Metalofármacos baseados em rutênio têm se mostrado promissores com relação à atividade anticancerígena frente a diversos tipos de tumores. Nosso grupo de pesquisa dedica-se ao estudo de compostos contendo o centro dimetálico de valência mista Ru2(II,III) coordenado a ligantes derivados de Faines (Fármacos anti-inflamatórios não esteroides), tendo demostrando o potencial desses complexos frente a glioma. O entendimento do modo de ação destes complexos requer o estudo de suas interações com biomoléculas presentes no meio biológico. Neste cenário, o presente trabalho teve por objetivo investigar a interação de três complexos de dirutênio-Faines, ou RuFaines, [Ru2(ibp)4Cl], [Ru2(ceto)4Cl] e [Ru2(npx)4(H2O)2]PF6 (ibp = ibuprofenato, ceto = cetoprofenato e npx = naproxenato), e também do precursor [Ru2(O2CCH3)4Cl], RuAc, com as principais proteínas presentes no soro humano, transferrina e albumina. Os complexos foram sintetizados e caracterizados conforme metodologias desenvolvidas no grupo. A interação destes complexos com a transferrina, em suas formas apo e holo, e com a albumina foi avaliada por técnicas como espectroscopia eletrônica, dicroísmo circular, fluorescência, e realizaram-se estudos de ultrafiltração com análise do aduto formado por ICP-OES e espectrometria de massas. Além disso, fez-se um estudo de captação celular dos complexos RuFaines por células de glioma humano da linhagem U-87. Os resultados demonstraram que os complexos de dirutênio-Faines interagem com ambas as proteínas séricas (transferrina (apo e holo) e albumina), de modo semelhante, mas que é distinto daquele observado para o complexo RuAc. A presença de íons Fe(III) nos sítios específicos da transferrina não afetou a interação dos complexos RuFaines, enquanto que um comportamento diferente foi observado para o RuAc. Verificou-se que todas as proteínas avaliadas (albumina, apo-transferrina e holo-transferrina) apresentam capacidades similares de retenção dos complexos (~ 70% da quantidade de Ru adicionada inicialmente), independentemente da natureza do ligante carboxilato coordenado. Estudos de captação celular mostraram que a interação dos complexos RuFaines com a transferrina não contribuiu para modificar a capacidade de entrada desses complexos na célula, em comparação com os metalofármacos livres. Em alguns casos, inclusive, a formação de aduto com a apo-transferrina teve um efeito contrário, diminuindo a captação de rutênio. Dessa forma, concluiu-se que o ciclo da transferrina provavelmente não é a principal rota de entrada nas células para os complexos estudados. / Ruthenium metallodrugs have shown promising antitumor activity against to several tumor types. Our research group is dedicated to study compounds containing the mixed-valence Ru2(II,III) dimetallic center coordinated to NSAIDs (nonsteroidal anti-inflammatory drugs) derived ligands, and have demonstrated the potential of these complexes against glioma. The understanding of the mode of action of these complexes requires the study of their interactions with biomolecules present in biological environment. In this scenario, the present work aimed to investigate the interaction of three complexes of diruthenium-NSAIDs, or RuNSAIDs, [Ru2(ibp)4Cl], [Ru2(ceto)4Cl] and [Ru2(npx)4(H2O)2]PF6 (ibp = ibuprofenate, ceto = ketoprofenate, npx = naproxenate), and also of the precursor [Ru2(O2CCH3)4Cl], RuAc, with the major proteins present in the human serum, transferrin and albumin. The complexes were synthesized and characterized according to methods developed in our group. The interaction of these complexes with transferrin, in the two forms apo and holo, and with albumin was evaluated by techniques as electronic spectroscopy, circular dichroism, fluorescence, and ultrafiltration studies accompanied by analysis of adducts by ICP-OES and mass spectrometry. Moreover, cellular uptake studies of the RuNSAIDs complexes by U-87 human glioma cells line were performed. The results demonstrated that the diruthenium-NSAIDs complexes interact with both proteins (transferrin (apo and holo) and albumin), in a similar way, but that is distinct of that observed for the RuAc complex. The presence of Fe(III) ions in transferrin specific binding sites did not affect the interaction of the RuNSAID complexes with the protein, while a different behavior was shown by RuAc. All the proteins studied here (albumin, apo-transferrin and holo-transferrin) showed similar capabilities for retention of the complexes (~ 70 % of the initial amount of Ru added), independently of the nature of the coordinated carboxylate ligand. Cellular uptake studies showed that the interaction of the RuNSAIDs complexes with transferrin did not contribute to modify the internalization capacity of these complexes, in comparison with the free metallodrugs. In some cases, the adduct formation with apo-transferrin showed an opposite effect, leading to the decrease of ruthenium uptake. The findings led to the conclusion that transferrin cycle probably is not the main entry way to the cells for the studied complexes.

As síndromes talassêmicas (?- e ?-talassemia) são as desordens mais comuns e frequentes associadas com eritropoese ineficaz. O desbalanço na produção das cadeias ?- e ?-globinas resulta no comprometimento da produção de eritrócitos, em anemia e aumento de progenitores eritroides no sangue periférico. Enquanto os pacientes homozigóticos afetados por essas desordens demonstram alterações características dos parâmetros relacionados a eritropoese, a relação entre grau de anemia, eritropoese alterada e disfunção do metabolismo de ferro ainda não foram investigados nos indivíduos com ?+-talassemia heterozigótica ou ?+-talassêmia. Duzentos e vinte seis indivíduos (75 do gênero feminino e 151 do gênero masculino) foram recrutados e divididos em 5 grupos: Controle (n=28), doadores de sangue regulares (DSR, n=23), ?+-talassemia heterozigótica (TAT, n=14), ?+-thalassemia (traço ?-talassêmico, TBT, n=20) e ?0-talassemia, (?-talassemia maior, BTM, n=27). As amostras foram analisadas para parâmetros hematológicos (Micros ABX 60); ferro sérico, capacidade total de ligação ao ferro e saturação de transferrina por método colorimétrico (Pointe Scientific, Inc., Canton, MI, USA), ferritina e proteína C-reativa ultra sensível por imunoensaio (Immulite 1000); receptor solúvel de transferrina, eritropoetina, fator de diferenciação do crescimento 15 (R&D Systems) e hepcidina (Intrinsic LifeSciences, La Jolla, CA) por ELISA. As razões sTfR/log ferritina e (hepcidina/ferritina)/sTfR foram calculadas para avaliar o metabolismo do ferro. sTfR/log ferritina pode distinguir depleção dos estoques de ferro de eritropoese deficiente de ferro, enquanto (hepcidina/ferritina)/sTfR pode avaliar os estímulos contrários (disponibilidade de ferro e atividade eritropoética) que controlam a síntese de hepcidina e a absorção de ferro, na ausência de estímulos inflamatórios. Foi demonstrado que TAT teve significativa redução da hepcidina e aumento do receptor solúvel de transferrina, com parâmetros hematológicos relativamente normais. Em contraste, todos os parâmetros hematológicos de TBT foram significativamente diferentes do Controle, incluindo aumento dos níveis do receptor solúvel de transferrina, ferritina, eritropoetina e fator de diferenciação do crescimento 15. Essas alterações em ambos os grupos sugerem um balanço alterado entre eritropoese e metabolismo de ferro. Os índices sTfR/log ferritina e (hepcidina/ferritina)/sTfR estão, respectivamente, aumentado e reduzido comparados ao Controle, proporcional a severidade de cada grupo talassêmico. Em conclusão, destacamos que, pela primeira vez, foram descritas alterações no metabolismo de ferro em indivíduos com ?+-talassemia heterozigótica. Esses dados demonstram que, no contexto da saúde pública, são necessários identificação e acompanhamento dos portadores de ?+-talassemia. / The thalassemia syndromes (?- and ?-thalassemia) are the most common and frequent disorders associated with ineffective erythropoiesis. Imbalance of ?- or ?-globin chain production results in impaired red blood cell synthesis, anemia and more erythroid progenitors in the blood stream. While patients affected by these disorders show definitive altered parameters related to erythropoiesis, the relationship between the degree of anemia, altered erythropoiesis and dysfunctional iron metabolism have not been investigated in both carriers of ?-thalassemia and ?-thalassemia. 226 subjects (75 females and 151 males) were recruited to this study and divided in 5 groups: Control (n=28), repeat blood donors (DSR, n=23), ?+-thalassemia heterozygous carriers (TAT, n=14), ?+-thalassemia (?-thalassemia trait, TBT, n=20) and ?0-thalassemia, (?-thalassemia major, BTM, n=27). Samples were tested for hematological parameters (Micros ABX 60); serum iron, total iron binding capacity, and transferrin saturation by the colorimetric method (Pointe Scientific, Inc., Canton, MI, USA), ferritin and high sensitive C-reactive protein by immunoassay (Immulite 1000); soluble transferrin receptor, erythropoietin and growth differentiation factor 15 (R&D Systems) and hepcidin (Intrinsic LifeSciences, La Jolla, CA) by ELISA. Were calculated the ratios sTfR/log ferritin and (hepcidin/ferritin)/sTfR to evaluate iron metabolism. sTfR/log ferritin can distinguish storage iron depletion from iron-deficient erythropoiesis, while (hepcidin/ferritin)/sTfR can be utilized to explore and quantify the opposing forces (i.e. iron availability and erythropoietic activity) regulating hepcidin synthesis and iron absorption in absence of inflammatory stimuli. We demonstrate that TAT have a significantly reduced hepcidin and increased soluble transferrin receptor levels but relatively normal hematological findings. In contrast, TBT have all hematological parameters significantly different from controls, including increased soluble transferrin receptor, ferritin, erythropoietin and growth differentiation factor 15 levels. These changings in both groups suggest an altered balance between erythropoiesis and iron metabolism. The indexes sTfR/log ferritin and (hepcidin/ferritin)/sTfR are respectively increased and reduced relative to controls, proportional to the severity of each thalassemia group. In conclusion, we emphasize that, for the first time in the literature, subjects with heterozygous ?+-thalassemia have altered iron metabolism. Our data demonstrate that within the context of public health, identification and monitoring of patients with ?+-thalassemia are needed.

Metalofármacos baseados em rutênio têm se mostrado promissores com relação à atividade anticancerígena frente a diversos tipos de tumores. Nosso grupo de pesquisa dedica-se ao estudo de compostos contendo o centro dimetálico de valência mista Ru2(II,III) coordenado a ligantes derivados de Faines (Fármacos anti-inflamatórios não esteroides), tendo demostrando o potencial desses complexos frente a glioma. O entendimento do modo de ação destes complexos requer o estudo de suas interações com biomoléculas presentes no meio biológico. Neste cenário, o presente trabalho teve por objetivo investigar a interação de três complexos de dirutênio-Faines, ou RuFaines, [Ru2(ibp)4Cl], [Ru2(ceto)4Cl] e [Ru2(npx)4(H2O)2]PF6 (ibp = ibuprofenato, ceto = cetoprofenato e npx = naproxenato), e também do precursor [Ru2(O2CCH3)4Cl], RuAc, com as principais proteínas presentes no soro humano, transferrina e albumina. Os complexos foram sintetizados e caracterizados conforme metodologias desenvolvidas no grupo. A interação destes complexos com a transferrina, em suas formas apo e holo, e com a albumina foi avaliada por técnicas como espectroscopia eletrônica, dicroísmo circular, fluorescência, e realizaram-se estudos de ultrafiltração com análise do aduto formado por ICP-OES e espectrometria de massas. Além disso, fez-se um estudo de captação celular dos complexos RuFaines por células de glioma humano da linhagem U-87. Os resultados demonstraram que os complexos de dirutênio-Faines interagem com ambas as proteínas séricas (transferrina (apo e holo) e albumina), de modo semelhante, mas que é distinto daquele observado para o complexo RuAc. A presença de íons Fe(III) nos sítios específicos da transferrina não afetou a interação dos complexos RuFaines, enquanto que um comportamento diferente foi observado para o RuAc. Verificou-se que todas as proteínas avaliadas (albumina, apo-transferrina e holo-transferrina) apresentam capacidades similares de retenção dos complexos (~ 70% da quantidade de Ru adicionada inicialmente), independentemente da natureza do ligante carboxilato coordenado. Estudos de captação celular mostraram que a interação dos complexos RuFaines com a transferrina não contribuiu para modificar a capacidade de entrada desses complexos na célula, em comparação com os metalofármacos livres. Em alguns casos, inclusive, a formação de aduto com a apo-transferrina teve um efeito contrário, diminuindo a captação de rutênio. Dessa forma, concluiu-se que o ciclo da transferrina provavelmente não é a principal rota de entrada nas células para os complexos estudados. / Ruthenium metallodrugs have shown promising antitumor activity against to several tumor types. Our research group is dedicated to study compounds containing the mixed-valence Ru2(II,III) dimetallic center coordinated to NSAIDs (nonsteroidal anti-inflammatory drugs) derived ligands, and have demonstrated the potential of these complexes against glioma. The understanding of the mode of action of these complexes requires the study of their interactions with biomolecules present in biological environment. In this scenario, the present work aimed to investigate the interaction of three complexes of diruthenium-NSAIDs, or RuNSAIDs, [Ru2(ibp)4Cl], [Ru2(ceto)4Cl] and [Ru2(npx)4(H2O)2]PF6 (ibp = ibuprofenate, ceto = ketoprofenate, npx = naproxenate), and also of the precursor [Ru2(O2CCH3)4Cl], RuAc, with the major proteins present in the human serum, transferrin and albumin. The complexes were synthesized and characterized according to methods developed in our group. The interaction of these complexes with transferrin, in the two forms apo and holo, and with albumin was evaluated by techniques as electronic spectroscopy, circular dichroism, fluorescence, and ultrafiltration studies accompanied by analysis of adducts by ICP-OES and mass spectrometry. Moreover, cellular uptake studies of the RuNSAIDs complexes by U-87 human glioma cells line were performed. The results demonstrated that the diruthenium-NSAIDs complexes interact with both proteins (transferrin (apo and holo) and albumin), in a similar way, but that is distinct of that observed for the RuAc complex. The presence of Fe(III) ions in transferrin specific binding sites did not affect the interaction of the RuNSAID complexes with the protein, while a different behavior was shown by RuAc. All the proteins studied here (albumin, apo-transferrin and holo-transferrin) showed similar capabilities for retention of the complexes (~ 70 % of the initial amount of Ru added), independently of the nature of the coordinated carboxylate ligand. Cellular uptake studies showed that the interaction of the RuNSAIDs complexes with transferrin did not contribute to modify the internalization capacity of these complexes, in comparison with the free metallodrugs. In some cases, the adduct formation with apo-transferrin showed an opposite effect, leading to the decrease of ruthenium uptake. The findings led to the conclusion that transferrin cycle probably is not the main entry way to the cells for the studied complexes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Horse breeding industry is an activity in ascension worldwide, and is responsible for generating jobs and income. In Brazil, especially in Rio Grande do Sul state, there are several horse breeding farms with high-standard equines. Although these herds are under strict sanitary control, the occurrence of respiratory diseases is an important cause of mortality in foals and reduced athletic performance. Among the respiratory diseases, equine rhodococcosis, caused by the bacterium Rhodococcus equi, is the major cause of pneumonia in foals. Rhodococcus equi is worldwide distributed, and have emerged as an important cause of economic losses due to pneumonia in young animals. However, preventive measures and effective control of the disease are still challenges to be reached. In R. equi infection, iron (Fe) is classified as an essential element not only for the bacterium multiplication, but also as a key for the expression of virulence factors. Studies have shown the presence of specific Fe uptake mechanisms in R. equi, which have been determining its survival in both saprophytic and pathogenic life styles. However, as a type of nutritional immunity, mammals, including horses, reduce the plasmatic concentration of Fe through its binding in proteins, including the transferrin (Tf). In this context, the present thesis was developed to study aspects related to metabolism and acquisition of Fe by R. equi and Fe importance in the pathogenesis of equine rhodococcosis (manuscript 1), control and treatment of infections caused by R. equi through drugs with capability to reduce the availability of intracellular Fe (manuscript 2), and genetic susceptibility to R. equi pneumonia (manuscript 3), including the assessment of polymorphisms in the equine Tf gene as risk factors related to susceptibility and/or resistance to equine rhodococcosis (manuscript 4 ). We conclude that R. equi is evolving to specialize it in the acquisition and utilization of Fe from the host, skills that should be considered as key points for the development of chemotherapeutic agents. Once R. equi encodes redundant mechanisms of acquisition and utilization of Fe, it is likely that chemotherapeutic agents will need act on multiple cellular mechanisms or be used in combination. Furthermore, the term "nutritional immunity" may be considered an important strategy to minimize antimicrobial resistance observed in R. equi. As an example of chemotherapy associated with iron metabolism, we observed that chloroquine inhibits the intracellular multiplication of R. equi, most likely due to intracellular iron deprivation. However, further studies are necessary to evaluate the chloroquine therapeutic potential against R. equi infections. We also observed important chromosomal regions positively associated with R. equi pneumonia, which seem to possess genes associated with immune response against intracellular pathogens. This observation allows us to classify the equine rhodococcosis as a disease of polygenic basis, as postulated by previous studies. Finally, we found that polymorphisms in the Tf gene, including some not described yet in the literature, occur in Brazilian Sport Horses and Brazilian Thoroughbred Horses. There is the occurrence of two alleles between the breeds studied, including heterozygosis for these alleles. We believe that there is a relationship between equine Tf variants, and genetic susceptibility to R. equi pneumonia in the breeds evaluated. Summarizing, we have demonstrated that the modulation of Fe availability may be a useful approach to control the disease. / A equideocultura é uma atividade em ascensão mundial, responsável pela geração de empregos e renda. No Brasil, em especial no Rio Grande do Sul, encontram-se diversos locais de criação de equinos de alto padrão zootécnico. Embora estes rebanhos estejam sob rigoroso controle sanitário, a ocorrência de doenças respiratórias é causa importante de mortalidade em potros e redução de seu desempenho atlético. Dentre as doenças respiratórias, a rodococose equina, causada pela bactéria Rhodococcus equi, é a principal causa de pneumonia nesta categoria animal. R. equi está distribuído mundialmente, e cresce como causa de perdas econômicas devido à pneumonia observada em animais jovens. No entanto, medidas preventivas e efetivo controle da enfermidade são ainda desafios a serem alcançados. Na infecção por R. equi, o ferro (Fe) apresenta-se como um elemento fundamental não somente para multiplicação da bactéria, mas também, como um determinante para a expressão de fatores de virulência. Estudos têm demonstrado a presença de mecanismos específicos de captação de Fe em R. equi, os quais determinam sua sobrevivência tanto durante seu estilo de vida saprófito quanto patogênico. Em contrapartida, como uma forma de imunidade nutricional, mamíferos, entre eles os equinos, diminuem a concentração plasmática de Fe através de sua ligação em proteínas, entre elas, a transferrina (Tf). Neste contexto, esta tese foi elaborada visando contemplar aspectos relacionados ao metabolismo e aquisição de Fe por R. equi e sua importância para patogenia da rodococose equina (manuscrito 1), controle e tratamento de infecções por R. equi através de drogas com capacidade de modular a disponibilidade de Fe intracelular (manuscrito 2), e susceptibilidade genética à pneumonia por R. equi (manuscrito 3), incluindo a avaliação de polimorfismos no gene da Tf equina como fatores de risco relacionados à susceptibilidade e/ou resistência genética à rodococose equina (manuscrito 4). Concluímos que R. equi está evoluindo de forma a especializar-se na aquisição e utilização de Fe a partir do hospedeiro, habilidades que devem ser consideradas como pontos chave no desenvolvimento de agentes quimioterápicos. Uma vez que R. equi codifica redundantes mecanismos de aquisição e utilização de Fe, é provável que agentes quimioterápicos deverão inibir múltiplos mecanismos ou ser utilizados em combinação. Além disso, o conceito de imunidade nutricional pode considerado uma importante estratégia para minimizar a resistência antimicrobiana observada em R. equi. Como um exemplo de quimioterápicos associados ao metabolismo de Fe, observados que chloroquine inibir a multiplicação intracelular de R. equi, muito provavelmente devido à deprivação de Fe intracelular. No entanto, ainda são necessários estudos avaliando o potencial terapêutico de chloroquine como tratamento alternativo de infecções por R. equi. Observou-se, também, importantes regiões cromossômicas positivamente associadas à pneumonia por R. equi, as quais parecem possuir genes associados à resposta imune contra patógenos intracelulares. Esta observação nos permite classificar a rodococose equina como uma enfermidade de base poligênica, como postulado por estudos anteriores. Por fim, verificamos que polimorfismos no gene da Tf, inclusive polimorfismos ainda não descritos na literatura, ocorrem em equinos das raças Brasileiro de Hipismo e Puro Sangue de Corrida, criados no Brasil. Existe a ocorrência de dois alelos entre as raças estudas, incluindo animais heterozigotos para estes alelos. Acredita-se que exista uma relação entre variantes de Tf equina e susceptibilidade genética à pneumonia por R. equi nas raças analisadas. Em suma, demonstrou-se através de diferentes estudos que a modulação da disponibilidade de Fe pode ser uma forma de controle da rodococose equina.

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As síndromes talassêmicas (?- e ?-talassemia) são as desordens mais comuns e frequentes associadas com eritropoese ineficaz. O desbalanço na produção das cadeias ?- e ?-globinas resulta no comprometimento da produção de eritrócitos, em anemia e aumento de progenitores eritroides no sangue periférico. Enquanto os pacientes homozigóticos afetados por essas desordens demonstram alterações características dos parâmetros relacionados a eritropoese, a relação entre grau de anemia, eritropoese alterada e disfunção do metabolismo de ferro ainda não foram investigados nos indivíduos com ?+-talassemia heterozigótica ou ?+-talassêmia. Duzentos e vinte seis indivíduos (75 do gênero feminino e 151 do gênero masculino) foram recrutados e divididos em 5 grupos: Controle (n=28), doadores de sangue regulares (DSR, n=23), ?+-talassemia heterozigótica (TAT, n=14), ?+-thalassemia (traço ?-talassêmico, TBT, n=20) e ?0-talassemia, (?-talassemia maior, BTM, n=27). As amostras foram analisadas para parâmetros hematológicos (Micros ABX 60); ferro sérico, capacidade total de ligação ao ferro e saturação de transferrina por método colorimétrico (Pointe Scientific, Inc., Canton, MI, USA), ferritina e proteína C-reativa ultra sensível por imunoensaio (Immulite 1000); receptor solúvel de transferrina, eritropoetina, fator de diferenciação do crescimento 15 (R&D Systems) e hepcidina (Intrinsic LifeSciences, La Jolla, CA) por ELISA. As razões sTfR/log ferritina e (hepcidina/ferritina)/sTfR foram calculadas para avaliar o metabolismo do ferro. sTfR/log ferritina pode distinguir depleção dos estoques de ferro de eritropoese deficiente de ferro, enquanto (hepcidina/ferritina)/sTfR pode avaliar os estímulos contrários (disponibilidade de ferro e atividade eritropoética) que controlam a síntese de hepcidina e a absorção de ferro, na ausência de estímulos inflamatórios. Foi demonstrado que TAT teve significativa redução da hepcidina e aumento do receptor solúvel de transferrina, com parâmetros hematológicos relativamente normais. Em contraste, todos os parâmetros hematológicos de TBT foram significativamente diferentes do Controle, incluindo aumento dos níveis do receptor solúvel de transferrina, ferritina, eritropoetina e fator de diferenciação do crescimento 15. Essas alterações em ambos os grupos sugerem um balanço alterado entre eritropoese e metabolismo de ferro. Os índices sTfR/log ferritina e (hepcidina/ferritina)/sTfR estão, respectivamente, aumentado e reduzido comparados ao Controle, proporcional a severidade de cada grupo talassêmico. Em conclusão, destacamos que, pela primeira vez, foram descritas alterações no metabolismo de ferro em indivíduos com ?+-talassemia heterozigótica. Esses dados demonstram que, no contexto da saúde pública, são necessários identificação e acompanhamento dos portadores de ?+-talassemia. / The thalassemia syndromes (?- and ?-thalassemia) are the most common and frequent disorders associated with ineffective erythropoiesis. Imbalance of ?- or ?-globin chain production results in impaired red blood cell synthesis, anemia and more erythroid progenitors in the blood stream. While patients affected by these disorders show definitive altered parameters related to erythropoiesis, the relationship between the degree of anemia, altered erythropoiesis and dysfunctional iron metabolism have not been investigated in both carriers of ?-thalassemia and ?-thalassemia. 226 subjects (75 females and 151 males) were recruited to this study and divided in 5 groups: Control (n=28), repeat blood donors (DSR, n=23), ?+-thalassemia heterozygous carriers (TAT, n=14), ?+-thalassemia (?-thalassemia trait, TBT, n=20) and ?0-thalassemia, (?-thalassemia major, BTM, n=27). Samples were tested for hematological parameters (Micros ABX 60); serum iron, total iron binding capacity, and transferrin saturation by the colorimetric method (Pointe Scientific, Inc., Canton, MI, USA), ferritin and high sensitive C-reactive protein by immunoassay (Immulite 1000); soluble transferrin receptor, erythropoietin and growth differentiation factor 15 (R&D Systems) and hepcidin (Intrinsic LifeSciences, La Jolla, CA) by ELISA. Were calculated the ratios sTfR/log ferritin and (hepcidin/ferritin)/sTfR to evaluate iron metabolism. sTfR/log ferritin can distinguish storage iron depletion from iron-deficient erythropoiesis, while (hepcidin/ferritin)/sTfR can be utilized to explore and quantify the opposing forces (i.e. iron availability and erythropoietic activity) regulating hepcidin synthesis and iron absorption in absence of inflammatory stimuli. We demonstrate that TAT have a significantly reduced hepcidin and increased soluble transferrin receptor levels but relatively normal hematological findings. In contrast, TBT have all hematological parameters significantly different from controls, including increased soluble transferrin receptor, ferritin, erythropoietin and growth differentiation factor 15 levels. These changings in both groups suggest an altered balance between erythropoiesis and iron metabolism. The indexes sTfR/log ferritin and (hepcidin/ferritin)/sTfR are respectively increased and reduced relative to controls, proportional to the severity of each thalassemia group. In conclusion, we emphasize that, for the first time in the literature, subjects with heterozygous ?+-thalassemia have altered iron metabolism. Our data demonstrate that within the context of public health, identification and monitoring of patients with ?+-thalassemia are needed.

Introdução. A Anemia das Doenças Crônicas (ADC) é uma desordem comum em idosos, freqüentemente multifatorial, e exacerbada por citocinas pró-inflamatórias. Nesta população, o diagnóstico de anemia por deficiência de ferro (ADF) é difícil utilizando-se os testes laboratoriais convencionais, devido à prevalência destes estados crônicos. Espécies reativas de oxigênio (ERO) são produzidas por fagócitos durante o burst oxidativo em defesa do hospedeiro, mas são também implicadas como agentes deletérios em um grande número de desordens inflamatórias. Objetivos. Verificar a eficiência do receptor de transferrina sérico (sTfR) e índice sTfR-log ferritina (sTfR-F) no diagnóstico da ADF e ADC; determinar os efeitos das anemias e de estados inflamatórios crônicos sem anemia no burst oxidativo, fagocitose, produção de óxido nítrico (NO) por monócitos, e produção de ácido hipocloroso (HOCl) por neutrófilos. Métodos. Participaram do estudo cinqüenta e três indivíduos (42 mulheres e 11 homens) idosos recrutados do departamento de Cardio-Geriatria da Rede Pública de Saúde de Ribeirão Preto-SP. A proteína C reativa (PCR), utilizada como marcador inflamatório foi analisada pela metodologia ultra-sensível. O status férrico foi estabelecido pelos níveis do sTfR (enzimaimunoensaio, kit Quantikine soluble transferrin receptor, R&D Systems, USA), ferritina sérica (ensaio quimioluminescente, kit Ferritin Immulite®- DPC, England) e índice sTfR-F. Foram compostos os seguintes grupos, com base nos valores de normalidade dos parâmetros PCR, concentração de hemoglobina, ferritina e sTfR: controle (n=15), ADC (n=12), inflamação (n=08), anemia inexplicável (n=06) e grupo ADF (n=12). Nenhum paciente apresentou função renal prejudicada, hemoglobinopatias, diabetes mellitus descompensada, doenças infecciosas ou malignas. Estudou-se o efeito da ADC, ADF, anemia inexplicável e inflamação no burst oxidativo, fagocitose de neutrófilos e monócitos por citometria de fluxo, produção de HOCl por neutrófilos purificados e de NO produzido em cultura de monócitos em meio RPMI 1640, estimulados por lipopolissacáride (LPS). Resultados. Os níveis de sTfR foram capazes de diagnosticar ADF em sete (58,34%) dos doze pacientes do grupo ADF. A intensidade de fluorescência (IF) do burst oxidativo de neutrófilos, que reflete a atividade celular, no grupo ADF foi significativamente menor que a do grupo controle (p<0,05), mas a IF de monócitos não foi estatisticamente diferente. As percentagens de monócitos e neutrófilos realizando burst oxidativo e fagocitose dos grupos ADF, anemia inexplicável e inflamação não foram estatisticamente diferentes do grupo controle. As percentagens de monócitos e neutrófilos realizando fagocitose do grupo ADC foram estatisticamente maiores que as do grupo controle (p<0,05). A produção de HOCl nos grupos ADC e inflamação foram estatisticamente menores comparadas ao grupo controle (p<0,05), enquanto houve uma superprodução de NO por monócitos no grupo ADC (p<0,05). Conclusão. No presente estudo, o sTfR foi uma ferramenta diagnóstica adicional à ferritina no diagnóstico da ADF, mas o valor do índice sTfR-F não aumentou a utilidade diagnóstica do sTfR em indivíduos idosos. NO parece modular a produção de HOCl, provavelmente por regular a atividade enzimática da mieloperoxidase (MPO). Estes resultados mostraram o papel importante do ferro na ADC e ADF em manter a resposta imunológica de fagócitos durante o processo de envelhecimento. / Background: Anemia of Chronic Disease (ACD) is a very common disorder in elderly and it is often multifatorial, exacerbated by pro-inflammatory cytokines. In these people, the diagnostic of iron deficiency anemia (IDA) or iron deficiency is difficult in these patients using the conventional iron status tests, because of the prevalence of these chronic states. Reactive oxygen species (ROS) are produced by phagocytic cells during the oxidative burst in defense of the host, but it has also been implicated as a very harmful agent in an increasing number of inflammatory-mediated disorders. Objectives: to elucidate the use of serum transferrin receptor (sTfR) and sTfR-log ferritin index (TfR-F index) to diagnose IDA and ACD; to determinate the effects of anemia and chronic inflammatory states without anemia in some function of oxidative stress, such as oxidative burst, phagocytosis, nitric oxide (NO) production by monocytes and the hypochlorous acid (HOCl) production by purified neutrophils. Methods: Fifty three (42 women and 11 men) elderly subjects recruited from geriatric department of healthy public system of Ribeirão Preto city were selected. The high sensitivity C-Reactive Protein (CRP) was analyzed as an inflammatory marker. The iron status was confirmed by sTfR (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA, kit Quantikine soluble transferrin receptor R&D Systems, USA), serum ferritin levels (chemiluminescence assay, kit Ferritin Immulite®- DPC, England) and TfR-F index. The groups were established according to the criteria CRP assay, hemoglobin analysis, ferritin and sTfR: control (n =15), ACD (n =12), inflammation (n =08), unexplained anemia (n=06), and IDA (n=12). Patients with impaired kidney function, hemoglobinopathy, decompensate diabetes mellitus or infectious and malignancies diseases were excluded. We also studied the effect of ACD, IDA, unexplained anemia and inflammation on oxidative burst, phogocytosis of neutrophils and monocytes by flow cytometry and HOCl generation of neutrophils and NO produced by the monocytic cell culture, cultured in RPMI 1640 medium, stimulated by lipopolysaccharide (LPS). Results: Our results showed that sTfR could diagnose IDA in seven (58.34%) of twelve patients in IDA group. Oxidative burst fluorescence intensity of neutrophil in IDA group was lower statistically compared to control group, p<0.05. Oxidative burst fluorescence intensity of monocytes did not differ significantly. The percentages of monocytes and neutrophils expressing oxidative burst and the phagocytosis did not differ significantly amongst control, IDA, unexplained anemia and inflammatory groups. However, the percentages of neutrophils and monocytes expressing phagocytosis in ACD group were statistically higher when compared to control group (p<0.05). The HOCl generation in ACD, and inflammation groups were lower significant statistically than control group, p<0.05, while there was an overproduction of NO by monocyte in ACD group (p<0.05). Conclusion: In the present study, the sTfR was an additional diagnostic tool to ferritin for the diagnosis of IDA, but the value of the sTfR-F index did not increase the utility diagnostic of sTfR in elderly patients. NO seems modulate the HOCl production, perhaps by regulates the myeloperoxidase (MPO) enzyme activity. These results showed the important role of iron in ACD and IDA to maintaining phagocyte immune defense of organism during the aging process.

Las hormonas recombinantes eritropoyetina (EPO) y hormona de crecimiento (GH), prácticamente iguales a las endógenas y de corta vida media en circulación, son de difícil detección directa en el control antidopaje. Se determinaron los valores poblacionales de los biomarcadores indirectos EPO, receptor soluble de la transferrina, insulin-like growth factor-I (IGF-I) y procolágeno tipo III péptido (P-III-P), en poblaciones seleccionadas de deportistas, y el efecto del ejercicio y los distintos tipos de entrenamiento sobre su concentración sérica. La comparación de resultados obtenidos mediante distintos ensayos demostró la necesidad de una validación exhaustiva previa a su utilización. A excepción del P-III-P, los biomarcadores séricos propuestos para la detección de rhEPO y rhGH no se encuentran directamente afectados por el nivel atlético, el ejercicio o la distinta carga de entrenamiento realizada a lo largo de la temporada deportiva. La edad es la principal influencia sobre las concentraciones séricas de IGF-I y P-III-P. / Direct detection of recombinant peptidic hormones erythropoietin (EPO) and growth hormone (GH), very similar to endogen molecules and with a short half life in blood, is difficult in antidoping control. The main objective of this work is to determine indirect biomarkers' values of EPO, soluble transferrin receptor, insulin-like growth factor-I (IGF-I) and procollagen type III peptide (P-III-P), in selected populations of athletes, and the effect of exercise and different types of training on their concentration in serum. The comparison of results obtained by the different assays showed the need of extensive validation of the analytical techniques before their use in the antidoping field. Excepting P-III-P, proposed biomarkers for the detection of rhEPO and rhGH abuse are not directly influenced by the athletic level, exercise or different training workload along the sport season. Age is the main factor affecting IGF-I and P-III-P concentrations in serum.

Introdução. A Anemia das Doenças Crônicas (ADC) é uma desordem comum em idosos, freqüentemente multifatorial, e exacerbada por citocinas pró-inflamatórias. Nesta população, o diagnóstico de anemia por deficiência de ferro (ADF) é difícil utilizando-se os testes laboratoriais convencionais, devido à prevalência destes estados crônicos. Espécies reativas de oxigênio (ERO) são produzidas por fagócitos durante o burst oxidativo em defesa do hospedeiro, mas são também implicadas como agentes deletérios em um grande número de desordens inflamatórias. Objetivos. Verificar a eficiência do receptor de transferrina sérico (sTfR) e índice sTfR-log ferritina (sTfR-F) no diagnóstico da ADF e ADC; determinar os efeitos das anemias e de estados inflamatórios crônicos sem anemia no burst oxidativo, fagocitose, produção de óxido nítrico (NO) por monócitos, e produção de ácido hipocloroso (HOCl) por neutrófilos. Métodos. Participaram do estudo cinqüenta e três indivíduos (42 mulheres e 11 homens) idosos recrutados do departamento de Cardio-Geriatria da Rede Pública de Saúde de Ribeirão Preto-SP. A proteína C reativa (PCR), utilizada como marcador inflamatório foi analisada pela metodologia ultra-sensível. O status férrico foi estabelecido pelos níveis do sTfR (enzimaimunoensaio, kit Quantikine soluble transferrin receptor, R&D Systems, USA), ferritina sérica (ensaio quimioluminescente, kit Ferritin Immulite®- DPC, England) e índice sTfR-F. Foram compostos os seguintes grupos, com base nos valores de normalidade dos parâmetros PCR, concentração de hemoglobina, ferritina e sTfR: controle (n=15), ADC (n=12), inflamação (n=08), anemia inexplicável (n=06) e grupo ADF (n=12). Nenhum paciente apresentou função renal prejudicada, hemoglobinopatias, diabetes mellitus descompensada, doenças infecciosas ou malignas. Estudou-se o efeito da ADC, ADF, anemia inexplicável e inflamação no burst oxidativo, fagocitose de neutrófilos e monócitos por citometria de fluxo, produção de HOCl por neutrófilos purificados e de NO produzido em cultura de monócitos em meio RPMI 1640, estimulados por lipopolissacáride (LPS). Resultados. Os níveis de sTfR foram capazes de diagnosticar ADF em sete (58,34%) dos doze pacientes do grupo ADF. A intensidade de fluorescência (IF) do burst oxidativo de neutrófilos, que reflete a atividade celular, no grupo ADF foi significativamente menor que a do grupo controle (p<0,05), mas a IF de monócitos não foi estatisticamente diferente. As percentagens de monócitos e neutrófilos realizando burst oxidativo e fagocitose dos grupos ADF, anemia inexplicável e inflamação não foram estatisticamente diferentes do grupo controle. As percentagens de monócitos e neutrófilos realizando fagocitose do grupo ADC foram estatisticamente maiores que as do grupo controle (p<0,05). A produção de HOCl nos grupos ADC e inflamação foram estatisticamente menores comparadas ao grupo controle (p<0,05), enquanto houve uma superprodução de NO por monócitos no grupo ADC (p<0,05). Conclusão. No presente estudo, o sTfR foi uma ferramenta diagnóstica adicional à ferritina no diagnóstico da ADF, mas o valor do índice sTfR-F não aumentou a utilidade diagnóstica do sTfR em indivíduos idosos. NO parece modular a produção de HOCl, provavelmente por regular a atividade enzimática da mieloperoxidase (MPO). Estes resultados mostraram o papel importante do ferro na ADC e ADF em manter a resposta imunológica de fagócitos durante o processo de envelhecimento. / Background: Anemia of Chronic Disease (ACD) is a very common disorder in elderly and it is often multifatorial, exacerbated by pro-inflammatory cytokines. In these people, the diagnostic of iron deficiency anemia (IDA) or iron deficiency is difficult in these patients using the conventional iron status tests, because of the prevalence of these chronic states. Reactive oxygen species (ROS) are produced by phagocytic cells during the oxidative burst in defense of the host, but it has also been implicated as a very harmful agent in an increasing number of inflammatory-mediated disorders. Objectives: to elucidate the use of serum transferrin receptor (sTfR) and sTfR-log ferritin index (TfR-F index) to diagnose IDA and ACD; to determinate the effects of anemia and chronic inflammatory states without anemia in some function of oxidative stress, such as oxidative burst, phagocytosis, nitric oxide (NO) production by monocytes and the hypochlorous acid (HOCl) production by purified neutrophils. Methods: Fifty three (42 women and 11 men) elderly subjects recruited from geriatric department of healthy public system of Ribeirão Preto city were selected. The high sensitivity C-Reactive Protein (CRP) was analyzed as an inflammatory marker. The iron status was confirmed by sTfR (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA, kit Quantikine soluble transferrin receptor R&D Systems, USA), serum ferritin levels (chemiluminescence assay, kit Ferritin Immulite®- DPC, England) and TfR-F index. The groups were established according to the criteria CRP assay, hemoglobin analysis, ferritin and sTfR: control (n =15), ACD (n =12), inflammation (n =08), unexplained anemia (n=06), and IDA (n=12). Patients with impaired kidney function, hemoglobinopathy, decompensate diabetes mellitus or infectious and malignancies diseases were excluded. We also studied the effect of ACD, IDA, unexplained anemia and inflammation on oxidative burst, phogocytosis of neutrophils and monocytes by flow cytometry and HOCl generation of neutrophils and NO produced by the monocytic cell culture, cultured in RPMI 1640 medium, stimulated by lipopolysaccharide (LPS). Results: Our results showed that sTfR could diagnose IDA in seven (58.34%) of twelve patients in IDA group. Oxidative burst fluorescence intensity of neutrophil in IDA group was lower statistically compared to control group, p<0.05. Oxidative burst fluorescence intensity of monocytes did not differ significantly. The percentages of monocytes and neutrophils expressing oxidative burst and the phagocytosis did not differ significantly amongst control, IDA, unexplained anemia and inflammatory groups. However, the percentages of neutrophils and monocytes expressing phagocytosis in ACD group were statistically higher when compared to control group (p<0.05). The HOCl generation in ACD, and inflammation groups were lower significant statistically than control group, p<0.05, while there was an overproduction of NO by monocyte in ACD group (p<0.05). Conclusion: In the present study, the sTfR was an additional diagnostic tool to ferritin for the diagnosis of IDA, but the value of the sTfR-F index did not increase the utility diagnostic of sTfR in elderly patients. NO seems modulate the HOCl production, perhaps by regulates the myeloperoxidase (MPO) enzyme activity. These results showed the important role of iron in ACD and IDA to maintaining phagocyte immune defense of organism during the aging process.