Introdução: No campo do tratamento cirúrgico de Gliomas, tem se observado um interesse crescente no uso de novas tecnologias de suporte como métodos auxiliares na obtenção do equilíbrio entre radicalidade cirúrgica e preservação da funcionalidade cerebral. Na maior parte dos estudos, a localização tumoral tem sido pouco considerada e a real eficácia das tecnologias de suporte ainda está pouco investigada nos gliomas insulares. Objetivos: avaliar a eficácia da fluorescência intraoperatória com 5-ALA, monitorização neurofisiológica, neuronavegação e tractografia no grau de ressecção tumoral (GRT), escores de funcionalidade, sobrevida global e sobrevida livre de progressão em uma coorte retrospectiva de gliomas insulares. Métodos: revisamos todos os casos de tumores insulares operados no Departamento de Neurocirurgia da Universidade de Tübingen - Alemanha, entre maio de 2008 e novembro de 2013. O grau de ressecção foi avaliado por volumetria. Foram utilizados os testes de Mann Whitney, Qui-quadrado e funções de Kaplan Meier para análise do efeito de cada tecnologia nos desfechos primários e secundários. Resultados: 28 casos - 18 homens (64%) e 10 mulheres (36%); idade média 52,5 anos (12 - 59) - foram inclusos para análise. Gliomas de alto grau corresponderam a 20 casos (71%), com 8 lesões de baixo grau (29%). As tecnologias mais utilizadas foram monitorização neurofisiológica (64%) e neuronavegação (68%). 5-ALA foi a única modalidade associada a taxas de ressecção > 90% (p = 0,05). O uso de tractografia determinou melhora no KPS (50% vs 5%, p = 0,02). Houve associação positiva entre o uso de neuronavegação e sobrevida global (23 vs. 27,4 meses, p = 0,03), mas o uso de 5-ALA se associou a piora na sobrevida global (34,8 vs 21,1 meses, p = 0,01) e sobrevida livre de progressão (24,4 vs. 11,8 meses, p = 0,01). Conclusões: Considerando os gliomas insulares, o presente trabalho demonstra pioneiramente que o uso de 5-ALA tem papel na obtenção de maiores taxas de ressecção, ainda que este achado possa estar associado a piora nas sobrevidas global e livre de progressão. Tractografia e neuronavegação parecem desempenhar papel importante no tratamento dos gliomas insulares, na medida em que determinaram melhor sobrevida global e funcionalidade, respectivamente. Estudos prospectivos com uma amostra mais proeminente e análise multivariada permitirão a avaliação do benefício real destas tecnologias de suporte no tratamento dos gliomas insulares / Introduction: In the field of Glioma surgery, there has been an increasing interest in the use of assistive technologies to overcome the difficulty of preserving brain function while improving surgical radicality. In most reports, tumor localization has seldom been considered a variable and the role of intraoperative adjuncts is yet to be determined for gliomas of the insula. Objectives: to evaluate the efficacy of fluorescence-guided resection with 5-ALA, intraoperative neurophysiological monitoring (IOM), neuronavigation, and tractography in the Extent of Resection (EOR), functionality scores, overall survival (OS) and progression-free survival (PFS) in a retrospective cohort of insular gliomas. Methods: we reviewed all cases of insular tumors operated on at the Department of Neurosurgery, University Hospital of Tübingen - Germany, between May 2008 and November 2013. EOR was determined by volumetric analysis. Mann Whitney, Chi-square and Kaplan Meier functions were used for assessment of each technology\'s effect on primary and secondary outcomes. Results: 28 cases (18 men (64%) and 10 women (36%); median age at diagnosis: 52.5 years, range 12 - 59) were considered eligible for analysis. High grade and low grade gliomas accounted for 20 (71%) and 8 (29%) cases, respectively. The most used technologies were IOM (64%) and Neuronavigation (68%). 5-ALA was the only technique associated with EOR > 90% (p = 0.05). Tractography determined improvement in the Karnofsky Performance Scale (50% vs 5% cases improved, p = 0.02). There was a positive association between the use of neuronavigation and overall survival (23 vs. 27.4 months, p = 0.03), but the use of 5-ALA was associated with shorter OS (34.8 vs. 21.1 months, p = 0.01) and PFS (24.4 vs. 11.8, p = 0.01). Conclusions: we demonstrate for the first time that for insular gliomas 5-ALA plays a role in achieving higher EOR, although this technology was associated with poor OS and PFS; Also tractography and neuronavigation can be of great importance in the treatment of insular gliomas as they determined better functionality and overall survival in this study, respectively. Prospective studies with a more prominent sample and proper multivariate analysis will help determine the real benefit of these adjuncts in the setting of insular gliomas

O ácido 5-aminolevulínico (ALA) é o primeiro precursor do grupo heme acumulado, principalmente no fígado, em alguns tipos de porfirias hepáticas hereditárias (porfiria aguda intermitente-AIP e tirosinemia) ou adquiridas (intoxicação por chumbo) devido à diminuição da atividade da enzima porfobilinogênio deaminase. Amostras de biópsias de fígado de pacientes portadores de AIP revelaram alterações estruturais nas mitocôndrias e no retículo endoplasmático, acúmulo de lipofuscina, gordura e corpúsculos de ferritina. Têm sido demonstrado que mutações mitocondriais induzidas por pró-oxidantes também contribuem para o envelhecimento celular e para o desenvolvimento do câncer. Esses dados podem estar relacionados à maior incidência de carcinoma hepatocelular (HCC) em pacientes sintomáticos de AIP. In vitro, ALA produz espécies reativas de oxigênio (ROS), através da oxidação catalisada por metais, e pode ser visto como uma fonte endógena de ROS, iniciando danos oxidativos a estruturas celulares como o DNA, podendo estar envolvido na iniciação e promoção do câncer. Além disso, o produto final de oxidação do ALA, o ácido 4,5-dioxovalérico (DOVA) é capaz de induzir modificações nas bases do DNA como outros derivados carbonílicos reativos. Neste estudo, demonstramos que o ALA é capaz de produzir danos ao DNA como quebras de fita de DNA plasmidial, aumento do nível de 8-oxo-7,8- dihidro-2\'-desoxiguanosina e 5-hidroxi-2´-desoxicitidina em DNA de órgãos de ratos tratados com ALA e aumento da formação de diversas bases modificadas em DNA de timo de bezerro. O DOVA reagiu com 2´-desoxiguanosina e DNA de timo de bezerro isolado produzindo dois adutos diastereoisômeros. O ALA e o DOVA foram capazes de aumentar a mutagenicidade em S. typhimurium TA104 e induzir resposta SOS em E. coli PQ37. Danos ao DNA mitocondrial e nuclear também foram detectados através da técnica de reação quantitativa em cadeia da polimerase em fibroblastos humanos transformados tratados com ALA. Todos esses dados fornecem informações referentes ao potencial genotóxico do ALA e permitem estabelecer uma proposta de bases moleculares para conectar as lesões ao DNA promovidas pelo ALA com a maior incidência de carcinoma hepatocelular em pacientes sintomáticos de AIP. / 5-Aminolevulinic acid (ALA) is a heme precursor accumulated in some inborn (acute intermittent porphyria-AIP and tyrosinosis) or acquired (lead poisoning) types of hepatic porphyria. In AIP patients, ALA is overproduced and accumulated in the liver. Liver biopsy samples of AIP patients revealed mitochondrial and endoplasmic reticulum structural alterations and accumulation of lipofucsin, fat and ferritin bodies. Mitochondrial mutations induced by pro- oxidants were suggested to contribute to cellular aging and cancer. These findings may be connected to the higher frequency of hepatocellular carcinoma (HCC) associated to symptomatic AIP patients. In vitro, ALA produces reactive oxygen species (ROS) upon metal- catalyzed oxidation and can be viewed as a deleterious endogenous source of ROS, triggering oxidative damage to cell structures and organs and being involved in the initiation and promotion of cancer. Besides, the final oxidation product of ALA, the 4,5-dioxovaleric acid (DOVA) is expect to induce DNA base modifications as already shown for other reactive carbonyl derivatives. In this study we demonstrated that ALA is able to produce DNA lesions such as strand breaks in plasmid DNA, increased steady state level of 8-oxo-7,8- dihydro-2\'-deoxyguanosine and 5-hydroxy-2´-deoxycytidine in rat organs DNA of ALA-treated rats and increased formation of several modified DNA bases in calf thymus DNA. 4,5-Dioxovaleric acid was showed to react with 2\'-deoxyguanosine and isolated calf thymus DNA through Schiff?s base formation to produce two diastereisomeric adducts. Aminolevulinic acid and DOVA were able to increase mutagenicity of the S. typhimurim strain TA104 and induce SOS response in E. coli PQ37. The mitochondrial and nuclear DNA damage were also detected by quantitative polymerase chain reaction technique in transformed human fibroblasts treated with ALA. All these data provide additional information on the genotoxic potential of ALA and reinforce the hypothesis that ALA may be involved in the induction of HCC in symptomatic AIP patients.

Les déficits héréditaires de la synthèse de l’hème sont à l’origine de pathologies métaboliques appelées porphyries. La plus sévère est une porphyrie hépatique, la porphyrie aiguë intermittente (PAI). Des liens métaboliques étroits existent entre la synthèse de l’hème et la mitochondrie. L’objectif de ce travail était d’étudier l’impact de la crise aiguë de PAI sur le fonctionnement énergétique mitochondrial. Nous avons montré, dans un modèle murin déficitaire en hydroxymethylbilane synthase (HMBS) mimant biologiquement la crise de PAI, un dysfonctionnement énergétique mitochondrial. L’activité des complexes de la chaîne respiratoire, la respiration mitochondriale et l’activité des enzymes du cycle de Krebs se sont en effet révélées altérées dans ce modèle, tant à l’état basal qu'après induction par le phénobarbital, et ceci dans le foie, le muscle squelettique et le cerveau. Afin d'évaluer les effets d'un excès de précurseurs métaboliques de l'hème, nous analysons, dans un modèle cellulaire, l'effet de l’administration d’acide delta-aminolévulinique (ALA). Cela provoque une altération, dose-dépendante, de la fonction énergétique mitochondriale et une surproduction des espèces réactives de l’oxygène (ROS). Nos résultats suggèrent un impact profond de la crise de PAI sur la fonction mitochondriale in vivo et in vitro, ce qui pourrait expliquer certaines anomalies métaboliques et cliniques de la maladie. / Hereditary porphyrias are a group of metabolic disorders of the haem biosynthesis pathway, the most severe and important porphyria is the Acute Intermittent Porphyria (AIP). Several metabolic links exist between haem biosynthesis and mitochondria, which is an organelle specialized in energy production. The aim of this work was to examine the impact of the acute attack of AIP on the mitochondrial energetic function. We have shown in a mice model of AIP, with deficiency in the hydroxymethylbilane synthase (HMBS), a mitochondrial metabolic dyfunction, an important alteration in the mitochondrial respiratory complexes activity, and those of Krebs cycle. This deficiency concerned the mice at basal state and after induction by phenobarbital in different tissus (liver, skeletal muscle and brain). In vitro, the administration of delta-aminolevulinic acid, a precursor of haem accumulating in AIP caused a dose-dependent impairment of mitochondrial function with an overproduction of reactive oxygen species (ROS). Our results suggest that acute attack of AIP alters the mitochondrial function in vivo and in vitro. This new data allows to better understand the pathophysiology and the clinical expression of this disease.

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A terapia fotodinâmica (TFD) atualmente é considerada uma modalidade terapêutica no fotoenvelhecimento, pois apresenta resposta satisfatória tanto no resultado estético como no tratamento e prevenção das lesões pré-malignas que geralmente acompanham a pele fotoenvelhecida. A destruição seletiva do tecido alvo ocorre através de uma reação química, onde se utiliza um agente fotossensibilizante que é exposto a uma determinada luz com comprimento de onda e na presença de oxigênio produz oxigênio \"singlet\" que é responsável pela citotoxicidade das células proliferativas e conseqüente morte celular. Foram estudadas 13 pacientes com fotoenvelhecimanto clínico que foram submetidas a três sessões de TFD-ALA tópico associado à luz vermelha (630nm) com intervalo quinzenal. Após 21 dias da ultima aplicação 12 pacientes apresentaram melhora do fotonvelhecimento; principalmente na coloração e textura da pele, clareamento das lesões de melanose solar, regressão da queratose actinica e melhora da flacidez. Houve também aumento do tecido colágeno e fibra elástica nas colorações de picrosirius e Weigert-oxona respectivamente. Em relação a modulação do sistema imune houve diminuição da população de linfócitos CD4 e CD8, aumento da interleucina-4 na epiderme e derme, diminuição da TNFα na epiderme e aumento na derme.A população de células de Langerhans e o INFγ não apresentaram alterações. A TFD-ALA associada à luz vermelha se mostrou eficaz no tratamento do fotoenvelhecimento clínico, no aumento do colágeno e fibras elásticas e na modulação do sistema imunológico. / PDT is nowadays considered one of the therapies for photo-aging, since it gives a satisfactory response for both, aesthetic result as well as treating and preventing pre-malignous lesions that are a frequent outcome of photo-aged skin. The selective destruction of target tissue occurs through a chemical reaction, by using a photosensitizing agent exposed to a certain light with a wave length which, in the presence of oxygen, produces singlet oxygen responsible for the citotoxidity of the proliferative cells and consequent cellular death. Thirteen pacients with clinical photo-aging have been studied, submitted to three sections of topic ALA-PDT associated with red light (630nm) at fortnight?s intervals.After 21 days of the last treatment, 12 patients showed improved photo-aging, specially regarding skin colour and texture, whitening of the solar melanosis lesions, regression of actinic cheratosis and improvement of flacidity. There also occured an increase of colagenous and elastic fibre tissue in the picrosirius and Weigert-oxona methods respectively.. Regarding the modulation of the immune system, there was a decrease of the lymphocytes CD4 and CD8 population, an increase of interleucin-4 in the epidermis and in the dermis, decrease of TNF-α in the epidermis and increase in the dermis. The Langerhans cells poulation and the INF-γ did not present alterations. The ALA-PDT associated to red light was effective for the treatment of clinical photo-aging, for colagenous and elastic fibres increase and in the imune system modulation.

O carcinoma epidermóide oral (CEO) tem alta incidência e mortalidade no mundo, sendo frequentes casos de recidivas em função da resistência aos tratamentos convencionais. Essa resistência tem sido associada à presença de células tronco tumorais (CTT). A terapia fotodinâmica (PDT) tem sido utilizada nos casos de desordens orais potencialmente malignas (DOPM) e CEOs superficiais, com relativo índice de sucesso. Contudo, são relatados casos de recidivas, que sugerem certa resistência à PDT. O objetivo do presente trabalho foi avaliar se células de DOPM desenvolvem resistência à PDT mediada pelo ácido 5-aminolevulínico (5-ALA), tal qual ocorre com células de CEO expostas ao mesmo tratamento, bem como verificar se as células displásicas e neoplásicas orais exibem um fenótipo sugestivo de células tronco tumoral. Foram cultivadas células epiteliais displásicas orais (linhagem DOK) e células de CEO de língua (linhagem SCC9), divididas nos seguintes grupos experimentais: Grupo Controle - células sem tratamento; Grupo ALA - células tratadas com 5-ALA, com concentração e tempo de incubação igual ao do grupo PDT; Grupo LED - células tratadas com LED, com dosimetria igual ao do grupo PDT; Grupo PDT - células tratadas com PDT mediada pelo 5-ALA, subdivididas em duas gerações: geração 1 - células expostas a somente um ciclo de PDT; geração 4 - células expostas a quatro ciclos de PDT e que exibiram resistência (maior viabilidade) à dose inicial aplicada para a geração 1. Para esses grupos, foram realizados ensaios de formação de colônias e de invasão, bem como citometria de fluxo para verificar a expressão de CD44, ESA e p75NTR. Observou-se que todos os grupos expostos à PDT contendo células da linhagem DOK exibiram resistência à dose inicial de PDT, porém em intensidade menor àquela observada para a linhagem SCC9. As células resistentes à PDT de ambas as linhagens exibiram maior potencial de formação de colônias, mas somente a primeira geração de células exibiu maior potencial de invasão. Na análise de citometria de fluxo, observou-se que as células resistentes à PDT de ambas as linhagens exibiram superexpressão de CD44high/ESAhigh. A linhagem SCC9 exibiu ainda maior frequência de células CD44high/ESAlow e CD44high/p75NTR+, sugerindo a presença de uma subpopulação com alto potencial de invasão e resistente aos tratamentos convencionais. Não houve diferenças significativas na frequência de células ESAhigh/p75NTR+ em ambas as linhagens. Concluiu-se que as células displásicas orais desenvolvem resistência à PDT com intensidade menor se comparada às células SCC9. Em ambas as linhagens, as células resistentes exibiram um fenótipo sugestivo de células tronco tumorais. Esse fato deve ser considerado ao se instituir a PDT mediada pelo 5-ALA em lesões displásicas e neoplásicas orais que demandam múltiplos ciclos de tratamento. / Oral squamous cell carcinoma (SCC) has a high incidence and mortality in the world. There are frequent cases of relapses due to its resistance to conventional treatments. This resistance has been associated with the presence of cancer stem cells (CSC). Photodynamic therapy (PDT) has been used in cases of potentially malignant oral lesions (PMOL) and superficial SCC\'s, with a relative success rate. However, relapses are reported, which suggest some resistance to PDT. The aim of the present study was to evaluate whether PMOL cells develop resistance to PDT mediated by the 5- aminolevulinic acid (5-ALA), as occurs with SCC cells exposed to the same treatment, as well as to verify if dysplastic and oral neoplastic cells exhibit a suggestive phenotype of CSC. Oral dysplastic epithelial cells (DOK lineage) and CSC cells of the tongue (SCC9 lineage) were divided into the following experimental groups: Control Group - cells with no treatment; Group ALA - 5-ALA treated cells, with concentration and incubation time equal to that of the PDT group; LED group - LED light treated cells, with dosimetry equal to that of the PDT group; PDT group - cells treated with PDT mediated by the 5-ALA, subdivided into two generations: Generation 1 - cells exposed to only one PDT cycle; Generation 4 - cells exposed to four PDT cycles and exhibiting resistance (greater viability) to the initial dose applied for Generation 1. Colony forming and invasion assays, as well as flow cytometry to verify the expression of CD44, ESA and p75NTR were performed to the experimental groups. It was observed that all groups exposed to PDT containing DOK lineage cells exhibited resistance to the initial dose of PDT, but at a lower intensity than those observed for the SCC9 lineage. PDTresistant cells from both lineages exhibited increased potential for colony formation, but only the first generation of cells exhibited increased invasion potential. In flow cytometric analysis, PDT-resistant cells from both lineages exhibited overexpression of CD44high / ESAhigh. SCC9 lineage also exhibited higher frequency of CD44high / ESAlow and CD44high / p75NTR+ cells, suggesting the presence of a subpopulation with high invasion potential and resistant to conventional treatments. There were no significant differences in the frequency of ESAhigh / p75NTR+ cells in both lineages. It was concluded that the oral dysplastic cells develop resistance to PDT, with lower intensity when compared to SCC9 cells. In both lineages, the resistant cells exhibited a phenotype suggestive of CSC. This fact should be considered when establishing PDT mediated by the 5-ALA in oral dysplastic and neoplastic lesions that require multiple cycles of treatment.

A terapia fotodinâmica (TFD) atualmente é considerada uma modalidade terapêutica no fotoenvelhecimento, pois apresenta resposta satisfatória tanto no resultado estético como no tratamento e prevenção das lesões pré-malignas que geralmente acompanham a pele fotoenvelhecida. A destruição seletiva do tecido alvo ocorre através de uma reação química, onde se utiliza um agente fotossensibilizante que é exposto a uma determinada luz com comprimento de onda e na presença de oxigênio produz oxigênio \"singlet\" que é responsável pela citotoxicidade das células proliferativas e conseqüente morte celular. Foram estudadas 13 pacientes com fotoenvelhecimanto clínico que foram submetidas a três sessões de TFD-ALA tópico associado à luz vermelha (630nm) com intervalo quinzenal. Após 21 dias da ultima aplicação 12 pacientes apresentaram melhora do fotonvelhecimento; principalmente na coloração e textura da pele, clareamento das lesões de melanose solar, regressão da queratose actinica e melhora da flacidez. Houve também aumento do tecido colágeno e fibra elástica nas colorações de picrosirius e Weigert-oxona respectivamente. Em relação a modulação do sistema imune houve diminuição da população de linfócitos CD4 e CD8, aumento da interleucina-4 na epiderme e derme, diminuição da TNFα na epiderme e aumento na derme.A população de células de Langerhans e o INFγ não apresentaram alterações. A TFD-ALA associada à luz vermelha se mostrou eficaz no tratamento do fotoenvelhecimento clínico, no aumento do colágeno e fibras elásticas e na modulação do sistema imunológico. / PDT is nowadays considered one of the therapies for photo-aging, since it gives a satisfactory response for both, aesthetic result as well as treating and preventing pre-malignous lesions that are a frequent outcome of photo-aged skin. The selective destruction of target tissue occurs through a chemical reaction, by using a photosensitizing agent exposed to a certain light with a wave length which, in the presence of oxygen, produces singlet oxygen responsible for the citotoxidity of the proliferative cells and consequent cellular death. Thirteen pacients with clinical photo-aging have been studied, submitted to three sections of topic ALA-PDT associated with red light (630nm) at fortnight?s intervals.After 21 days of the last treatment, 12 patients showed improved photo-aging, specially regarding skin colour and texture, whitening of the solar melanosis lesions, regression of actinic cheratosis and improvement of flacidity. There also occured an increase of colagenous and elastic fibre tissue in the picrosirius and Weigert-oxona methods respectively.. Regarding the modulation of the immune system, there was a decrease of the lymphocytes CD4 and CD8 population, an increase of interleucin-4 in the epidermis and in the dermis, decrease of TNF-α in the epidermis and increase in the dermis. The Langerhans cells poulation and the INF-γ did not present alterations. The ALA-PDT associated to red light was effective for the treatment of clinical photo-aging, for colagenous and elastic fibres increase and in the imune system modulation.

5-aminolevulinic acid (5-ALA) and derivatives thereof are widely usedprodrugs in treatment of pre-malignant skin diseases of the cancer treatmentmethod photodynamic therapy (PDT). The target molecule in 5-ALAPDTis protoporphyrin IX (PpIX), which is synthesized endogenously from5-ALA via the heme pathway in the cell. This thesis is focused on 5-ALA,which is studied in different perspectives and with a variety of computationalmethods. The structural and energetic properties of 5-ALA, itsmethyl-, ethyl- and hexyl esters, four different 5-ALA enols, and hydrated5-ALA have been investigated using Quantum Mechanical (QM) first principlesdensity functional theory (DFT) calculations. 5-ALA is found to bemore stable than its isomers and the hydrolysations of the esters are morespontaneous for longer 5-ALA ester chains than shorter. The keto-enoltautomerization mechanism of 5-ALA has been studied, and a self-catalysismechanism has been proposed to be the most probable. Molecular Dynamics(MD) simulations of a lipid bilayer have been performed to study themembrane permeability of 5-ALA and its esters. The methyl ester of 5-ALAwas found to have the highest permeability constant (PMe-5-ALA = 52.8 cm/s).The mechanism of the two heme pathway enzymes; Porphobilinogen synthase(PBGS) and Uroporphyrinogen III decarboxylase (UROD), have beenstudied by DFT calculations and QM/MM methodology. The rate-limitingstep is found to have a barrier of 19.4 kcal/mol for PBGS and 13.7kcal/mol for the first decarboxylation step in UROD. Generally, the resultsare in good agreement with experimental results available to date.

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Para otimizar um modelo experimental para o estudo do desbalanço redox em porfirias relacionadas ao acúmulo de ácido 5-aminolevulínico-(ALA), via inibição da ALA desidratase-(ALA-D), ratos foram tratados com o éster metílico de succinilacetona-(SAME), um catabólito da tirosina que inibe fortemente a ALA-O, mimetízando o estado metabólico observado nos portadores de portirias e tirosinemias. Estabeleceram-se modelos de tratamento agudo por 36 e 18 h. No primeiro, os animais receberam 3 injeções de SAME (10, 40 ou 80 mg/kg, grupos Ali-IV). No segundo, os animais receberam 3 injeções de 40 mg/kg de SAME, ALA ou éster metílico de ALA (grupos BII-IV), ALA:SAME (30: 10 mg/kg, grupo BV), ou 10 mg/kg SAME (grupo BVI). Paralelamente, avaliou-se se os sintomas neurológicos característicos das portirias decorriam de danos oxidativos mitocondriais. Para isso, aplicou-se uma tecnologia óptica para medidas da difusão da depressão cortical que determinou a oxigenação e o estado redox do cit c em mitocôndrias do córtex cerebral de ratos submetidos ao tratamento crônico com ALA (40 mg/kg), SAME (10 e 40 mg/kg) e ALA:SAME (30: 1O mg/kg), a cada 48 h, durante 30 dias. Tratamento agudo/36 h: Os níveis de ALA no plasma, fígado, cérebro e urina e o clearance renal do ALA aumentaram nos grupos tratados. A atividade de ALA-D e a coproporfirina urinária reduziram. A marcação para proteínas carboniladas, ferro e ferritina aumentou no fígado e cérebro dos grupos tratados, especialmente no All. Os níveis de malondialdeído hepático aumentaram no grupo AIV. A razão GSH/GSH+GSSG e a atividade de GPx cerebrais aumentaram nos grupos AIV e AIII, respectivamente. Consistentemente com estes dados indicando um desbalanço oxidativo induzido pelo SAME, alterações mitocondriais e citosólicas ultraestruturais foram reveladas, especialmente no fígado. Tratamento agudo/18 h: Os níveis de ALA plasmáticos aumentaram nos grupos tratados, exceto em BIV. O grupo BII mostrou aumento dos níveis hepáticos de ALA. Interessantemente, a inibição da atividade de ALA-D não foi evidenciada. O conteúdo de ferro plasmático aumentou no grupo BII. Para os grupos tratados com 10 e 40 mg SAME/kg, a atividade de SOD hepática reduziu ~50% com a extensão do tratamento de 18 para 36 h, sugerindo que este último é mais efetivo em promover danos oxidativos induzidos pelo ALA. Tratamento crônico/30 dias: Embora nenhuma alteração tenha sido evidenciada no estado redox dos animais tratados, o tratamento com ALA reduziu o fluxo sanguíneo cerebral (CBF) e o consumo de oxigênio-(CMRO2), sugerindo uma vasoconstrição mediada pelo ALA, efeito este confirmado por ensaios de reatividade vascular conduzidos em anéis de aorta de ratos incubados com ALA. O tratamento com ALA:SAME restaurou os níveis de CBF e CMRO2. Interessantemente, a disponibilidade do radical superóxido-(O2•-) estava reduzida nos anéis de aorta incubados com ALA. Juntos, estes dados: a)validam o modelo de tratamento agudo/36 h para o estudo bioquímico e dos possíveis efeitos fisiológicos induzidos pelo ALA, e b)sugerem que as alterações mediadas pelo ALA exógeno levam à vasoconstrição. / To optimize an experimental model for studying redox imbalance in porphyrias related to 5-aminolevulinic acid (ALA) accumulation through the inhibition of ALA dehydratase (ALA-D), rats were treated with methyl ester of succinylacetone (SAME), a tyrosine catabolite that strongly inhibits ALA-D, what mimics the metabolic state observed in patients suffering from porphyrías and tyrosinemias. Models of acute treatment were established during 36 and 18 h. In the first model, animals received 3 injections of SAME (10, 40 or 80 mg/kg, groups Ali-IV). In the second model, animals received 3 injections of 40 mg/kg SAME, ALA or methyl ester of ALA (groups BII-IV), ALA:SAME (30:10 mg/kg, group BV), or 10 mg/kg SAME (group BVI). Concomitantly, we evaluated if the neurologic symptoms characteristics of porphyrias were a consequence of the oxidative mitochondrial impairment. For this, an optical technology for the measurement of cortical spreading depression was applied. This techonology determined the cerebral oxygenation and the redox state of cit c in mitochondria of the cerebral cortex of rats submitted to a chronic treatment with ALA (40 mg/kg), SAME (10 and 40 mg/kg) and ALASAME (30:10 mg/kg), alternate days, during 30 days. Acute treatment/36 h: ALA levels in plasma, liver and urine and clearance of renal ALA increased in treated groups. ALA-D activities and urinary coproporphyrin were found to be decreased. Liver and brain proteins carbonyl, iron and ferritin were higher in the liver of treated groups, especially in All. Liver malondialdehyde levels were higher in group AIV. Cerebral GSH/GSH+GSSG ratio and GPx activities increased in groups AIV and AIII, respectively. Consistently with these data indicating SAME-induced oxidative imbalance, mitochondrial and cytosolic ultrastructural changes were revealed, especially in the liver. Acute treatment/18 h: Plasma ALA levels increased in all treated groups but BIV. Group BII showed increased hepatic ALA levels. Interestingly, inhibition in ALA-D activities was not evidenced. Plasma iron content increased in group BII. For the groups treated with 10 and 40 mg SAME/kg, liver SOD activities reduced ~50% by extending the treatment from 18 to 36 h, suggesting that the latter is more effective in ALA-induced oxidative damage. Chronic treatment /30 days: Despite no changes in the redox state of treated animals were observed, the treatment with ALA reduced the cerebral blood flow (CBF) and the consumption of oxygen (CMRO2), suggesting a vasoconstriction mediated by ALA. This effetc was confirmed by vascular reactivity assay performed in aortic rings of rats incubated with ALA. The treatment with ALA:SAME recovered the CBF and CMRO2 levels. Interestingly, the availability of superoxide radical (O2•-) was reduced in the aortic rings incubated with ALA. Altogether, these data a) validate the model of acute treatment/36 h for studying biochemical and possibly physiological effects induced by ALA, and b)suggest that the changes mediated by exogenous ALA lead to vasoconstriction.