O principal objetivo deste trabalho é o de estabelecer uma estratégia confiável relacionada a genotoxicidade, proteção genômica e recombinação mitótica em Aspergillus nidulans. A genotoxicidade foi induzida por vapor de benzeno e, para testar a proteção genômica, a soja foi usada devido às suas propriedades anticarcinogênicas muito conhecidas. O principal resultado obtido foi que a soja transgênica mostrou maiores propriedades antigenotóxicas do que a soja tradicional. Isto foi duplamente confirmado, tanto através de estratégias de genética clássica, como molecular. Além disso, cada experimento foi repetido três vezes. Principais conclusões foram as seguintes: a) estabelecimento de um protocolo adequado para atender às complexidades dos eventos epigenéticos e, b) a aplicação desse tal protocolo e experimentos afins para testar outros agentes ambientais suspeitos de apresentarem propriedades antigenotóxicas, ou que precisem de sua identificação como tal. Evidentemente, levando-se em conta a grande preocupação relacionada aos alimentos transgênicos e aos muitos produtos de biotecnologia, que entram no mercado, o elenco de prováveis candidatos aos tipos de testes apresentados, será muito grande. Como os resultados obtidos sugerem íntima relação entre metilação de DNA eucariótico, a recombinação mitótica e outros eventos danosos às células, os eventos envolvidos serão epigeneticamente discutidos. / Main aim is to provide a reliable approach to deal with the aspects related to induced genotoxicity, genomic protection and eukaryotic mitotic recombination in Aspergillus nidulans. Genotoxicity was benzene fumes induced, and to test genomic protection soybean has been used on account of its putative anticarcinogenic properties. Main outcome is that transgenic soybean bears higher antigenotoxic properties than traditional soybean. This has been twofold confirmed through basic genetic approaches and molecular approaches, as well. In addition, each experimental approach has been three times repeated. Additional important outcomes are: a- establishment of a reliable protocol to deal with the complexities of the epigenetic events, and b- likely use of present protocol and experimental set-up to test other environmental agents of which antigenotoxic properties are either suspected, or need precise identification. Evidently, on account of present wide concern the transgenic foodstuffs, and many other biotechnological products, as well, are obvious candidates for similar approaches. Obtained results suggest close relationships among eukaryotic DNA methylation, mitotic recombination, and other cells damaging events reputedly leading to carcinogenesis.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-10-19T10:06:31Z No. of bitstreams: 2 Tese - Cristiene Costa Carneiro - 2016.pdf: 2763720 bytes, checksum: 5287cb8e3862369e99646711609afd00 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-10-19T16:08:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Cristiene Costa Carneiro - 2016.pdf: 2763720 bytes, checksum: 5287cb8e3862369e99646711609afd00 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-19T16:08:06Z (GMT). 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With the punicalagin ellagitannin, we assessed the same effects mentioned above using the comet and MN tests in mice, and we also evaluated the angiogenic and antiangiogenic activities of this ellagitannin by the chick chorioallantoic membrane (CAM) angiogenic assay. The results obtained with gemin D showed that this tannin did not present genotoxic effect by the Ames and MN tests, however, in the comet assay, the highest dose of gemin D (100 mg/kg) induced increase of breaks in DNA in comparison to the negative control (p < 0.05). In the antigenotoxicity, gemin D protected DNA against the harmful action of 4-nitroquinoline-1-oxide and sodium azide by the Ames test, and also against cyclophosphamide (CPA) in pre- and co-treatment by MN and comet tests in mice, but it did not protect DNA in the post-treatment. The results obtained with punicalagin showed that this tannin exhibited no genotoxic effect by MN test and comet assay in mice. Only the highest dose of punicalagin (50 mg/kg) exhibited significant cytotoxic effect by MN test, and in the co-treatment with CPA, this cytotoxicity was enhanced. Co-treatment, pre-treatment and post-treatment of punicalagin with CPA led to a significant reduction in the number of DNA breaks and in the frequency of CPA-induced MN, indicating antigenotoxic effect. Using the CAM model, punicalagin exhibited angiogenic activity in all concentrations, mainly at the lowest concentration (12.5 µg/µL). Therefore, gemin D and punicalagin exhibited relevant antigenotoxic and cytotoxic effects, which indicate that they may be probables candidates for chemoprevention or for the development of new cancer therapies. In addition, the angiogenic activity presented by punicalagin in this study could contribute for the processes of tissue repairing and wound healing. / Punicalagin e gemin D são elagitaninos encontrados em algumas espécies de plantas de importância médica, tais como Punica granatum e Pelargonium sidoides. Para o presente estudo, punicalagin e gemin D foram isolados, respectivamente, das folhas de Lafoensia pacari e Eugenia uniflora, duas espécies de plantas medicinais brasileiras com diversas atividades biológicas, tais como, antitumoral, antioxidante e cicatrizante de feridas. No presente estudo, nós avaliamos os seguintes efeitos: genotóxico, citotóxico, antigenotóxico e anticitotóxico de gemin D utilizando o teste de Ames em Salmonella typhimurium, o teste do micronúcleo (MN) e o ensaio cometa em camundongos. Com o elagitanino punicalagin, nós investigamos os mesmos efeitos citados anteriormente utilizando os testes cometa e MN em camundongos, e também avaliamos a atividade angiogênica e antiangiogênica desse tanino utilizando o ensaio em membrana corioalantóide (MCA) do ovo embrionado de galinha. Os resultados obtidos com gemin D mostraram que esse tanino não apresentou efeito genotóxico pelos testes de Ames e MN, porém, no ensaio cometa, a maior dose de gemin D (100 mg/kg) induziu aumento de quebras no DNA em comparação com o controle negativo (p < 0.05). Na avaliação antigenotóxica, gemin D protegeu o DNA contra as ações lesivas de 4-nitroquinolina-1-óxido e azida sódica pelo teste de Ames, e também contra ciclofosfamida (CIF) no pré- e co-tratamento pelos testes cometa e MN em camundongos, entretanto, ele não protegeu o DNA no pós-tratamento. Os resultados obtidos com punicalagin mostraram que esse elagitanino não exibiu efeito genotóxico pelos testes cometa e MN em camundongos. Apenas a maior dose de punicalagin (50 mg/kg) exibiu efeito citotóxico significativo pelo teste do MN, e no co-tratamento com CIF, essa citotoxicidade foi maior do que a apresentada pelo controle positivo (CIF). O co-, pré e pós-tratamento de punicalagin com CIF em camundongos levou a uma redução significativa no número de quebras no DNA e na frequência de MN induzida por CIF, indicando efeito antigenotóxico. Utilizando o modelo MCA, punicalagin exibiu atividade angiogênica em todas as concentrações testadas, especialmente a menor concentração (12.5 µg/µL). Assim, gemin D e punicalagin demonstraram relevantes efeitos antigenotóxico e citotóxico, indicando que eles podem ser prováveis candidatos para quimioprevenção ou desenvolvimento de novas terapias para o câncer. Além disso, a atividade angiogênica apresentada por punicalagin nesse estudo poderia contribuir em processos de reparação tecidual e cicatrização de feridas, como por exemplo no tratamento de úlceras gástricas e queimaduras.

O principal objetivo deste trabalho é o de estabelecer uma estratégia confiável relacionada a genotoxicidade, proteção genômica e recombinação mitótica em Aspergillus nidulans. A genotoxicidade foi induzida por vapor de benzeno e, para testar a proteção genômica, a soja foi usada devido às suas propriedades anticarcinogênicas muito conhecidas. O principal resultado obtido foi que a soja transgênica mostrou maiores propriedades antigenotóxicas do que a soja tradicional. Isto foi duplamente confirmado, tanto através de estratégias de genética clássica, como molecular. Além disso, cada experimento foi repetido três vezes. Principais conclusões foram as seguintes: a) estabelecimento de um protocolo adequado para atender às complexidades dos eventos epigenéticos e, b) a aplicação desse tal protocolo e experimentos afins para testar outros agentes ambientais suspeitos de apresentarem propriedades antigenotóxicas, ou que precisem de sua identificação como tal. Evidentemente, levando-se em conta a grande preocupação relacionada aos alimentos transgênicos e aos muitos produtos de biotecnologia, que entram no mercado, o elenco de prováveis candidatos aos tipos de testes apresentados, será muito grande. Como os resultados obtidos sugerem íntima relação entre metilação de DNA eucariótico, a recombinação mitótica e outros eventos danosos às células, os eventos envolvidos serão epigeneticamente discutidos. / Main aim is to provide a reliable approach to deal with the aspects related to induced genotoxicity, genomic protection and eukaryotic mitotic recombination in Aspergillus nidulans. Genotoxicity was benzene fumes induced, and to test genomic protection soybean has been used on account of its putative anticarcinogenic properties. Main outcome is that transgenic soybean bears higher antigenotoxic properties than traditional soybean. This has been twofold confirmed through basic genetic approaches and molecular approaches, as well. In addition, each experimental approach has been three times repeated. Additional important outcomes are: a- establishment of a reliable protocol to deal with the complexities of the epigenetic events, and b- likely use of present protocol and experimental set-up to test other environmental agents of which antigenotoxic properties are either suspected, or need precise identification. Evidently, on account of present wide concern the transgenic foodstuffs, and many other biotechnological products, as well, are obvious candidates for similar approaches. Obtained results suggest close relationships among eukaryotic DNA methylation, mitotic recombination, and other cells damaging events reputedly leading to carcinogenesis.

A Doença de Alzheimer (DA) é o tipo mais comum de demência em idosos, a etiologia é multifatorial e a fisiopatologia da doença é complexa, com um novo caso acontecendo a cada sete segundos; globalmente, a doença está se tornando em uma lenta pandemia. Bioquimicamente, a DA é caracterizada pela presença das placas neuríticas (PNs) e os novelos neurofibrilares (NNFs). O peptídeo beta peptide1-42 (A?(1-42)) é o principal componente das placas neuríticas e tem sido fortemente associado ao estresse oxidativo, desregulação colinérgica e morte celular. Os múltiplos mecanismos envolvidos na patogênese criam consideráveis dificuldades para identificar alvos terapêuticos apropriados. As abordagens terapêuticas atuais melhoram temporariamente os sintomas da DA; no entanto, apesar de esforços intensivos, nenhum dos tratamentos disponíveis hoje conseguiu alterar o curso da doença. Porém, algumas das terapias mais relevantes para o tratamento da doença estão baseadas na atividade inibidora da acetilcolinesterase (AChE). Nos últimos anos, os alcaloides pertencentes à família Amaryllidaceae têm recebido muita atenção devido à atividade anticolinérgica e antioxidante. A galantamina foi o primeiro alcaloide isolado a partir de diferentes espécies de Amaryllidaceas e é o mais recente inibidor da AChE aprovado para o tratamento sintomático da DA. Este fato tem motivado a pesquisa de outros alcaloides como possíveis moduladores da doença em adição à atividade inibitória da AChE. Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar se o extrato de Caliphruria subedentata e a galantamina modulam a neurotoxicidade induzida pelo A?(1-42) na linhagem celular SH-SY5Y indiferenciada. Para compreender os mecanismos de neuroproteção, um conjunto de ensaios foi realizado tais como atividade inibitória da AChE, ensaios clonogênico, micronúcleos com bloqueio na citocinese celular (CBMNcyt), cometa; análises por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de metilação. Os resultados mostraram que tanto o extrato quanto a galantamina diminuíram significativamente a citotoxicidade e genotoxicidade induzida pelo A?(1-42). Além disso, ambos os tratamentos modularam alterações morfológicas mitocondriais induzidas pelo peptídeo. Em conclusão, os resultados deste estudo demonstraram que, em adição à atividade inibitória da AChE, tanto o extrato de C. subedentata quanto a galantamina exercem propriedades antigenotóxicas. Essas propriedades relevantes da Amaryllidaceaes e o fármaco tornam-se um potencial valioso para continuar sendo explorado. / Alzheimer´s disease (AD) is the most common type of dementia in elderly population, the etiology is multifactorial and the pathophysiology of the disease is complex, with a new case occurring every seven seconds; globally, the disease itself is becoming a slowly pandemic. Biochemically, the AD is characterized by presence of the neuritic plaques and neurofibrillary tangles. Amyloid beta peptide1-42 (A?(1-42)) is the principal component of neuritic plaques and it has been strongly associated with oxidative stress, cholinergic deregulation and cell death. The multiple mechanisms involved in the pathogenesis create considerable difficulty to identify appropriate targets. The current therapeutics approaches for AD improve temporally the symptoms; and despite intensive efforts, none of the treatments available today alter the course of disease. Nervertheless, some of the most relevant therapies for the treatment of disease are based on acetylcholinesterase (AChE) inhibitor activity. In recent years, alkaloids belonging Amaryllidaceae family have received great attention due to the well-known anticholinergic and antioxidant activity and the galanthamine was the first alkaloid isolated from different species of Amaryllidacea and it is the most recently AChE inhibitor approved for the symptomatic treatment of AD. This fact has motivated the screening of other alkaloids as possible modulators of disease in addition acetylcholinesterase activity. Purpose this study was to investigate whether C. subedentata extract and galanthamine modulate A?(1-42)- induced neurotoxicity in the undifferentiated SH-SY5Y cell line. To understand the mechanisms of the neuroprotection, a set of biomarkers such as AChE activity, clonogenic, cytokinesis block micronucleus cytome (CBMNcyt) and comet assays; beside transmission electron microscope (TEM) and methylation analyses were realized. The results showed that C. subedentata extract and galanthamine were capable to significantly reduce the A?(1-42)- induced cytotoxicity and genotoxicity. Furthermore both treatments modulated A?(1-42)- induced mitochondrial morphological alterations. In conclusion, this study demonstrated that in addition to inhibition of acetylcholinesterase (AChE), the extract of C. subedentata and galanthamine exert antigenotoxic properties. This relevant property of Amaryllidaceaes and galanthamine are worthwhile exploring further which may improve the development of new diseases-modifying agents.

The green tea is considered a functional food with antioxidant activity, and this delays the process of old age and helps in the prevention of chronicle and degenerative diseases, such as cancer and heart affections. Of catechins, present in green tea, may is extremely important in the inactivation of free radicals, which provoke damages to the DNA molecules and to the cell membranes prevent the cytotoxicity induced by the oxidative stress in different tissues, by actuating in the process of chemoprevention. In this study two crosses, ST and HB aimed at evaluating the protective effects of green tea in three different concentrations (25, 50 e 75mg/mL), combined with the antitumor agent, doxorrubicin (DXR), of the genotoxic action; by the of wing spot test (SMART) of Drosophila melanogaster. The results obtained demonstrated that in MH descendants there was not a statistically significant increase in the frequencies of spots, in the individuals treated with green tea, in standard cross (ST) as well as in the high bioactivation cross (HB - characterized by a high constitutive level of cytochrome P450) . However we could observe a statistically significant decrease in the sum of mutant spots, in MH descendants of both crossings (ST and HB), in all concentrations of green tea associated to DXR. These results suggest that green tea does not present genotoxic effect, but presents protective affect against the mutagenic and recombinagenic action of DXR in the somatic cells of D. melanogaster, in the experimental concentrations used in this study. / O chá verde (CV) é considerado um alimento funcional com atividade antioxidante, que retarda o processo de envelhecimento e auxilia na prevenção de doenças crônicas e degenerativas, como o câncer e doenças cardiovasculares. As catequinas, presentes neste chá, podem inativar os radicais livres que causam danos na molécula de DNA e dessa maneira, prevenir a citotoxicidade induzida pelo estresse oxidativo, em diferentes tecidos, atuando no processo de quimioprevenção. Neste estudo dois diferentes cruzamentos, ST e HB foram utilizados para avaliar o efeito do CV em três diferentes concentrações (25, 50 e 75mg/mL) combinados com um agente tumoral, doxorrubicina (DXR), de comprovada ação genotóxica; através do teste para detecção de manchas (SMART) na asa de Drosophila melanogaster. Os resultados obtidos demonstram que para os descendentes MH não houve aumento, estatisticamente significativo, nas freqüências de manchas, nos indivíduos tratados apenas com CV, tanto no cruzamento padrão (ST) quanto no cruzamento de alta bioativação (HB - caracterizado pelo alto nível constitutivo de citocromo 450). Contudo, foi observada uma redução, estatisticamente significativa, no total de manchas mutantes, nos descendentes MH, de ambos os cruzamentos (ST e HB), em todas as concentrações do CV quando associadas com a DXR. Estes resultados sugerem que o CV não possui efeito genotóxico, e, apresenta efeito protetor contra a ação mutagênica e recombinogênica induzida pela DXR em células somáticas de D. melanogaster, nas concentrações experimentais utilizadas neste estudo. / Mestre em Genética e Bioquímica

A Doença de Alzheimer (DA) é o tipo mais comum de demência em idosos, a etiologia é multifatorial e a fisiopatologia da doença é complexa, com um novo caso acontecendo a cada sete segundos; globalmente, a doença está se tornando em uma lenta pandemia. Bioquimicamente, a DA é caracterizada pela presença das placas neuríticas (PNs) e os novelos neurofibrilares (NNFs). O peptídeo beta peptide1-42 (A?(1-42)) é o principal componente das placas neuríticas e tem sido fortemente associado ao estresse oxidativo, desregulação colinérgica e morte celular. Os múltiplos mecanismos envolvidos na patogênese criam consideráveis dificuldades para identificar alvos terapêuticos apropriados. As abordagens terapêuticas atuais melhoram temporariamente os sintomas da DA; no entanto, apesar de esforços intensivos, nenhum dos tratamentos disponíveis hoje conseguiu alterar o curso da doença. Porém, algumas das terapias mais relevantes para o tratamento da doença estão baseadas na atividade inibidora da acetilcolinesterase (AChE). Nos últimos anos, os alcaloides pertencentes à família Amaryllidaceae têm recebido muita atenção devido à atividade anticolinérgica e antioxidante. A galantamina foi o primeiro alcaloide isolado a partir de diferentes espécies de Amaryllidaceas e é o mais recente inibidor da AChE aprovado para o tratamento sintomático da DA. Este fato tem motivado a pesquisa de outros alcaloides como possíveis moduladores da doença em adição à atividade inibitória da AChE. Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar se o extrato de Caliphruria subedentata e a galantamina modulam a neurotoxicidade induzida pelo A?(1-42) na linhagem celular SH-SY5Y indiferenciada. Para compreender os mecanismos de neuroproteção, um conjunto de ensaios foi realizado tais como atividade inibitória da AChE, ensaios clonogênico, micronúcleos com bloqueio na citocinese celular (CBMNcyt), cometa; análises por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de metilação. Os resultados mostraram que tanto o extrato quanto a galantamina diminuíram significativamente a citotoxicidade e genotoxicidade induzida pelo A?(1-42). Além disso, ambos os tratamentos modularam alterações morfológicas mitocondriais induzidas pelo peptídeo. Em conclusão, os resultados deste estudo demonstraram que, em adição à atividade inibitória da AChE, tanto o extrato de C. subedentata quanto a galantamina exercem propriedades antigenotóxicas. Essas propriedades relevantes da Amaryllidaceaes e o fármaco tornam-se um potencial valioso para continuar sendo explorado. / Alzheimer´s disease (AD) is the most common type of dementia in elderly population, the etiology is multifactorial and the pathophysiology of the disease is complex, with a new case occurring every seven seconds; globally, the disease itself is becoming a slowly pandemic. Biochemically, the AD is characterized by presence of the neuritic plaques and neurofibrillary tangles. Amyloid beta peptide1-42 (A?(1-42)) is the principal component of neuritic plaques and it has been strongly associated with oxidative stress, cholinergic deregulation and cell death. The multiple mechanisms involved in the pathogenesis create considerable difficulty to identify appropriate targets. The current therapeutics approaches for AD improve temporally the symptoms; and despite intensive efforts, none of the treatments available today alter the course of disease. Nervertheless, some of the most relevant therapies for the treatment of disease are based on acetylcholinesterase (AChE) inhibitor activity. In recent years, alkaloids belonging Amaryllidaceae family have received great attention due to the well-known anticholinergic and antioxidant activity and the galanthamine was the first alkaloid isolated from different species of Amaryllidacea and it is the most recently AChE inhibitor approved for the symptomatic treatment of AD. This fact has motivated the screening of other alkaloids as possible modulators of disease in addition acetylcholinesterase activity. Purpose this study was to investigate whether C. subedentata extract and galanthamine modulate A?(1-42)- induced neurotoxicity in the undifferentiated SH-SY5Y cell line. To understand the mechanisms of the neuroprotection, a set of biomarkers such as AChE activity, clonogenic, cytokinesis block micronucleus cytome (CBMNcyt) and comet assays; beside transmission electron microscope (TEM) and methylation analyses were realized. The results showed that C. subedentata extract and galanthamine were capable to significantly reduce the A?(1-42)- induced cytotoxicity and genotoxicity. Furthermore both treatments modulated A?(1-42)- induced mitochondrial morphological alterations. In conclusion, this study demonstrated that in addition to inhibition of acetylcholinesterase (AChE), the extract of C. subedentata and galanthamine exert antigenotoxic properties. This relevant property of Amaryllidaceaes and galanthamine are worthwhile exploring further which may improve the development of new diseases-modifying agents.