 ± 16 mmHg; p=0,041). The left ventricular posterior wall was higher in T group (F = 1,30 (1,20-1,42) mm; T = 1,50 (1,40-1,50) mm; p=0,029). The T group presented lower E (F = 79,3 ± 7,72 cm/s; T = 66,1 ± 11,8 cm/s; p=0,013) and A (F = 71,2 ± 14,5cm/s; T = 49,7 ± 12,3 cm/s; p=0,004) waves but higher E/A ratio (F = 1,13 ± 0,13; T = 1,37 ± 0,26; p=0,028), isovolumetric relaxation time (F = 22,6 ± 1,43 ms; T = 33,2 ± 4,28 ms; p<0,001), and isovolumetric relaxation time normalised for heart rate (F = 53,9 ± 4,33; T = 72,5 ± 12,0; p<0,001). The heart rate was lower in the T group (F = 341 ± 37 beats/min; T = 285 ± 49 beats/min; p=0,015). The enzymatic activity of the lactate dehydrogenase was higher in T group T (F = 204 ± 14 nmol/mg protein; T = 232 ± 12 nmol/mg protein; p<0,001). Considering the calcium... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Leonardo Antonio Mamede Zornoff / Coorientador: Sergio Alberto Rupp Paiva / Banca: Marcos Minicucci / Banca: Wilson Nadruz Júnior / Mestre

A doença do xarope do bordo é causada pela deficiência na atividade do complexo desidrogenase dos α-cetoácidos de cadeia ramificada, levando ao acúmulo dos aminoácidos de cadeia ramificada leucina, isoleucina e valina e de seus α- cetoácidos correspondentes nos tecidos e fluidos corporais. Os pacientes podem apresentar atraso no desenvolvimento psicomotor e retardo mental. A patofisiologia da doença não é bem compreendida, contudo, o acúmulo do metabólito tóxico leucina induz alterações metabólicas associadas aos sintomas clínicos. Além disso, a capacidade antioxidante está reduzida nestes pacientes. Creatina, piruvato e taurina são potentes antioxidantes em sistemas biológicos e protegem a célula contra os danos causados pelo estresse oxidativo. Portanto, neste estudo, investigamos os efeitos da administração de leucina e da coadministração de creatina mais piruvato e de taurina em alguns parâmetros da rede de fosforiltransferência e de estresse oxidativo em córtex e hipocampo de ratos. A administração de leucina induziu estresse oxidativo com o aumento de radicais livres, e diminuiu a atividade das enzimas piruvato cinase, adenilato cinase, hexocinase, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, creatina cinase citosólica e creatina cinase mitocondrial. A coadministração de creatina mais piruvato e de taurina foi capaz de prevenir as alterações causadas pela administração de leucina sobre o estresse oxidativo e as enzimas tiólicas da rede de fosforiltransferência. As correlações significativas entre alguns parâmetros de estresse oxidativo e as enzimas da rede de fosforiltranferência sugerem que a diminuição na atividade das enzimas ocorre devido ao aumento das espécies reativas. Portanto, é possível sugerir que os efeitos nocivos que a leucina causa no cérebro possa contribuir para a disfunção neurológica observada em pacientes com a doença do xarope do bordo, e é possível que a suplementação com creatina, piruvato e taurina possa ser benéfica a estes pacientes. / Maple Syrup Urine Disease is caused by the deficiency of branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex activity leading to accumulation of the branched-chain amino acids leucine, isoleucine and valine and their corresponding branched-chain α-keto acids in tissues and body fluids. The affected patients may present psychomotor development delay and mental retardation. The pathophysiology of this disease is not entirely understood. However, the accumulation of toxic metabolite leucine induces profound metabolic alterations and impairment of energy homeostasis associated with clinical symptoms. Moreover, the antioxidant capacity is decreased in these patients. Creatine, pyruvate, and taurine plays a critical role in brain function and are potent antioxidants in biological systems, contributing to cellular protection against oxidative stress. In this study, we investigated the effects of leucine administration and coadministration of creatine plus pyruvate and taurine on some parameters of phosphoryl transfer network and oxidative stress in cerebral cortex and hippocampus of rats. Leucine-induced oxidative stress and diminished the activities of pyruvate kinase, adenylate kinase, hexokinase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, cytosolic creatine kinase, and mitochondrial creatine kinase. Coadministration of creatine plus pyruvate and taurine prevented the alterations provoked by leucine administration on the oxidative stress and the thiol-containing enzymes of phosphoryl transfer network. Significant correlations between some parameters of oxidative stress and the enzymes of the phosphoryl transfer network suggest that the diminution of the enzymes activities is possible due to increase in free radicals. It is possible that these effects of leucine may contribute to the neurological dysfunction observed in patients affected by Maple Syrup Urine Disease. In this case, it is possible that creatine plus pyruvate and taurine supplementation could benefit to the patients.

O peixe-zebra (Danio rerio) é um pequeno teleósteo pertencente à família Cyprinidae, o qual vem sendo estudado em diferentes áreas científicas. Essa espécie apresenta genes evolutivamente conservados, diversos sistemas de neurotransmissão já caracterizados e um amplo repertório comportamental , os quais podem ser modulados por diversas drogas. Portanto, a presente tese tem por objetivo estudar parâmetros bioquímicos em peixe-zebra com ênfase nos sistemas de sinalização purinérgico e colinérgico, bem como avaliar o comportamento de animais submetidos à tarefa do open tank e investigar os efeitos promovidos pelo tratamento com taurina no modelo de exposição aguda ao etanol. Nós demonstramos que o tratamento agudo (1h) com taurina nas concentrações de 150 e 400 mg/L aumentou a hidrólise de AMP e levou a uma diminuição significativa na desaminação de adenosina em membranas cerebrais, sendo que o último efeito também foi observado nos ensaios in vitro. Entretanto, não foram observados efeitos sobre a hidrólise dos nucleotídeos tri e difosfatados, promovida pelas NTPDases. Estudos relacionados à hidrólise dos nucleotídeos ATP e ADP em cérebro, fígado e coração de peixe-zebra demonstraram um perfil diferencial nos respectivos tecidos. O efeito distinto promovido por inibidores apontou que diferentes membros das NTPDases poderiam estar contribuindo para a atividade enzimática detectada, o que foi sugerido por estudos de bioinformática e ensaios de expressão gênica. Além disso, verificamos que, no modelo de exposição aguda ao etanol, a taurina foi capaz de prevenir as alterações promovidas pelo álcool sobre a atividade da AChE e das defesas antioxidantes enzimáticas. Contudo, o pré-tratamento com taurina demonstrou ser mais efetivo na prevenção do estresse oxidativo, visto que, diferentemente do co-tratamento, aumentou o conteúdo total de tióis reduzidos cerebral e diminuiu o dano lipídico. A fim de caracterizar o repertório comportamental espaço-temporal dos animais no teste do open tank, nós elaboramos um protocolo que avaliava o efeito do confinamento prévio a estímulos naturalísticos (ambientes claro, escuro e transparente). Os resultados demonstraram que os peixes previamente confinados em um ambiente naturalmente aversivo (claro) apresentaram uma habituação intrasessão mais rápida em comparação aos grupos escuro e transparente, avaliada pelas transições e tempo de permanência na região superior do aparato. O perfil exploratório espaço-temporal foi analisado através de plots representativos, sendo proposto um etograma descritivo para a tarefa do open tank. A partir do repertório comportamental determinado, o efeito promovido pelo pré-tratamento com taurina nas alterações comportamentais induzidas pelo etanol foi investigado. Nossos achados demonstraram que o etanol diminuiu a atividade locomotora dos animais, sendo que as concentrações de taurina testadas (42, 150 e 400 mg/L) preveniram essa modificação. Contudo, o pré-tratamento com 150 mg/L de taurina não preveniu as alterações na exploração da área superior do aparato, sugerindo que diferentes mecanismos poderiam estar envolvidos na resposta comportamental observada. Em suma, nossos resultados possibilitam uma maior compreensão das respostas neuroquímicas e comportamentais em peixe-zebra, contribuindo para novas estratégias relacionadas a estudos translacionais. / The zebrafish (Danio rerio) is a small teleost fish that belongs to the Cyprinidae family, which has been studied in different scientific areas. This species has evolutively conserved genes, several neurotransmitter systems characterized, and a wide behavioral repertoire, which may be modulated by distinct drugs. Thus, this thesis aims to study biochemical parameters in zebrafish, emphasizing the purinergic and cholinergic signaling, as well as to evaluate the behavior of animals in the open tank task and to investigate the effects of taurine treatment in the acute ethanol exposure model. We showed that acute taurine treatment (1h) at 150 and 400 mg/L increased the AMP hydrolysis and significantly decreased the adenosine deamination in brain membranes. The latter effect was also observed in the enzyme assays performed in vitro. However, the tri and diphosphonucleoside hydrolysis promoted by NTPDases was unaffected by taurine. Studies related to ATP and ADP hydrolysis in zebrafish brain, liver, and heart demonstrated a differential profile in the respective tissues. The distinct effect promoted by inhibitors pointed that different NTPDase members could play a role in the enzyme activity detected, as suggested by bioinformatic analysis and gene expression assays. Moreover, we observed that, in the acute ethanol exposure model, taurine prevents the alterations induced by ethanol in AChE and in enzymatic antioxidant defenses activities. However, taurine pretreatment has shown to be more effective in the prevention of oxidative stress, considering that, differently from the cotreatment, it increased the total reduced thiol content and decreased lipid peroxidation in zebrafish brain. To characterize the spatio-temporal behavioral repertoire of animals subjected to the open tank task, we described a protocol which evaluated the effect promoted by the previous confinement using natural stimuli (bright, dark, and transparent environments). The results showed that fish previously confined into an aversive environment (brightly one) presented a faster intra-session habituation response when compared to dark and transparent groups, evaluated by transitions and time spent in the top area of the tank. The spatio-temporal exploratory profile was assessed by representative plots with the proposal of a descriptive ethogram to the behavioral task. Considering these behaviors, the effect promoted by taurine pretreatment on the behavioral changes induced by ethanol was investigated. Our findings demonstrated that ethanol significantly decreased the locomotor activity and that the taurine concentrations tested (42, 150, and 400 mg/L) prevented this modification. Nevertheless, the pretreatment with 150 mg/L taurine did not prevent the alterations on the exploratory profile for the top area of apparatus, suggesting that different mechanisms could be involved in the behavioral response observed. In conclusion, our data help to a better understanding of the neurochemical and behavioral responses in zebrafish, contributing for new strategies related to translational studies.

O sistema imunológico preserva a integridade do organismo perante o ambiente que ele está inserido. As reações imunológicas são essenciais para controle e eliminação da infecção, no entanto se os mecanismos contra regulatórios da resposta imunológica forem superados, a homeostasia pode falhar levando a um desequilíbrio no processo de reparo do organismo, podendo causar danos, insuficiência de órgão e até a morte. Muitos estudos têm demonstrado a interação entre o sistema imunológico e os aminoácidos. Visto que a glutamina é utilizada como substrato energético para enterócitos, além de fornecer nitrogênio para síntese de purinas e pirimidinas para proliferação celular e a taurina participa da hemostasia, estabilização de membranas, mobilização de cálcio, além de ser importante agente antioxidante, nos propusemos nesse trabalho investigar os efeitos da glutamina e taurina sobre aspectos relacionados a resposta imunológica de células da linhagem Raw 264.7. Para tanto foram avaliadas: viabilidade celular; a capacidade proliferativa e o ciclo celular; a capacidade de síntese de citocinas: IL-1 &#945;, IL-1&#946;, IL-6, IL-10 e TNF-&#945; e a expressão do fator de transcrição NF&#954;B, bem como de seu inibidor I&#954;B&#945;. Foi possível observar aumento da viabilidade e proliferação celular para células tratadas com glutamina, entretanto não foi observado o mesmo efeito para taurina. Quando ambos aminoácidos foram associados, houve prevalência dos efeitos da glutamina. Observamos neste trabalho, que houve uma tendência da diminuição de expressão da relação de p-NF&#954;B/NF&#954;B quando se aumentou a concentração de glutamina. Paralelamente, o mesmo foi encontrado para relação p-I&#954;B/I&#954;B. Esses resultados corroboram com os resultados encontrados na produção das citocinas pró-inflamatórias IL-1&#945;, Il-1&#946; e TNF-&#945;, uma vez que ao aumentarmos a concentração de glutamina bem como glutamina e taurina, observamos menor produção das mesmas. Complementarmente, encontramos resultados opostos para a citocina anti-inflamatória IL-10, a qual teve maior síntese em resposta ao aumento da concentração dos aminoácidos. Portanto concluímos que tanto a glutamina quanto a taurina possuem capacidade de modular aspectos da resposta imunológica de células Raw 264.7. / The immune system protect the body\'s integrity to the environment it is inserted. The immune responses are essential for control and elimination of infection, however if the mechanisms against regulatory immune response are overcome, homeostasis may fail leading to an imbalance in the repair of the body process and may cause damage, organ failure and even death. Many studies have demonstrated the interaction between the immune system and amino acids. Since glutamine is used as an energy substrate for the enterocytes and provides nitrogen to purine and pyrimidine synthesis to cell proliferation and taurine participates of hemostasis, stabilization of membranes, calcium mobilization, and besides being an important antioxidante, this work aimed to study the effects of glutamine and taurine in some aspects of the immune response of RAW 264.7 cell line. Therefore, we evaluated: cell viability; the proliferative capacity and the cell cycle phases; cytokine synthesis capacity: IL-1 &#945;, IL-&#946;, IL-6, IL-10 and TNF-&#945;, as well as the expression of the transcription factor NFkB and its inhibitor I&#954;B&#945;. It was possible to observe increased cell viability as well as proliferation in cells treated with glutamine, but was not observed the same effect in cells treated with taurine. When cells were treated with both amino acids, there was a prevalence of the effects of glutamine. We observed in this study, a trend of decreasing expression of p-NF&#954;B/ NF&#954;B relationship when cells were treated with higher concentration of glutamine. In parallel, the same was found for p-I&#954;B / I&#954;B relationship. These results corroborate wih the results about the production of pro-inflammatory cytokines IL-1&#945;, IL-1&#946; and TNF-&#945;, since by increasing concentration of glutamine as well as glutamine and taurine, we observed reduced production of this cytokines. In addition, we found opposite results for the anti-inflammatory cytokine IL-10 which had higher production in response to increased concentration amino acids treatment. Therefore we conclude that both glutamine and taurine have the capacity to modulate some aspects in the immune response of RAW 264.7 cell.

O peixe-zebra (Danio rerio) é um pequeno teleósteo pertencente à família Cyprinidae, o qual vem sendo estudado em diferentes áreas científicas. Essa espécie apresenta genes evolutivamente conservados, diversos sistemas de neurotransmissão já caracterizados e um amplo repertório comportamental , os quais podem ser modulados por diversas drogas. Portanto, a presente tese tem por objetivo estudar parâmetros bioquímicos em peixe-zebra com ênfase nos sistemas de sinalização purinérgico e colinérgico, bem como avaliar o comportamento de animais submetidos à tarefa do open tank e investigar os efeitos promovidos pelo tratamento com taurina no modelo de exposição aguda ao etanol. Nós demonstramos que o tratamento agudo (1h) com taurina nas concentrações de 150 e 400 mg/L aumentou a hidrólise de AMP e levou a uma diminuição significativa na desaminação de adenosina em membranas cerebrais, sendo que o último efeito também foi observado nos ensaios in vitro. Entretanto, não foram observados efeitos sobre a hidrólise dos nucleotídeos tri e difosfatados, promovida pelas NTPDases. Estudos relacionados à hidrólise dos nucleotídeos ATP e ADP em cérebro, fígado e coração de peixe-zebra demonstraram um perfil diferencial nos respectivos tecidos. O efeito distinto promovido por inibidores apontou que diferentes membros das NTPDases poderiam estar contribuindo para a atividade enzimática detectada, o que foi sugerido por estudos de bioinformática e ensaios de expressão gênica. Além disso, verificamos que, no modelo de exposição aguda ao etanol, a taurina foi capaz de prevenir as alterações promovidas pelo álcool sobre a atividade da AChE e das defesas antioxidantes enzimáticas. Contudo, o pré-tratamento com taurina demonstrou ser mais efetivo na prevenção do estresse oxidativo, visto que, diferentemente do co-tratamento, aumentou o conteúdo total de tióis reduzidos cerebral e diminuiu o dano lipídico. A fim de caracterizar o repertório comportamental espaço-temporal dos animais no teste do open tank, nós elaboramos um protocolo que avaliava o efeito do confinamento prévio a estímulos naturalísticos (ambientes claro, escuro e transparente). Os resultados demonstraram que os peixes previamente confinados em um ambiente naturalmente aversivo (claro) apresentaram uma habituação intrasessão mais rápida em comparação aos grupos escuro e transparente, avaliada pelas transições e tempo de permanência na região superior do aparato. O perfil exploratório espaço-temporal foi analisado através de plots representativos, sendo proposto um etograma descritivo para a tarefa do open tank. A partir do repertório comportamental determinado, o efeito promovido pelo pré-tratamento com taurina nas alterações comportamentais induzidas pelo etanol foi investigado. Nossos achados demonstraram que o etanol diminuiu a atividade locomotora dos animais, sendo que as concentrações de taurina testadas (42, 150 e 400 mg/L) preveniram essa modificação. Contudo, o pré-tratamento com 150 mg/L de taurina não preveniu as alterações na exploração da área superior do aparato, sugerindo que diferentes mecanismos poderiam estar envolvidos na resposta comportamental observada. Em suma, nossos resultados possibilitam uma maior compreensão das respostas neuroquímicas e comportamentais em peixe-zebra, contribuindo para novas estratégias relacionadas a estudos translacionais. / The zebrafish (Danio rerio) is a small teleost fish that belongs to the Cyprinidae family, which has been studied in different scientific areas. This species has evolutively conserved genes, several neurotransmitter systems characterized, and a wide behavioral repertoire, which may be modulated by distinct drugs. Thus, this thesis aims to study biochemical parameters in zebrafish, emphasizing the purinergic and cholinergic signaling, as well as to evaluate the behavior of animals in the open tank task and to investigate the effects of taurine treatment in the acute ethanol exposure model. We showed that acute taurine treatment (1h) at 150 and 400 mg/L increased the AMP hydrolysis and significantly decreased the adenosine deamination in brain membranes. The latter effect was also observed in the enzyme assays performed in vitro. However, the tri and diphosphonucleoside hydrolysis promoted by NTPDases was unaffected by taurine. Studies related to ATP and ADP hydrolysis in zebrafish brain, liver, and heart demonstrated a differential profile in the respective tissues. The distinct effect promoted by inhibitors pointed that different NTPDase members could play a role in the enzyme activity detected, as suggested by bioinformatic analysis and gene expression assays. Moreover, we observed that, in the acute ethanol exposure model, taurine prevents the alterations induced by ethanol in AChE and in enzymatic antioxidant defenses activities. However, taurine pretreatment has shown to be more effective in the prevention of oxidative stress, considering that, differently from the cotreatment, it increased the total reduced thiol content and decreased lipid peroxidation in zebrafish brain. To characterize the spatio-temporal behavioral repertoire of animals subjected to the open tank task, we described a protocol which evaluated the effect promoted by the previous confinement using natural stimuli (bright, dark, and transparent environments). The results showed that fish previously confined into an aversive environment (brightly one) presented a faster intra-session habituation response when compared to dark and transparent groups, evaluated by transitions and time spent in the top area of the tank. The spatio-temporal exploratory profile was assessed by representative plots with the proposal of a descriptive ethogram to the behavioral task. Considering these behaviors, the effect promoted by taurine pretreatment on the behavioral changes induced by ethanol was investigated. Our findings demonstrated that ethanol significantly decreased the locomotor activity and that the taurine concentrations tested (42, 150, and 400 mg/L) prevented this modification. Nevertheless, the pretreatment with 150 mg/L taurine did not prevent the alterations on the exploratory profile for the top area of apparatus, suggesting that different mechanisms could be involved in the behavioral response observed. In conclusion, our data help to a better understanding of the neurochemical and behavioral responses in zebrafish, contributing for new strategies related to translational studies.

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T09:09:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_RosaneAparecida_D.pdf: 2339564 bytes, checksum: 146ea5a2123d76628db5f4758417e020 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste estudo, investigamos os efeitos da suplementação com taurina (TAU; 2% adicionada à água de beber) sobre a tolerância à glicose e a secreção de insulina frente a diferentes secretagogos em camundongos adultos. Camundongos suplementados apresentaram aumento da tolerância à glicose e da sensibilidade à insulina. Ilhotas isoladas destes animais secretaram mais insulina em resposta à glicose e L-leucina. A oxidação da L-leucina foi maior no grupo TAU, não havendo diferenças quanto ao consumo de glicose, concentrações de ATP e expressão do transportador da glicose (GLUT) 2 e da glicoquinase (GCK). A captação de Ca2+, na presença de glicose, e a expressão protéica da subunidade ß2 do canal de Ca2+ sensível à voltagem foi maior no grupo TAU comparado ao controle (CTL). Ainda, a expressão protéica da PL (fosfolipase) C ß 2 e da PK (proteína quinase) Aa, bem como a secreção de insulina em resposta a agentes potencializadores tais como carbacol (Cch) e IBMX, foi maior nas ilhotas TAU. A mobilização intracelular de Ca2+ induzida por Cch foi também maior em ilhotas deste grupo, e observamos que a inibição da PKA reduziu a captação de Ca2+ em resposta à glicose no grupo suplementado. Além disso, ilhotas TAU secretaram mais glucagon em relação a ilhotas CTL, quando em presença de baixa concentração de glicose. Concluindo, a suplementação com TAU melhora a homeostase glicêmica e aumenta a secreção de insulina de ilhotas isoladas e incubadas na presença de nutrientes e agentes potencializadores da secreção. Os efeitos sobre a secreção estão relacionados ao melhor manejo dos íons Ca2+ pelas células insulares provenientes dos animais suplementados com TAU. / Abstract: In this study, we investigated the effects of taurine (TAU)-supplementation (2% in the drinking water) on glucose tolerance and insulin secretion stimulated by different secretagogues in adult mice. TAU-supplemented mice showed enhanced glucose tolerance and insulin sensitivity when compared to controls (CTL). In addition, their islets secreted more insulin in response to high concentrations of glucose and L-leucine. L-[U-14C]leucine oxidation was higher in TAU islets compared with CTL islets, whereas D-[U-14C]glucose oxidation, ATP levels, and the protein expression of the glucose transporter (GLUT) 2 and of glucokinase (GCK) were similar. 45Ca uptake induced by high glucose concentrations was increased in TAU islets as well as the expression of the ß2 subunit of the L-type Ca2+ channel. In addition, the insulin secretion induced by carbachol (Cch) and IBMX, but not, by forskolin and PMA was higher in TAU-supplemented compared with CTL islets. The higher insulin secretion in the presence of Cch is accompanied by an increase in the expression of PL (phospholipase) C ß 2 protein and a higher intracellular Ca2+ mobilization. Besides, TAU-supplemented islets showed increased PK (protein kinase) Aa expression. Since the increase in Ca2+ uptake induced by glucose in TAU islets was minimized by the presence of the PKA inhibitor, H89, this kinase seems to be important for the better Ca2+ handling in these islets. TAUsupplementation also turns the a-cells more sensitivity since these cells secreted more glucagons compared with CTL islets. In conclusion, TAU supplementation enhances glucose tolerance and insulin sensitivity in mice and turns the islets more sensitive to nutrients and to potentiators of secretion. The effect on insulin secretion seems to be linked to a better Ca2+ handling by ß-cells. / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular