Orientador: Elcio Marcantonio Junior / Resumo: O uso de medicamentos a base de estrôncio tem se tornado notável na prevenção e tratamento de enfermidades relacionadas ao tecido ósseo. Essa notabilidade se dá devido a sua ação conjunta em células distintas e envolvidas na neoformação óssea, osteoblastos e osteoclastos. Devido a seus resultados positivos o estrôncio passou a ser utilizado também como coadjuvante de processos de neoformação óssea, principalmente procedimentos cirúrgicos maxilo-faciais. Sendo assim, este estudo teve como objetivos a avaliação de diferentes compostos, e dosagens a base de estrôncio em procedimentos de osseointegração, enxertia óssea. Para tal, os resultados foram distribuídos em 4 artigos para melhor compreensão. No estudo 1, revisão de literatura, foram analisados estudos que utilizaram estrôncio sistêmico como terapia para processos de osseointegração e enxertia óssea em animais. No estudo 2, osseointegração, foram analisadas diferentes dosagens de ranelato de estrôncio (50 e 625mg), e carbonato/cloreto de estrôncio (30 e 365 mg), administrados sistemicamente, durante o processo de osseointegração. Semelhantemente, o estudo 3 analisou a influência dos mesmos compostos a base de estrôncio em defeitos críticos ósseos em calvarias. E por ultimo, no estudo 4, uma análise relacionada a toxicidade do suplemento foi realizada nas dosagens que obtiveram melhores resultados. Como resultados, os estudos 2 e 3 apresentaram resultados semelhantes e positivos para os suplementos a base de estrôncio nas m... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of strontium medications has become notable in prevention and treatment of bone tissue related diseases. This notability is related to double action in distinct cells involved in bone neoformation, osteoblasts and osteoclasts. Due to its positive results, strontium has also been used as a coadjuvant of bone neoformation processes, mainly maxillofacial surgical procedures. Thus, this study had as objectives the evaluation of different compounds, and dosages based on strontium in procedures of osseointegration and bone grafting. For this, the results were distributed in 4 studies for better understanding. In study 1, literature review, we analyzed studies that used systemic strontium as a therapy for osseointegration processes and bone grafting in animals. In study 2, osseointegration, different dosages of strontium ranelate (50 and 625mg), and strontium carbonate/strontium chloride (30 and 365mg), systemically administered during the osseointegration process, were analyzed. Similarly, study 3 analyzed the influence of the same strontium-based compounds on critical bone defects in calvarias. Finally, in study 4, an analysis related to toxicity of the supplement was performed at the dosages that obtained the best results. As results, studies 2 and 3 presented similar and positive results for the strontiumbased supplements at the highest concentrations (strontium ranelate 625 mg and strontium carbonate / 365 mg strontium). Considering these dosages, study 4 showed the abs... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Financiadora de Estudos e Projetos / Um dos grandes problemas enfrentados no tratamento de lixiviado é a definição de suas características físico-químicas e biológicas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é avaliar a composição química, a recalcitrância, e a toxicidade do lixiviado bruto e tratado por processos de tratamento (físico-químico e biológico) oriundo do Aterro Metropolitano de Gramacho, localizado no município de Duque de Caxias, no estado do Rio de Janeiro. Os resultados mostraram maior biodegradabilidade aeróbia no efluente físico-químico com percentuais variando de 7% a 35 %. A natureza de tais compostos justifica a natureza refratária do lixiviado e alerta pela toxicidade que podem atribuir tanto aos microrganismos envolvidos no processo quanto a saúde humana quando dispostos incorretamente. Para o lixiviado em estudo, observou-se a diminuição da toxicidade ao passar pelo processo físicoquímico. Dessa maneira, observou-se que é necessário a adoção de sistemas de tratamento que conjuguem processos físico-químicos atuando como pré ou pós-tratamento de processos biológicos. Sendo assim, os resultados obtidos mostram a importância deste tipo de caracterização, como fonte de subsídios para a seleção, projeto e avaliação de sistemas de tratamento. / Leachate from Municipal Solid Waste are characterized by high concentration of refractory organic matter, ammonia and toxic compounds. In this context, the objective of this study is to evaluate the chemical composition, the recalcitrance and toxicity of raw and treated leachate for treatment processes (physical and biological) from the Gramacho Metropolitan Landfill, located in the municipality of Duque de Caxias, in the state of Rio de Janeiro. The results showed higher aerobic biodegradability in the effluent physicochemical with percentages ranging from 7% to 35%. The nature of some compounds justifies the refractory nature of the leachate and alert the toxicity that can assign both the microorganisms involved in the process as human health when disposed improperly. Thus, it was observed that it is necessary to adopt treatment systems that combine physical and chemical processes acting as a propost treatment of biological processes. Thus, the results show the importance of this type of characterization, as a source of information for the selection, design and evaluation of treatment systems.

Programa de Apoio Técnico às Atividades de Ensino, Pesquisa e Extensão / Uma das dificuldades a ser enfrentada na implantação de aterros sanitários é o tratamento adequado do lixiviado gerado e seu lançamento no meio ambiente dentro dos padrões estabelecidos pela legislação. O potencial poluidor do lixiviado está ligado principalmente aos altos valores de carga orgânica que promove a redução do oxigênio disponível (utilizado na degradação da matéria orgânica) em cursos dágua, prejudicando a fauna e a flora nesses meios. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o sistema de tratamento por wetland construído como unidade de polimento do efluente secundário de uma estação de tratamento de lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Além dos parâmetros coletivos específicos e não específicos, também foram empregados o fracionamento pelo processo de separação por membranas e ensaios de toxicidade aguda. Os resultados mostram que o wetland tem uma ação positiva como unidade de polimento refletida na redução dos parâmetros turbidez (84%), DQO (19%), amônia (30%) e sólidos totais (3%) reduzindo, assim, os impactos ambientais do lançamento do lixiviado. Contudo, a qualidade do efluente final encontra-se acima dos parâmetros de referência de controle ambiental e mostra a necessidade de um efluente secundário de melhor qualidade. Os resultados mostraram também que altos valores de DQO inerte tanto no afluente (85% em média) quanto no efluente (93,5% em média) do wetland indicam que esses lixiviados apresentam natureza refratária confirmada pelos baixos valores de biodegradabilidade no afluente (20,5% em média) e no efluente (5% em média) do wetland. O fracionamento com membranas mostrou que o afluente e o efluente do wetland possuem maiores contribuições de moléculas na fração >1 kDa. Os ensaios de toxicidade com Aliivibrio fischeri mostraram que o afluente e o efluente do wetland possuem toxicidade aguda, sendo a mesma menor na faixa com moléculas menores. / One of the challenges in the implementation of landfills is to treat the leachate generated adequately and release it into the environment within the standards established by law. The pollution potential of the leachate is connected mainly to the high organic load values which leads to reduction the available oxygen (used in the degradation of organic matter) into waterways, damaging the fauna and flora in the media. The objective of this study was to evaluate the constructed wetland as a polishing treatment system for a secondary effluent of a leachate treatment plant of municipal solid waste landfill in the metropolitan area of Rio de Janeiro. Above the specific and non-specific collective parameters also were performed a fractionation membrane separation process and testing toxicity. The results show that the wetland has a positive action as polishing unit reflected in the reduction of turbidity parameters (84%), COD (19%), ammonia (30%) and total solids (3%), reducing the environmental impacts of the leachate. However, the quality of the final effluent is in above the benchmarks of environmental control and shows the need for a secondary effluent of better quality. The results also showed that high inert COD values of both the influent (average of 85%) and in the effluent (average of 93,5%) of wetland indicate that these leachates are refractory nature confirmed by low biodegradability values in the influent (average of 20,5%) and effluent (average of 5%) of wetland. The fractionation membranes showed that the influent and effluent wetland have larger contributions molecules in the fraction> 10 kDa. The toxicity tests with Aliivibrio fischeri showed that the influent and effluent of the wetland have acute toxicity, which were lower in the range with smaller molecules.

Os elementos de terras raras, representados em sua maioria pelos lantanídeos, ocorrem principalmente como constituintes-traço da maioria dos minerais de rochas comuns (monazita, apatita) e também estão presentes em alguns minérios. Tais elementos foram largamente usados por décadas como fertilizantes na China. Na área das inovações tecnológicas, a demanda por esses metais vem crescendo por conta das suas aplicações em diversos campos. Consequentemente, grandes quantidades desses elementos são acumulados em ambientes aquáticos atingindo o fitoplâncton. Assim, as microalgas que são organismos ecologicamente importantes na cadeia alimentar têm sido frequentemente usadas em estudos ambientais para avaliar a toxicidade relativa de várias descargas químicas e são largamente estudadas na detecção dos primeiros impactos no ecossistema. Somado a isso, são biomassas que possuem boa capacidade de biossorção de metais devido à presença de ligantes na sua estrutura que promovem a captação deles quando em solução. Dessa forma, as interações entre as microalgas verdes Monoraphidium e Scenedesmus e os íons La3+ e Ce3+ foram investigadas neste trabalho. Para isso, foram avaliados o efeito tóxico e a bioacumulação do La3+ pelas duas microalgas verdes. Adicionalmente, estudos em batelada da biossorção do La3+ e Ce3+ em soluções contendo os elementos isoladamente ou em combinação foram realizados. No estudo de toxicidade e de bioacumulação o meio de cultivo utilizado foi o ASM-1, com e sem presença de La3+ (10 mg.L-1 a 100 mg.L-1), onde o efeito tóxico do metal foi monitorado por análises micro e macroscópica das células e também pela quantificação do crescimento celular baseada em medidas da massa seca. A bioacumulação do metal foi avaliada da mesma forma para ambas as microalgas. Os resultados obtidos mostraram que o efeito tóxico do metal foi presente em concentrações iônicas de 50 e 100 mg.L-1 e que houve uma bioconcentração do La3+ em ambas espécies de microalgas, principalmente quando a concentração inicial do La3+ foi de 10 e 25 mg.L-1, mostrando que houve uma relação direta entre a bioconcentração e a toxicidade do La3+. O gênero Monoraphidium bioconcentrou mais metal que o gênero Scenedesmus. Os resultados da biossorção dos metais em solução monoelementar mostraram que as microalgas apresentaram grande capacidade de captação do La3+ (20,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 17,8 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.) e do Ce3+ (25,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 11,5 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.). Os resultados obtidos revelaram que os dados melhor se ajustaram ao modelo de Freundlich, na maioria dos casos. Em sistema binário, notou-se que houve uma menor captação de cada um individualmente, evidenciando uma competição entre eles pelos mesmos sítios ligantes e que ambas apresentaram maior afinidade pelo Ce3+ / Rare-earth elements, mostly represented by the lanthanides, usually occur as trace constituents in minerals of some common rocks (monazite, apatite) and also in some ores. Such elements were widely used for decades as fertilizers in China. Regarding technological innovations, the demand for these metals is constantly growing due to their applications in several fields. Consequently, high amounts of these elements are accumulated in the aquatic environment reaching phytoplanctonic species. This way, microalgae, that are the most ecologically relevant species in the food chain, are being frequently used in environmental studies to evaluate relative toxicity from various chemical discharges, also due to their wide use in the detection of the first environmental impacts in ecosystems. Beyond this fact, they constitute a type of biomass with a good metals biosorption capacity due to the presence of ligands in their biological structures, that promote the uptake of metals when present in solution. Thus, the interaction of the Green microalgae Monoraphidium and Scenedesmus with La3+ and Ce3+ were investigated in the present work. To reach this goal, the toxic effect and bioaccumulation of La3+ by both microalgae were studied. Additionally, batch biosorption studies of La3+ and Ce3+ were done, in monoelement and combined solutions were performed. In the study of toxicity and bioaccumulation, the culture medium used was ASM-1 in the presence and absence of La3+ (10 mg.L-1 to 100 mg.L-1), where the toxic effect of the metal was monitored through micro and macroscopic observation of the cultures and also through quantification of the biomass by direct dry mass quantification. In the bioaccumulation tests the same procedure was adopted. The results obtained showed that the toxic effect of the metal was present in 50 and 100 mg.L-1 solutions and that the bioconcentration of La3+ by both species, mainly for La3+ concentrations from 10 to 25 mg.L-1, indicating that there was a direct relation between bioconcentration and La3+ . Cells from the genus Monoraphidium concentrated a higher amount than Scenedesmus. Biosorption results from monoelement solutions showed the high ability of both microalgae to accumulate La3+ (20,7 mmol.g-1 for Monoraphidium sp. and 17,8 mmol.g-1 for Scenedesmus sp.); and, Ce3+ (25,7 mmol.g-1 for Monoraphidium sp. and 11,5 mmol.g-1 for Scenedesmus sp.). The results obtained revealed that experimental data were fitted to Freundlich adsorption model, in most cases. In binary solutions, a smaller uptake was observed, considering individual uptake capacities, thus indicating a competition between the elements for the same ligand sites, and also it was observed a higher affinity for Ce3+

Avec l'essor des nanotechnologies, se pose la question de la toxicité respiratoire et de l'impact des nanoparticules manufacturées sur des pathologies respiratoires telles que l’asthme allergique. Cette thèse a eu pour but d’étudier la toxicité respiratoire des nanotubes de carbone (NTC), figure emblématique des nanotechnologies, en lien avec leur biodistribution, chez la souris normale et dans un modèle murin d’asthme. Ce travail a porté sur des NTC à parois multiples, qui représentent plus de 95% de la production industrielle de NTC. Nos travaux ont montré que ces NTC se distribuent de façon uniforme dans les voies respiratoires de la souris, qu’ils sont internalisés par différentes cellulesrésidantes ou infiltrées (macrophages, pneumocytes de type II, neutrophiles), et qu'ils sont capables, en fonction de la dose et de la durée d'exposition, d'induire une inflammation et un remodelage des voies aériennes. Nos données ont également montré que ces NTC peuvent promouvoir la réponse à un allergène, les cellules épithéliales jouant un rôle dans cet effet. Ainsi, l’exposition aux NTC pourrait représenter un risque pour la santé respiratoire des sujets sains, mais également des sujets asthmatiques. / With the development of nanotechnologies, the question arises about the respiratory toxicity and the impact of the manufactured nanoparticles on the respiratory diseases such as allergic asthma. The aim of this thesis was to study the respiratory toxicity and biodistribution of carbon nanotubes (CNT), which are emblematic figures of nanotechnologies, in normal mice and in a murine asthma model. This work was conducted on multi-walled CNT, which represent more than 95% of the industrial production of CNT. Our data showed that CNT distribute uniformly in the mouse airways, that they areinternalized by different resident and infiltrated cells (macrophages, type II pneumocytes, neutrophils), and that they are able, according to the dose and duration of exposure, to induce an inflammatory response and a tissue remodeling. Our data also showed that CNT can promote the response to an allergen, and suggested that epithelial cells play a role in this effect. Thus, exposure to CNT could represent a risk for the respiratory health of healthy subjects and asthmatics.

TiO2 nanotubes grown on titanium alloy are known to increase the biocompatibility of the alloy when used in dental/orthopaedic implants. Furthermore, their nanotubular structures can act as antibacterial agent carrier and as a scaffold for tissue engineering with the aim of adding antibacterial properties to the implant. This study aims at fabricating an antibacterial and biocompatible nanocomposite coating on Ti-6Al-4V involving nano-ZnO and nano-Ag. Initially, TiO2 nanotubes were self-assembled on the polished surface of medical grade Ti-6Al-4V alloy discs using anodisation. First silver nanoparticles were chemically reduced from silver ammonia using delta-δ-gluconolactone for different duration on the nanotubes to form TiO2-Ag composite coating. Nano HA was added to the latter coating with the aim of reducing toxicity from silver, hence forming TiO2-Ag-HA coating. Secondly, nano-ZnO was thermo-chemically grown on the TiO2 nanotubes using zinc nitrate and hexamethylenetetramine. They were then annealed at 350-550 oC hence forming TiO2-ZnO. HA was grown on the latter coating by a biomimetic method whereby the coated discs were placed in a concentrated simulated body fluid at 37 oC forming TiO2-ZnO-HA. The stability of the 4 coatings, TiO2-Ag, TiO2-Ag-HA, TiO2-ZnO and TiO2-ZnO-HA were assessed using the dialysis method (n=3 each) and then exposed to S.aureus for 24 hours in BHI broth. Their antibacterial properties were assessed using different assays and microscopic imaging with respect to different controls (n=6 each for assays and n=3 for imaging). Their biocompatibility properties were assessed in the presence of primary human osteoblast cells in DMEM media with the help of biochemical assays, molecular gene expression and microscopic imaging (n=3). Both silver and zinc coated nanotubes showed significant level of antibacterial properties with silver coating being more bactericidal than the coating containing zinc. Nonetheless, the zinc oxide coatings were more biocompatible than the silver coating. Nano silver and zinc oxide containing composite coatings were successfully synthesised and tested in the presence of bacteria and human cells. The final conclusion was that nano-silver was still toxic and nano-ZnO coatings were more biocompatible.

Submitted by MARCELA MERIDES CARVALHO null (marcela.merides@hotmail.com) on 2016-04-19T01:13:21Z No. of bitstreams: 1 2. DISSERTAÇÃO MMerides.pdf: 2326464 bytes, checksum: cd16314777d59559546bae838fa0d881 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-04-20T20:03:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carvalho_mm_me_soro.pdf: 2326464 bytes, checksum: cd16314777d59559546bae838fa0d881 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T20:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carvalho_mm_me_soro.pdf: 2326464 bytes, checksum: cd16314777d59559546bae838fa0d881 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Poluentes metálicos são considerados substâncias potencialmente tóxicas capazes de interferir no sistema biológico, causando efeitos adversos no organismo exposto e em seus descendentes. Os efeitos de cádmio e de zinco em microcrustáceos são pouco descritos na literatura e a realização de estudos com concentrações semelhantes às detectadas nos ambientes naturais possibilita respostas mais próximas da realidade. Diante dessa questão, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar os efeitos de metais, sobre Ceriodaphnia dubia, em exposição crônica (via água e alimento), por meio de testes ecotoxicológicos, avaliando-se os aspectos reprodutivos, viabilidade e recuperação biológica da geração F1. Foram realizados testes de toxicidade com duas diferentes concentrações dos metais Cd e Zn, sendo essas concentrações ambientalmente seguras para a proteção da vida aquática com base na legislação nacional vigente e concentrações detectadas em ambientes naturais brasileiros. Posteriormente, a geração F1 exposta por curto período foi mantida em condição livre de contaminante, seguindo-se a avaliação toxicológica por análise quantitativa e morfológica de neonatos, análise de metais em tecidos biológicos de C. dubia geração parental e F1. As análises das concentrações de Zn foram feitas em Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES), enquanto as de Cd em Espectrofotômetro de Absorção Atômica – Forno de Grafite/EEA, no entanto, para ambos os metais não foram detectados bioconcentração de elementos metálicos. Os resultados demostram que Zn e Cd alteram o padrão reprodutivo de C. dubia, causando toxicidade crônica, sendo assim, pode-se concluir que tanto as concentrações encontradas no meio ambiente, quanto às consideradas seguras para a proteção da vida aquática comprometeram a reprodução do organismo-teste, bem como o desenvolvimento dos descendentes. Porém, quando a geração F1 é colocada em ambiente livre de contaminante pode apresentar maior chance de se recuperar e prosseguir gerando descendentes viáveis. / Metallic pollutants are considered potentially toxic substances that can interfere with the biological system, causing adverse effects on the exposed organism and its descendants. The effects of cadmium and zinc in microcrustaceans are not very described in the literature and studies with similar concentrations to those found in natural environments allows closer to reality answers. Faced with this question, this research aims to evaluate the effects of metals on Ceriodaphnia dubia, in chronic exposure (via food and water) through ecotoxicological tests, by evaluating reproductive aspects, viability and biological recovery of the F1 generation. Toxicity tests were performed with two different concentrations of Cd and Zn, and these environmentally safe concentrations for the protection of aquatic life based on current national legislation and concentrations detected in Brazilian natural environments. Thereafter, the F1 generation was exposed for a short period kept contaminant-free condition, followed by the toxicological evaluation by quantitative and morphological examination of neonates, metals analysis of biological tissues of C. dubia parental and F1 generation. Analysis of the Zn concentrations were made in Spectrometry Optical Emission Inductively Coupled Plasma (ICP OES), while Cd in Atomic Absorption Spectrophotometer - Furnace Graphite / EEA, however, for both metals were not detected bioconcentration metallic elements. The results demonstrate that Zn and Cd alter the reproductive pattern C. dubia, causing chronic toxicity, and can therefore be concluded that both the concentrations found in the environment, for the considered safe for the protection of aquatic life committed reproducing the test organism as well as the development of the offspring. But when the F1 generation is placed in contaminant-free environment may be more chance to recover and continue producing viable descendents. / FAPESP: 2012/14583-5

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Methotrexate (MTX) is an antimetabolite drug analogue of folic acid with wide clinical application, used in high doses for the treatment of cancer and in low doses for the treatment of autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis and psoriasis. Although effective, the MTX has several side effects. The oxidative stress seems to be involved with the toxicity caused by the MTX in various organs. Despite the effect on the imbalance of oxidative metabolism, the influence of polymorphisms of antioxidant enzymes on MTX toxicity is not well studied. In this context, the present study aimed to examine whether the Ala16Val polymorphism of the antioxidant enzyme superoxide dismutase manganese dependent (SOD2), which affects the efficiency of the detox enzyme, could have an effect on the cytotoxic response to MTX. For this, an in vitro study using peripheral blood mononuclear cells (PBMC) obtained from healthy donors harboring different genotypes of polymorphism Ala16Val-SOD (= genotypes AA, VV and AV) was performed. Once obtained, PBMCs were treated with MTX at concentrations of 10 and 100 μM for 24 and 72 hours and analyzed for the effect on viability, modulation of the oxidative metabolism-inflammatory and apoptotic. PBMC-AA which have a naturally SOD2 30 to 40% more efficient than the PBMC- VV, showed more resistance to treatment with MTX compared to PBMC-AV/VV assessed. As production levels of EROS and lipid peroxidation significantly increased in cells exposed to MTX, regardless of genotype, however, increased levels of protein carbonylation were observed only in PBMC-AV/VV. The PBMC-AA demonstrated decreased activity of SOD2 and the levels of glutathione peroxidase with PBMC-AA were higher. The levels of caspase-8 and -3 were increased in PBMC exposed to MTX, but the modulation of these genes, as well as Bax and Bcl-2 genes involved in apoptotic route, was genotype dependent. The MTX was able to raise the levels of inflammatory cytokines and decrease the level of anti-inflammatory cytokine IL-10, regardless of genotype. The results suggest that Ala16Val-SOD2 polymorphism is capable of modulating the cytotoxic response of PBMC to the MTX. / O Metotrexato (MTX) é um fármaco antimetabólito análogo do ácido fólico, com vasta aplicação clinica, utilizado em doses elevadas no tratamento de neoplasias e em baixas doses para o tratamento de doenças autoimunes, como a artrite reumatoide e a psoríase. Apesar de efetivo, o MTX possui diversos efeitos colaterais. Assim, o estresse oxidativo parece estar envolvido com a toxicidade causada pelo MTX a diversos órgãos. Apesar do efeito no desequilíbrio do metabolismo oxidativo, a influência de polimorfismos de enzimas antioxidantes sobre a toxicidade ao MTX ainda não é bem estudada. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo analisar se o polimorfismo Ala16Val da enzima antioxidante superóxido dismutase dependente de manganês (SOD2), que afeta a eficiência detoxificadora da enzima, poderia ter efeito sobre a resposta citotóxica ao MTX. Para tanto, foi realizado um estudo in vitro utilizando células mononucleares do sangue periférico (CMSP), obtidas de doadores saudáveis portadores de diferentes genótipos do polimorfismo Ala16Val-SOD (genótipos = AA, VV e AV). Uma vez obtidas, as CMSPs foram tratadas com MTX nas concentrações de 10 e 100 μM por 24 e 72 horas, sendo posteriormente analisado o efeito sobre a viabilidade, modulação do metabolismo oxidativo-inflamatório e apoptótico. As CMSP-AA, que naturalmente apresentam uma SOD2 30 a 40% mais eficiente do que as CMSP-VV, apresentaram maior resistência ao tratamento com MTX em relação às CMSP-AV/VV. Quanto aos níveis de produção de EROS (espécies reativas de oxigênio) e lipoperoxidação, houve aumento significativo nas células expostas ao MTX independente do genótipo, entretanto, o aumento dos níveis de carbonilação de proteínas foi observado apenas em CMSP-AV/VV. Nas CMSP-AA houve diminuição da atividade da SOD2. Já quanto aos níveis de Glutationa Peroxidase, as CMSP-AA apresentaram uma elevação mais intensa. Os níveis das caspases 3 e 8 foram aumentados nas CMSP expostas ao MTX, mas a modulação desses genes, assim como do Bax e Bcl-2 (genes envolvidos rota apoptótica), foi genótipo-dependente. O MTX foi capaz de elevar os níveis das citocinas inflamatórias e diminuir o nível da citocina antiinflamatória IL-10, independente do genótipo. Os resultados sugerem que o polimorfismo Ala16Val-SOD2 é capaz de modular a resposta citotóxica de CMSP ao MTX.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Investigations suggests that methylmercury (MeHg) toxicitiy is related to oxidative stress promotion caused by lipid peroxidation of cell membranes as well as genotoxicity. The methylmercury (MeHg) exposition causes production of adverse effects as deterioration of semen quality, testicular degeneration, and male reproductive failure. Since human sperm is a vulnerable cell investigations analyzing the antioxidant protection of plant extracts on MeHg exposition is relevant. Among Brazilian food supplements we found guaraná (Paullinia cupana, Mart.) which is rich in caffeine, other metaxanthynes and catechins. Previous studies showed that guaraná present antioxidant, antimutagenic, anticarcinogenic properties that could exert protective effect of sperm cells exposed to MeHg. Therefore, an in vitro protective role of guaraná (Paullinia cupana, Mart.) viability and oxidative stress modulation of human sperm cells exposed to methylmercury intoxication was here in investigated. The human sperm cell collected from donators were counted, aliquoted and submitted to four treatments negative control (C), MeHg exposition (MeHg, 60 μM); (3) Guaraná supplementation (Gua, 10 mg/mL) and MeHg exposition plus guaraná suplementation (MeHg-Gua). During the treatment exposition the samples were maintained at 37oC at 95% CO2 incubation. The viability of spermatozoa was analyzed by MTT reduction assay. Lipoperoxidation was estimated by determination of the thiobarbituric acid derivative of MDA (TBA-MDA) using a sensitive highperformance liquid chromatographic (HPLC), reactive oxygen species (ROS) was verified by testing with fluorimetric 2′ 7′-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA) assay. Protein carbonylation and thiol were evaluated spectrophotometrically. The guaraná treatment increase the sperm viability exposed to MeHg as well as decreased the lipoperoxidation, ROS and protein carbonylation levels. Thus, we conclude that the guaraná showed in vitro protective effect of human sperm against MeHg exposition. / Investigations suggests that methylmercury (MeHg) toxicitiy is related to oxidative stress promotion caused by lipid peroxidation of cell membranes as well as genotoxicity. The methylmercury (MeHg) exposition causes production of adverse effects as deterioration of semen quality, testicular degeneration, and male reproductive failure. Since human sperm is a vulnerable cell investigations analyzing the antioxidant protection of plant extracts on MeHg exposition is relevant. Among Brazilian food supplements we found guaraná (Paullinia cupana, Mart.) which is rich in caffeine, other metaxanthynes and catechins. Previous studies showed that guaraná present antioxidant, antimutagenic, anticarcinogenic properties that could exert protective effect of sperm cells exposed to MeHg. Therefore, an in vitro protective role of guaraná (Paullinia cupana, Mart.) viability and oxidative stress modulation of human sperm cells exposed to methylmercury intoxication was here in investigated. The human sperm cell collected from donators were counted, aliquoted and submitted to four treatments negative control (C), MeHg exposition (MeHg, 60 μM); (3) Guaraná supplementation (Gua, 10 mg/mL) and MeHg exposition plus guaraná suplementation (MeHg-Gua). During the treatment exposition the samples were maintained at 37oC at 95% CO2 incubation. The viability of spermatozoa was analyzed by MTT reduction assay. Lipoperoxidation was estimated by determination of the thiobarbituric acid derivative of MDA (TBA-MDA) using a sensitive highperformance liquid chromatographic (HPLC), reactive oxygen species (ROS) was verified by testing with fluorimetric 2′ 7′-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA) assay. Protein carbonylation and thiol were evaluated spectrophotometrically. The guaraná treatment increase the sperm viability exposed to MeHg as well as decreased the lipoperoxidation, ROS and protein carbonylation levels. Thus, we conclude that the guaraná showed in vitro protective effect of human sperm against MeHg exposition.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae), known as alfavaca, is widely distributed in tropical and warm-temperature regions. It is used as a food flavoring and for medicinal purposes against infectious diseases. Its biological properties are attributed to the presence of thymol or eugenol-rich essential oils. This study describes qualitative and quantitative variations in essential oils from stems, inflorescences and leaves of O. gratissimum L. grown in southern Brazil, in two harvest periods. The evaluation of eugenol content, antibacterial activity and toxicity of the different ethanolic extracts from dried aerial parts of O. gratissimum were studied. Afterwards, the essential oil from fresh inflorescences had its antibacterial activity, toxicity and chemical composition determined. The essential oils were obtained by hydrodistillation and analyzed by GC/MS. The extracts were obtained by maceration, soxhlet, ultrasonic cleaning bath, ultrasonic horn and microwave-assisted extractions. Eugenol content was determined by GC-FID using the pure compound isolated from aerial parts of the plant as reference. Antibacterial activity was assayed by microdilution method as established by CLSI/NCCLS. Toxicity was verified by brine shrimp (Artemia salina L.) lethality test. The major compounds of all essential oils were eugenol (52.6 - 89.2 %) and γ-muurolene (6.2 35.3 %). The harvest season influenced only the yields of inflorescence and stem essential oils. The low seasonal variation of eugenol in the essential oil of the leaves indicated that these are the best source to obtain this compound. Inflorescences essential oil was bacteriostatic (MIC between 0.5-2 mg/mL) and bactericidal (MBC between 1-4 mg/mL) against all strains tested. Significant differences (P<0.05) among the extractive methods used to the obtention of ethanolic extracts were observed in all analyses. Higher antimicrobial activity was verified to extracts compared to the essential oil tested against S. aureus ATCC 25923 and clinical isolate of B. cereus, MRSA (MIC of 0.66 mg/mL), ESBL and Shigella flexneri (MIC of 1.32 mg/mL). Bactericidal activity of the extracts was verified in Grampositive bacteria. Eugenol content did not explain all differences obtained among the antimicrobial activities of the tested extracts. The results suggest synergistic action among phyto-constituents. Maceration was considered the best extraction process considering the biological activities of all extracts. The antimicrobial avaliation results confirmed the brine shrimp lethality test as predictive method for this activity. / Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae), conhecida popularmente como alfavaca, é uma planta amplamente distribuída em regiões de clima tropical e temperado. É utilizada como aromatizante de alimentos e medicinalmente no combate a doenças infecciosas. Suas propriedades biológicas têm sido atribuídas à presença de óleo essencial rico em timol ou eugenol. Este trabalho descreve as variações qualitativas e quantitativas nos óleos essenciais obtidos a partir dos talos, inflorescências e folhas desta espécie cultivada no Sul do Brasil em relação ao período de coleta. Também descreve a avaliação da atividade antibacteriana, toxicidade e teor de eugenol nos extratos etanólicos brutos das partes aéreas secas de O. gratissimum obtidos por diferentes metodologias. O óleo essencial obtido a partir das inflorescências frescas deste vegetal teve sua composição química, atividade antibacteriana e toxicidade estudadas. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação e analisados por CG/EM. Os extratos etanólicos foram obtidos através dos métodos de maceração, soxhlet, banho de ultrassom, sonda de ultrassom e micro-ondas. O conteúdo de eugenol nos extratos foi determinado por CG-FID utilizando eugenol obtido das partes aéreas de O. gratissimum como padrão. A avaliação da atividade antibacteriana foi realizada pelo método de microdiluição em caldo (CLSI/NCCLS). O teste de letalidade frente à Artemia salina L. foi utilizado para análise da toxicidade. Os constituintes majoritários de todos os óleos foram eugenol (52,6 - 89,2 %) e γ-muuroleno (6,2 35,3 %). Apenas os óleos essenciais das inflorescências e talos tiveram seus rendimentos influenciados pela estação de coleta. A pequena variação no teor de eugenol presente no óleo essencial das folhas indicou ser esta a melhor parte do vegetal para a obtenção deste composto. O óleo essencial das inflorescências foi bacteriostático (CIM entre 0,5-2 mg/mL) e bactericida (CBM entre 1-4 mg/mL) frente a todas as cepas bacterianas testadas. Os extratos etanólicos demonstraram diferenças significativas (P< 0.05) entre si em relação a rendimento, teor de eugenol, atividade antibacteriana e toxicidade. Maior atividade antimicrobiana foi verificada para os extratos comparado ao óleo essencial testado frente à S. aureus ATCC 25923 e aos isolados de B. cereus, MRSA (CIM de 0,66 mg/mL), ESBL e Shigella flexneri (CIM de 1,32 mg/mL). Ação bactericida dos extratos foi obtida principalmente frente a bactérias Gram-positivas. Os teores de eugenol detectados nos extratos de O. gratissimum não puderam ser correlacionados com a atividade bacteriostática, o que sugere efeito sinérgico entre fito-constituintes. A maceração foi considerada como a melhor metodologia para a obtenção de extratos etanólicos das partes aéreas desta espécie. Os resultados de atividade antibacteriana confirmaram o teste de toxicidade frente à Artemia salina L. como um método preditivo deste tipo de atividade.