Submitted by Alberto Vieira (martins_vieira@ibest.com.br) on 2018-02-07T23:20:32Z No. of bitstreams: 1 213156.pdf: 8809114 bytes, checksum: 6f63636896b1be11b8ef28da02574089 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-07T23:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213156.pdf: 8809114 bytes, checksum: 6f63636896b1be11b8ef28da02574089 (MD5) Previous issue date: 1994-12 / CAPES / FINEP / A mobilização rápida de citocromo-oxidase por estimulação visual foi estudada em doze gatos (Felis catus) e três macacos (Cebus apella). A estimulação visual de baixa frequência espacial, desprovida de orientação espacial e com grandes variações de brilho ou cor permitiu a visualização de grumos ricos em citocromo-oxidase em preparações planas do córtex visual de gatos. Estes grumos apareceram nas camadas supragranulares de Vl, V2, V3 e outras áreas extra-estriadas do gato, e são morfologicamente equivalentes aos blobs recentemente descritos em gatos através de métodos histoquímicos não-convencionais. A análise morfométrica revela um aumento do tamanho médio de blobs de Vl para V2 e de V2 para V3. A análise densitométrica de secções do córtex estriado de macacos estimulados monocularmente por diferentes tempos revelou um pico de ativação de citocromo-oxidase em trinta minutos de estimulação, seguido de queda da densidade óptica em tempos maiores. Estes resultados indicam que o fenômeno seja fásico. A estimulação monocular por luz estroboscópica permite evidenciar colunas de dominância ocular em Vl de macaco após trinta minutos. O fenômeno de mobilização rápida de citocromo-oxidase pode provir da ativação imediata de um ou mais genes que codificam suas subunidades, de interações alostéricas com ATP ou da redistribuição local de mitocôndrias. / The cytochrome oxidase fast mobilization was studied in twelve cats (Felis catus) and three monkeys (Cebus apella). Visual stimulus of low spatial frequency, with variations in colour and brightness and no spatial orientation allowed the observation of cytochrome oxidase-rich patches in flattened sections of cat's visual cortex. The patches appeared in Vl, V2 and V3 supragranular layers, as well as in other extra-striated areas. Morphologically, those patches are equivalent to the blobs recently described in cat by improved histochemical methods. The morphometric analysis reveals that blobs medium size tend to increase from Vl to V2 and from V2 to V3. The densitometric analysis of monocularly stimulated monkey' s striate cortex sections shows a cytochrome-oxidase activation peak after thirty minutes of stimulation, followed by a decrease in optical density at greater times. This indicates that the phenomena is composed of two distinct phases. The monocular stimulation by stroboscopic light shows ocular dominance columns in monkey's Vl after thirty minutes. The cytochrome oxidase fast mobilization phenomena may be the product of the immediate activation of one or more genes of the enzyme' s subunits, of allosteric interactions with ATP, or of local redistribution of mitochondria.

Comissão Nacional de Energia Nuclear / A Organização Mundial de Saúde (OMS) estima para 2030, 27 milhões de casos incidentes de câncer. No Brasil, segundo o Instituto Nacional do Câncer, foram estimados 518.510 casos novos de câncer para os anos de 2012 e 2013. Dessa estimativa, 52.680 correspondem ao câncer de mama (CM), com um risco estimado de 52 novos casos a cada 100.000 mulheres. O câncer de mama é um dos tipos de câncer mais comuns no mundo todo. Hoje se sabe que o tratamento para o CM pode levar ao surgimento de diferentes efeitos adversos tardios, entre eles a osteoporose. Uma das principais causas de surgimento da osteoporose é a menopausa precoce, que ocorre através da diminuição da concentração de estrogênio sérico. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos na matriz óssea induzidos pela quimioterapia, simulando um tratamento para o CM, em ratas Wistar.Ratas Wistar, com aproximadamente 3 meses de idade, foram divididas em: grupo controle e grupo que recebeu quimioterapia com poliquimioterápico docetaxel + ciclofosfamida (TC). A quimioterapia foi administrada em 4 ciclos, com intervalo de 1 semana entre eles. Os ratos foram submetidos à eutanásia 5 meses após o término do tratamento, para que os efeitos tardios pudessem ser avaliados. Vários estudos foram conduzidos: dosagem sorológica de estradiol, ensaios histológicos através de imunohistoquímica, micro-fluorescência de Raios-X, micro-tomografia computadorizada. Além de microscopia eletrônica de transmissão e varredura.Analisando os resultados obtidos em conjunto, sugere-se que a etapa inicial para o desenvolvimento da osteoporose, causada pelo poliquimioterápico TC, seja a diminuição da função ovariana. Este evento leva à diminuição da concentração de estrogênio sérico, o que causa a atrofia uterina. Concomitante a estes fatos, o TC causa redução na concentração de zinco no tecido ósseo. Estes resultados associados causam um desequilíbrio na relação osteoblastos/osteoclastos no osso. A redução do estrogênio leva à diminuição da apoptose de osteoclastos, enquanto que a redução do zinco inibe a função dos osteoblastos. Este desequilíbrio interfere no turnover do osso, de forma a aumentar a reabsorção óssea. Deste modo, o percentual de osso fica reduzido, as trabéculas tornam-se mais finas e espaçadas. O endpoint deste processo é a osteoporose.A administração dos poliquimioterápicos docetaxel e ciclofosfamida em conjunto leva a diminuição da massa óssea, a adelgaçamento das trabéculas e o aumento do espaço entre elas. Estas observações sugerem que realmente as ratas tratadas com TC apresentam osteoporose. Concluímos que tanto o estrogênio quanto o zinco têm papel fundamental no desenvolvimento desta patologia após quimioterapia com TC. / The World Health Organization (WHO) estimates for 2030, 27 million incident cases of cancer. In Brazil, according to the National Cancer Institute, there were estimated 518,510 new cases of cancer for the years 2012 and 2013. From this estimation, 52,680 will correspond to breast cancer (BC), with an estimated risk of 52 new cases per 100,000 women. BC is one of the most common cancers worldwide. Today it is known that the treatment of the BC may lead to the emergence of different late adverse effects, including osteoporosis. One of the main causes of osteoporosis is the early menopause, which occurs with decreasing the serum estrogen concentration. This study aimed to evaluate the effects on bone matrix induced by chemotherapy , simulating a treatment for BC in Wistar rats .Wistar rats, approximately 3 months old, were divided into a control group and the group receiving polichemotherapy with docetaxel + cyclophosphamide (TC). Chemotherapy was administered in 4 cycles, with an interval of 1 week between them. The rats were euthanized 5 months after the end of treatment, so that the late effects could be evaluated. Several studies were performed: dosage of serum estradiol levels, histological tests by immunohistochemistry, micro X-ray fluorescence, micro-computed tomography and also transmission and scanning electron microscopy.Analyzing the results together, it is suggested that the initial step in the development of osteoporosis caused by multidrug TC is the reduction in the ovarian function. This event leads to decreased serum concentration of estrogen, which causes uterine atrophy. Concomitant to these facts, the TC causes a reduction in the concentration of zinc in the bone tissue. These results associated cause an imbalance in the osteoblast/osteoclast ratio in the bone tissue. The reduction in estrogen leads to decreased apoptosis of osteoclasts, while the reduction of zinc inhibits osteoblast function. This imbalance affects the bone turnover in order to increase bone resorption. Thus, the percentage of bone is reduced, and the trabeculae become thinner and spaced. The endpoint of this process is osteoporosis.The administration of docetaxel and cyclophosphamide together leads to decreased bone mass in the trabecular, thinning and increasing the space between them. These observations suggest that the rats treated with TC developed osteoporosis. We conclude that both the estrogen and the zinc play a fundamental role in the development of this disease after chemotherapy with TC.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Durante o tratamento radioterápico para tumores localizados na região torácica, parte do coração frequentemente é incluída no campo de tratamento e pode receber doses de radiação ionizante, significativas em relação à terapêutica. A irradiação do coração é capaz de causar importantes complicações cardíacas ao paciente, caracterizadas por alterações funcionais progressivas cerca de 10 a 20 anos após a exposição do órgão. Devido ao seu alto grau de contração e grande consumo energético, o tecido cardíaco é altamente dependente do metabolismo oxidativo que ocorre nas mitocôndrias. Danos as estas organelas podem levar ao decréscimo da produção de energia, tendo um impacto direto sobre a performance cardíaca. Ainda, ao interagir com as células, a radiação ionizante pode gerar uma série de eventos bioquímicos que conduzem a uma resposta celular complexa, em que muitas proteínas parecem estar envolvidas. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo do estudo foi avaliar o aspecto ultraestrutural do tecido cardíaco, a bioenergética mitocondrial e a expressão diferencial de proteínas após irradiação. Os ensaios foram realizados em amostras de tecido cardíaco de ratos Wistar irradiados com dose única de 20 Gy direcionada ao coração. As análise tiveram início 4 e 32 semanas após irradiação. A análise ultraestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de transmissão. A respiração mitocondrial foi mensurada em oxígrafo, a partir das taxas de consumo de oxigênio pelas fibras cardíacas. A identificação de proteínas diferencialmente expressas foi investigada através de duas técnicas proteômicas: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) e uma abordagem label-free seguida de espectrometria de massas. Os resultados mostraram que os efeitos tardios da radiação incluem a degeneração das mitocôndrias e das unidades contráteis do tecido cardíaco, disfunções na cadeia respiratória mitocondrial e expressão diferencial de proteínas envolvidas no metabolismo energético de carboidratos, lipídeos e da fosfocreatina. De forma geral, o estudo mostrou que a irradiação cardíaca prejudica o processo de síntese energética, conduzindo a um déficit da taxa respiratória mitocondrial como efeito tardio. Tal evento pode culminar em disfunções mecânicas no coração, caracterizando o desenvolvimento de doenças cardíacas radioinduzidas. / During radiotherapy for tumors located at toracic region, part of the heart is often included in the treatment field and may receive a significant ionizing radiation dose comparing to the therapeutics. Heart irradiation is able to cause substantial cardiac complications to patient, characterized by functional progressive changes from 10 to 20 years after the exposure of the organ. Because of its high level of contraction and large energetic consumption, cardiac tissue is highly depending on oxidative metabolism which happens at mitochondrias. Damage to these organelles can lead to decreased energy production, having a direct impact on cardiac performance. Even when interacting with cells, ionizing radiation can generate a series of biochemical events that lead to a complex cellular response, in many proteins seem to be involved. Given this knowledge, the aim of the study was to evaluate the ultrastructural appearance of cardiac tissue, mitochondrial bioenergetics and differential expression of proteins after irradiation. The tests were performed on samples of cardiac tissue of rats irradiated with single dose of 20 Gy directed to the heart. The analysis started 4 to 32 weeks after irradiation. The ultrastructural analysis was performed by transmission electron microscopy. Mitochondrial respiration was measured in oxigraph from rates of oxygen consumption by cardiac fibers. The identification of differentially expressed proteins was investigated using two proteomic techniques: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) and a label-free approach followed by mass spectrometry. The results showed that the late effects of radiation include degeneration of mitochondria and contractile units of cardiac tissue, dysfunction in the mitochondrial respiratory chain and differential expression of proteins involved in energy metabolism of carbohydrates, lipids and phosphocreatine. In general, the study showed that the cardiac irradiation damages the process of synthesis energy, leading to a deficit in mitochondrial respiratory rate as late effect. Such event may result in mechanical dysfunction in the heart, characterizing the development of radiation-induced heart disease.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A ConBr à uma proteÃna tetramÃrica presente em sementes de Canavalia brasiliensis e que possui afinidade para os aÃÃcares D-mannose e D-glucose. à vasto o uso desta lectina em ensaios biotecnolÃgicos devido as suas propriedades biolÃgicas. à comumente utilizada conjugada ao FITC, um fluorÃforo amplamente utilizado nas diversas Ãreas da biotecnologia para anexar um marcador fluorescente a proteÃnas atravÃs do grupamento amina. No entanto, a influÃncia deste fluorÃforo na atividade de tais proteÃnas precisa ser mais bem evidenciada. Essa pesquisa visou obter informaÃÃes sobre as alteraÃÃes na estrutura secundÃria da proteÃna ConBr nativa e conjugada com FITC, alÃm de iniciar um estudo desta lectina tambÃm conjugada com pontos quÃnticos. Amostras de ConBr nativa, conjugada com o FITC (ConBr-FITC (2%)), misturada com FITC na proporÃÃo de 2% em massa (ConBr/FITC (2%)), misturada com FITC na proporÃÃo de 20% em massa (ConBr/FITC (20%)) e processada mas nÃo conjugada com o FITC (ConBr-), foram analisadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) atravÃs da tÃcnica de reflectÃncia total atenuada (ATR). Foram realizados testes de atividade hemaglutinante especÃfica com ConBr nativa, ConBr-FITC (2%), ConBr/FITC (2%), ConBr- e ConBr conjugada com pontos quÃnticos (ConBr-QD Zn/Cd). A atividade hemaglutinante especÃfica nos extratos foi determinada usando-se suspensÃes de hemÃcias de coelho a 3% em placas de microtitulaÃÃo. Os dados obtidos nos ensaios de atividade especÃfica foram submetidos ao teste estatÃstico de Mann-Whitney. Quando os espectros de ConBr nativa e ConBr-FITC (2%) foram comparados, observou-se que o pico da lectina nativa referente Ãs estruturas de folhas β, nÃo sofreu qualquer modificaÃÃo quando a proteÃna foi conjugada com FITC, entreteanto, notou-se uma diminuiÃÃo da intensidade na regiÃo do espectro referente Ãs estruturas em α-hÃlice, o que permite inferir uma reduÃÃo da quantidade destas estruturas. Houve tambÃm um aumento de intensidade na regiÃo referente Ãs estruturas irregulares. Os espectros de ConBr nativa, ConBr- e ConBr/FITC (2%) nÃo sugeriram alteraÃÃes na estrutura secundÃria. Nos testes de atividade hemaglutinante especÃfica de ConBr nativa e ConBr-FITC (2%) houve uma diminuiÃÃo da atividade especÃfica para esta Ãltima em relaÃÃo a primeira e estes resultados demonstraram diferenÃa estatisticamente significativa entre si. ConBr nativa e ConBr- nÃo apresentaram diferenÃas estatÃsticas significativas entre si. A atividade de ConBr/FITC (2%) tambÃm nÃo apresentou diferenÃas estatÃsticas em relaÃÃo à ConBr nativa. Em conjunto, estes resultados contribuem e reforÃam a proposiÃÃo de que à a ligaÃÃo do FITC à proteÃna que promove a alteraÃÃo estrutural na regiÃo de α-hÃlice. A atividade especÃfica de ConBr-QD Zn/Cd diminuiu drasticamente quando comparada com a atividade de ConBr nativa, apresentando diferenÃa estatisticamente significativa entre estas amostras. AnÃlises estatÃsticas realizadas com os dados obtidos no teste de atividade especÃfica e anÃlise dos espectros de infravermelho sugerem alteraÃÃes na estrutura secundÃria da lectina ConBr conjugada ao FITC. PorÃm, ainda à necessÃria a elucidaÃÃo da natureza dessa alteraÃÃo e se essa à realmente devida à ligaÃÃo da proteÃna ao fluorÃforo. / ConBr is a tetrameric protein found in Canavalia brasiliensis seeds and has affinity for D-mannose and D-glucose carbohydrates. It is vast use of this lectin in biotechnological assays due their biological properties, and itâs used commonly linked to FITC, a fluorophore widely used in various fields of biotechnology to attach to proteins a fluorescent marker through amine grouping. However, the fluorophore influence in proteins activity must be further highlighted. This research aimed obtain informations about native ConBr secondary structure and FITC-conjugated changes and start a study of this lectin conjugated quantum dots also. Samples of native ConBr, ConBr-FITC conjugated (FITC-ConBr (2%)), ConBr mixed with the FITC proportion of 2% by mass (ConBr/FITC (2%)), ConBr mixed with FITC at 20 mass% (ConBr/FITC (20%)) and processed but not conjugated with FITC ConBr (ConBr-) were analyzed by Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), mode ATR (Attenuated Total Refectance). The native ConBr, ConBr-FITC (2%), ConBr/FITC (2%), ConBr-, and conjugated quantum dots ConBr (QD ConBr-Zn / Cd) specific haemagglutinating activity were performed. The specific haemagglutinating activity in the extracts was determined using the rabbit erythrocytes suspensions at 3% in microtiter plates. The specific activity data were tested using the Mann-Whitney test. When the native ConBr and FITC-ConBr (2%) spectra were compared, it was found the peak of the native lectin relating to β-sheet structures not suffered modification when the protein was conjugated with FITC, but there was a intensity reduction in the spectrum region relating to α-helix structures, which allows a reduction in the amount these structures. There was an intensity increase of irregular structures also. Native ConBr, ConBr- e ConBr/FITC (2%) spectra suggested no changes in secondary structure. There was a ConBr-FITC (2%) hemagglutinating activity decrease and that result showed statistically significant difference to native ConBr. Native ConBr and ConBr- do not have significantly differences. The ConBr/FITC (2%) activity didnât showed statistical differences regarding native ConBr. These results contribute and reinforce the proposition that is the FITC binding to protein promotes the structural change in the α-helix region. The ConBr-QD Zn/Cd specific activity decreased compared with the activity of native ConBr, demonstrating statistically significant differences between these samples. Statistical analyzes using the data obtained in the specific activity test and infrared spectra analysis suggest lectin ConBr FITC-conjugated secondary structure changes. However, itâs still necessary elucidate the nature of this change, and whether this is really due to the protein-fluorophore binding.

Conexões de ordem mais alta do que dois entre neurônios são estudadas, principalmente para duas regras de aprendizado, a saber, o modelo de Hopfield generalizado e o modelo Truncado. Ambos modelos podem ser considerados como correções ao modelo de Hopfield original, que contém somente interações entre pares de neurônios. Para o modelo Truncado, as regras de aprendizado contêm misturas de memórias, diferentemente de todas prévias generalizações do modelo de Hopfield. As propriedades de equilíbrio são analisadas usando teoria de campo médio (réplicas) e comparadas com simulações numéricas. A dinâmica, no limite de extrema diluição, é também investigada. Nas versões completamente conexas, enquanto o comportamento de um dos modelos qualitativamente se assemelha ao de Hopfield, o outro apresenta um novo e rico comportamento: dependendo da temperatura T e do peso e das conexões de quarta ordem, o sistema apresenta duas regiões distintas de recuperação, separadas por uma lacuna, assim como várias transições de fase. Além disso, aparentemente os estados de vidro de spin desaparecem acima de um certo valor do parâmetro de armazenamento a. Um algoritmo ótimo de aprendizado é introduzido, o qual aumenta a capacidade de armazenamento sem aumentar os pesos dos termos de ordem mais alta. A dinâmica pode apresentar pontos fixos, órbitas periódicas e caóticas, dependendo novamente dos pesos e, do nível de ruído T e da carga da rede a. Como no caso anterior, há um valor ótimo no valor dos pesos que aumenta a capacidade do sistema. / High order connections between neurons are studied, mainly for two different learning rules, the oves from the generalized Hopfield and Truncated models. Both terms may act as corrections to the original, two neuron interaction Hopfield model. In the truncated model, the learning rules contain mixing of memories, differently from ali generalizations of the Hopfield model. Equilibrium properties are analyzed using the replica mean-field theory and compared with numerical simulations. The dynamics, in the extreme dilution limit, is also investigated. In the fully connected versions, while the behavior of one model qualitatively resembles the original Hopfield one, the other presents a new and very rich behavior: depending on temperature and the strength e of the fourth order connections, the system presents two distinct retrieval regions separated by a gap, as well as several phase transitions. Also, spin glass states seems to disappear above a certain value of the load parameter a. An optimal learning algorithm for fourth order connections is given and the storage capacity is improved without increasing the weight of the higher order term. The dynamics may display fixed points, periodic and chaotic orbits depending on the weight of the high order connections e, the noise levei T and the network load. As in the related fully connected case, there is an optimal value of the weight e that improves the storage capacity of the system.

[pt] Clorpromazina (CPZ), flufenazina (FPZ) e trifluperazina (TFP) são derivados de fenotiazinas que, sob irradiação UV, geram fotoprodutos. Observouse que CPZ desenvolve três fotoprodutos fluorescentes em diferentes condições. A promazina (PZ) se forma da fotólise de CPZ pela quebra da ligação com o cloro. A saída do cloro é um dos principais caminhos para a formação de outros fotoprodutos, sendo também um requisito para formação de dímeros e trímeros de CPZ. O segundo produto fluorescente é a espécie sulfóxida, que se desenvolve em presença de oxigênio somente em meio ácido e tem pico de fluorescência em (aproximadamente) 370 nm. A terceira espécie, com pico triplo de emissão e máximo em 352 nm, se desenvolve predominantemente em ausência de oxigênio. Observou-se que as taxas de formação dos fotoprodutos fluorescentes são maiores em meio ácido. FPZ e TFP apresentaram o mesmo fotoproduto fluorescente (emissão (aproximadamente) 410 nm), espécie que se desenvolve em presença de O2 com as mesmas características da espécie sulfóxida. A fluorescência do fotoproduto da TFP foi testada como sensor de radiação UV e para detecção de pequenas quantidades de oxigênio. Estudando as interações com membranas contendo a enzima Na(+), K(+)-ATPase, mostrou-se que as fenotiazinas alteram a estrutura lipídica da membrana, já que aumentam a anisotropia de fluorescência da sonda de membrana DPH. Os resultados da interação das fenotiazinas com resíduos de triptofano da proteína mostraram supressão de fluorescência de mais da metade dos triptofanos, sem transferência de energia. A estrutura local do sítio de ATP na proteína Na(+), K(+)-ATPase, marcado com a sonda fluorescente FITC, não foi afetada pela interação com as fenotiazinas, sugerindo que a localização do sítio de ligação das fenotiazinas com a enzima fica longe do sítio de ATP. / [en] Chlorpromazine (CPZ), fluphenazine (FPZ) and trifluoperazine (TFP) are phenothiazine derivatives, which generate photoproducts under UV irradiation. We observed that CPZ develops three fluorescent fotoproducts under different conditions. Promazine (PZ) that forms from the CPZ photolysis. The chlorine loss is one of the main pathways for photoproduct formation and it seems to be a requirement for development of CPZ dimers or trimers. The sulfoxide species with fluorescence peak at (aprroxomately) 370 nm develops in the presence of oxygen only in acid conditions. Another fluorescent species with structured emission and maximum at 352 nm develops primarily in the absence of oxygen. It was observed that the development rates of all fluorescent photoproduct are greater under acidic conditions. FPZ and TFP presented the same fluorescent photoproduct (emission (approximately) 410 nm), which develops in the presence of O2 with the same characteristics as the sulfoxide derivative. The fluorescence of the TFP photoproduct was tested as a UV sensor and a sensor for detection of small amounts of oxygen. Studying the interactions with Na+, K+-ATPase enriched membranes, phenothiazines were shown to modify the membrane lipid structure since they increased the fluorescence anisotropy of the membrane probe DPH. The results of phenothiazine interaction with tryptophan residues of the enzyme showed fluorescence quenching of (approximately) 50% of the tryptophan residues, without energy transfer. The local structure of the Na(+), K(+)-ATPase ATP binding site, labeled with FITC, was not affected by the interaction with the phenothiazines, suggesting that the phenothiazine sites are far from the ATP binding site.

[pt] Norfloxacina (NOR) é um antibiótico e antitumoral sintético da classe das fluorquinolonas. A carga elétrica de seu íon molecular é determinada principalmente pelo estado de protonação de dois grupos funcionais: o grupo carboxílico no anel quinolônico e a amina do grupo piperazinil. O equilíbrio de espécies com diferentes estados de protonação influencia tanto as propriedades espectroscópicas quanto a atividade farmacológica da droga. NOR apresenta-se positivamente carregada em meio ácido, neutra ou zwiteriônica em meio neutro e negativamente carregada em meio básico. No presente trabalho, investigamos as propriedades espectroscópicas da norfloxacina, através de absorção ótica e de fluorescência estacionária e resolvida no tempo, em soluções aquosas de diferentes pH e em diferentes solventes orgânicos. Parâmetros fotofísicos como coeficiente de absorção molar, deslocamento de Stokes, rendimento quântico, e tempo de vida de fluorescência foram obtidos. O deslocamento de Stokes e a frequência de emissão foram analisados em 16 solventes, agrupados principalmente em solventes próticos e apróticos, levando em consideração efeitos gerais, como a polarizabilidade de orientação dos solventes, e efeitos específicos. Foi observado que, apesar de os espectros de absorção UV-visível não apresentarem diferenças substanciais na maioria dos solventes, o deslocamento de Stokes e, especialmente, o rendimento quântico de fluorescência são fortemente afetados pelo solvente. Foram construídos gráficos de Lippert, do desvio de Stokes ou da frequência de emissão como função da polarizabilidade de orientação do solvente. Mesmo introduzindo correção para transferências de carga fotoinduzidas, segundo a teoria de Weller, não foram obtidas boas correlações. Por outro lado, para a maioria dos solventes, encontrou-se correlação entre os desvios de Stokes e os valores do parâmetro ET(30) da escala empírica de polaridades elaborada por Reichardt e baseada no forte solvatocromismo da absorção do corante betaína 30. Decaimentos de fluorescência de NOR nos diferentes solventes foram obtidos por contagem de fótons e foram ajustados com expressão para distribuição de tempos de vida em torno de um único tempo, ou de múltiplas exponenciais no caso de mais de um tempo de vida. Foram também estudadas absorção e fluorescência de NOR em misturas binárias de solventes: etanol-tampão e DMSO-tampão, com tampões de pH 4.2 e 7.5. As curvas obtidas para as modificações no rendimento quântico em função da proporção de tampão na mistura são características de efeitos específicos de solventes e apontam o equilíbrio de protonação-desprotonação dos grupos amina e carboxílico como tendo papel fundamental no rendimento quântico e no deslocamento de Stokes. Os resultados mostraram que, sendo a fluorescência de NOR particularmente sensível a pequenas quantidades de solventes orgânicos, especialmente em pH fisiológico, constitui um importante sensor espectroscópico para sondar interações do antibiótico com moléculas biologicamente relevantes. / [en] Norfloxacin (NOR) is a synthetic antibiotic and antitumoral drug of the class of fluoroquinolones. The electric charge of this molecular ion is mainly determined by the protonation equilibrium of two functional groups: the carboxyl of the quinolone heterocycle, and the distal amine of the piperazinyl group. The equilibrium of species with different charge distributions influences both the spectroscopic properties and pharmacological activity of the drug: NOR is positively charged in acidic medium, neutral or zwitterionic in neutral medium, and negatively charged in basic medium. In the present work, we investigated the spectroscopic properties of norfloxacin using UV-vis optical absorption, and steady state and time-resolved fluorescence in different aqueous solutions and organic solvents. Photophysical parameters such as molar absorption coefficients, Stokes shifts, quantum yields, and fluorescence lifetimes were obtained. The Stokes shift and the emission frequency were analyzed in 16 solvents, mainly grouped as protic and aprotic solvents, taking into account general effects of the solvents, such as orientation polarizability, and specific effects. It was observed that, although the UV-vis absorption spectra do not present substantial difference in most solvents, the Stokes shift and specially the fluorescence quantum yield are strongly affected by the solvent. Lippert plots of the Stokes shift and the emission frequency versus solvent orientation polarizability were constructed. Even introducing a correction for photoinduced charge transfer, according to the Weller’s theory, a good correlation was not found. On the other hand, a good correlation was found between the Stokes shift and the parameter ET(30), of the empirical scale developed by Reichardt and based on the strong solvatochromism of the betain 30 dye. Fluorescence decays in different solvents were obtained using time correlated single photon counting (TCSPC) and were fitted with the expression for lifetime distribution around a single lifetime, or using a multiexponential expression in the case of more than one lifetime. Optical absorption and fluorescence of NOR were also studied in binary mixtures of solvents: ethanol-buffer and DMSO-buffer, with pH 4.2 and 7.5 buffers. The curves of the fluorescence intensity as a function of the proportion of buffer in the mixture are characteristic of specific solvent effects, and point out that the protonation-deprotonation equilibrium of the amine and carboxylic groups plays a fundamental role in determining the quantum yield and the Stokes shift. The results showed that the fluorescence of NOR is an important spectroscopic sensor to explore interactions with biologically relevant molecules, since it is particularly sensitive to small amounts of organic solvents, especially at physiological pH.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Vinicius Svidnicki.pdf: 2816065 bytes, checksum: 084b306674252355ae49539418bbb41e (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Metabolic syndrome is characterized by the presence of some risk factors that occur simultaneously in obese subjects, such as Type 2 diabetes mellitus, dyslipidemia and hypertension. GLP-1 is an important incretin that stimulates insulin secretion. Adipose tissue is considered an active complex and endocrine tissue, which secretes factors, termed adipokines, which by means of a dynamic signaling pathways involved in important biological energy balance, nutrient metabolism and immune system. Studies indicate that regular physical activity is related to the prevention and treatment of obesity. This study evaluated the effects of exercise training on the expression of adipokines collected following visceral adipose tissue: adiponectin, TNF alpha, PPAR gamma and PPAR alpha. In addition, we evaluated the expression of GLP-1 in the distal ileum and the insulinotropic action of this incretin in the pancreatic islets. The animal model used in this study were obese mice treated with monosodium glutamate (MSG) during the neonatal period, causing the animals to develop obesity in adulthood. The animals were divided into four groups: sedentary MSG, MSG exercised, sedentary controls, and controls exercised. Animals of exercise groups were submitted to swimming. At 90 days, the animals were sacrificed, biometric and biochemical parameters were analyzed pancreatic islets were isolated and sections of mesenteric fat and distal ileum assays were stored for qRT-PCR (Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction) and immunohistochemistry. Our data show that regular physical activity and early improves obesity-related pathologies presented by MSG-obese mice. Exercised animals showed a decrease in adipocyte hypertrophy, leading to a change in the expression of adiponectin and PPAR alpha, which may have contributed to an improvement in energy homeostasis in these animals, however it has been shown that exercise does not correct completely the inflammatory profile in this obesity model. For the first time, demonstrated that exercise showed no direct action on the potentiation of insulin by GLP-1 stimulated by pre-prandial glucose, and no increase in the expression of incretin in exercised animals. Physical training reduced these parameters in animals only in mice CON-EXE. Regardless of the condition (fasting or glucose) and activity (exercised or sedentary) MSG treatment had no effect on expression of GLP-1 in the ileum. The swimming induced a reduction in the accumulation of adipose tissue and preserved glucose homeostasis in obese MSG rats, most likely by directly modulating the insulinotropic action of GLP-1 or its response in the pancreatic islets. Physical training inhibited the action of GLP-1 in the presence of low concentrations of glucose. However, physical training was able to restore the insulinotropic action of GLP-1 in the presence of high glucose concentration in MSG obese mice. / A síndrome metabólica é caracterizada pela presença de alguns fatores de risco que ocorrem simultaneamente em indivíduos obesos, tais como Diabetes mellitus tipo 2, dislipidemias e hipertensão arterial. O GLP-1 é uma importante incretina que que pode melhorar o rendimento das células beta pancreáticas. O tecido adiposo é considerado um tecido endócrino complexo e ativo, o qual secreta fatores, denominados adipocinas, que por meio de um sistema dinâmico de sinalização participam de vias biológicas importantes no balanço energético, metabolismo de nutrientes e sistema imune. Estudos indicam que a prática regular de atividade física tem relação com a prevenção e tratamento da obesidade. Assim, este trabalho avaliou os efeitos do treinamento físico na expressão das seguintes adipocinas coletadas de tecido adiposo visceral: adiponectina, TNF alfa, PPAR gama e PPAR alfa. Além disso, foi avaliada a expressão de GLP-1 de íleo distal, bem como a ação insulinotrópica desta incretina nas ilhotas pancreáticas. O modelo animal de obesidade utilizado neste trabalho foram ratos tratados com glutamato monossódico (MSG) durante o período neonatal, levando os animais a desenvolver obesidade na vida adulta. Os animais foram divididos em quatro grupos: MSG sedentários, MSG exercitados, controles sedentários e, controles exercitados. Animais dos grupos exercitados foram submetidos à natação. Aos 90 dias, os animais foram sacrificados, parâmetros bioquímicos e biométricos foram analisados, as ilhotas pancreáticas foram isoladas e secções da gordura mesentérica e do íleo distal foram armazenadas para ensaios de qRT-PCR (Quantitative Real-Time polímerase Chain reaction) e imunohistoquímica. Nossos dados mostram que a prática regular e precoce de atividade física melhora os quadros patológicos relacionados à obesidade apresentada pelos ratos MSG obesos. Os animais exercitados apresentaram uma diminuição da hipertrofia dos adipócitos, levando a uma alteração da expressão de adiponectina e do PPAR alfa, o que pode ter contribuído para uma melhora da homeostase energética nestes animais, entretanto foi demonstrado que o exercício não corrige completamente o perfil inflamatório neste modelo de obesidade. Pela primeira vez, foi demonstrado que o exercício não apresentou ação direta na potencialização da insulina pelo GLP-1, estimulada por níveis pré-prandiais de glicose, bem como não houve aumento na expressão desta incretina nos animais exercitados. O treinamento físico reduziu estes parâmetros apenas nos animais nos ratos CON-EXE. Independentemente da condição (jejum ou glicose) e atividade (exercitados ou sedentários), o tratamento com MSG não teve efeito na expressão de GLP-1 no íleo. A natação induziu uma redução no acúmulo de tecido adiposo e preservou a homeostase glicêmica em ratos MSG obesos, mais provavelmente por modular diretamente a ação insulinotrópica do GLP-1 ou sua resposta nas ilhotas pancreáticas. O treinamento físico inibiu a ação do GLP-1 na presença de menor concentração de glicose. Porém, o treinamento físico foi capaz de restaurar a ação insulinotrópica do GLP-1 na presença de alta concentração de glicose nos ratos MSG obesos.

[pt] Estudos com nanopartículas magnéticas têm sido realizados no âmbito da medicina tanto para tratamento de tumores e câncer, quanto para fins de diagnósticos ou ainda para transporte de fármacos. Nanopartículas magnéticas podem ser administradas a alvos específicos e mantidas no local adequado por meio de um campo magnético aplicado. Com este propósito, as nanopartículas com um núcleo de material magnético são recobertas com material adequado para sua funcionalização. Neste trabalho sintetizamos nanopartículas de óxido de ferro e funcionalizamos sua superfície com uma bicamada que permitiu criar um compartimento adequado à solubilização de fármacos hidrofóbicos. Nesse compartimento foi solubilizada uma ftalocianina que se mostrou promissora como fotossensibilizante em terapia fotodinâmica. Fotossensibilizantes são moléculas que, ao interagir com a luz, formam espécies altamente reativas, como o oxigênio singlete, que destroem células e tecidos adjacentes. Este processo é utilizado em Terapia Fotodinâmica (PDT). A geração de oxigênio singlete pela ftalocianina no compartimento hidrofóbico foi avaliada usando como sonda o 1,3-difenil isobenzofurano (DPBF), em formulações com os surfactantes não iônicos, Tween 80 e Pluronic 127. Com o objetivo de controlar a liberação de fármacos, construímos um circuito eletrônico para produzir um campo magnético AC que atua sobre as partículas magnéticas e produz um aumento local de temperatura. O aumento de temperatura modifica a difusão das moléculas localizadas na camada que recobre as nanopartículas, o que permite variar a taxa de liberação. Foi estudada a variação de temperatura produzida na presença do campo magnético AC. Foi estudado também o efeito da temperatura na produção de oxigênio singlete. / [en] Magnetic nanoparticles have been studied aiming at medical applications, such as treatment of tumors and cancer, for diagnostic purposes and drug delivery. Magnetic nanoparticles can be administered to specific targets and maintained in the proper location by means of an applied magnetic field. For this purpose, nanoparticles with a core of magnetic material are coated with suitable material for functionalization. In this work, we synthesized nanoparticles of iron oxide and functionalized their surface with a bilayer that served as an appropriate compartment for hydrophobic drugs. A promising phthalocyanine derived photosensitizer was solubilized in this compartment. Photosensitizers are molecules that interact with light to form highly reactive species such as singlet oxygen, which destroy cells and surrounding tissues. This process is used in photodynamic therapy (PDT). The generation of singlet oxygen by the phthalocyanine in the hydrophobic compartment was evaluated using the probe 1,3- diphenyl isobenzofuran (DPBF) in formulations with the nonionic surfactants Tween 80 and Pluronic F-127. Aiming to control the release of drugs, we build an electronic circuit to produce an AC magnetic field which acts on the magnetic particles to produce a local temperature increase. This increase in temperature modifies the diffusion of molecules at the surface layer of the nanoparticles, and allows to control the rate of release. Temperature variation produced in the presence of the AC magnetic field was studied. The effect of temperature on the singlet oxygen production was also studied.

[pt] A norfloxacina é um antibiótico de amplo espectro bacteriano, amplamente utilizado na medicina. É membro da família das fluorquinolonas e, como a maioria dos membros dessa família, é naturalmente fluorescente. Isso torna técnicas espectroscópicas ideais para o seu estudo. Ademais, tem sido relatado que, quando complexada com metais de transição, como o cobre, pode apresentar maior ação microbiana e também ação antitumoral. Surfactantes são usualmente utilizados em formulações para transporte de fármacos, com o objetivo de acurar a ação dos mesmos em regiões específicas. Este trabalho teve por finalidade estudar, através de técnicas espectroscópicas como absorção, fluorescência estacionária e resolvida no tempo, a interação de norfloxacina com micelas dos surfactantes iônicos dodecilsulfato de sódio (SDS) e brometo de cetil trimetilamônio (CTAB). Esse estudo foi realizado em diferentes pHs, pois o equilíbrio iônico da norfloxacina depende do pH, e diversos trabalhos demonstram que o seu estado de carga é extremamente importante para a interação com alvos biológicos. Através das técnicas utilizadas foi possível mensurar as constantes de associação da norfloxacina às micelas, como também foi notório que, no caso do SDS, a concentração micelar crítica do surfactante sofre uma considerável redução, diminuindo em até seis vezes o valor usual em solução aquosa. Em pH 7,4 também foram avaliados os efeitos da complexação de norfloxacina com cobre e com os complexos cobre piridina, cobre bipiridina e cobre fenentrolina na interação com micelas de SDS. / [en] Norfloxacin is a broad-spectrum antibacterial drug widely used in medicine. It is a member of the family of fluoroquinolones and is naturally fluorescent, as the majority of the members of this family. This makes spectroscopic techniques ideal for its study. Moreover, it has been reported that complexation with transition metals such as copper can result in a higher antimicrobial and antitumor action. Surfactants are commonly used in formulations for drug delivery, with the purpose of improving the action in a specific region. This paper aims at studying the interaction of norfloxacin with ionic micelles of sodium dodecyl sulfate (SDS) and cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) using spectroscopic techniques such as UV-Visible absorption, steady state and time resolved fluorescence. This study was carried out at different pH, since the ionic state of norfloxacin is modified by the pH, and several studies have shown that the ionic state of the molecule is extremely important for the interaction with biological targets. The techniques allowed obtaining the association constants of norfloxacin to the micelles. It was also noticed that in the case of SDS, the critical micelle concentration of the surfactant undergoes a considerable reduction, reducing six times the usual value in aqueous solution. At pH 7.4 the effects of norfloxacin complexation with copper and with the copper complexes with pyridine, bipyridine and phenanthroline on the interaction with SDS and CTAB micelles were also evaluated.