[pt] Terapia fotodinâmica (PDT) é um tratamento médico baseado na excitação ótica de um fármaco chamado fotossensibilizador. Quando os fotossensibilizadores são expostos a luz em comprimento de onda específico, eles podem produzir espécies reativas, como oxigênio singlete, capazes de matar células próximas ao local irradiado, tais como células cancerígenas. Nanomateriais híbridos formados de nanopartículas metálicas e componentes poliméricos são investigados por seu potencial em aplicações biomédicas devido à sua habilidade de simultaneamente permitir detecção para diagnóstico e terapia (teranóstico). Graças à multifuncionalidade assegurada pelas propriedades plasmônicas das nanopartículas metálicas e atividade terapêutica dos nanotransportadores de drogas, o encapsulamento de nanopartículas de ouro (AuNPs) envolvidas por polímeros biocompatíveis se tornaram um caminho fascinante para testar a terapia fotodinâmica, com a grande vantagem de prevenir efeitos de agregação em condições biológicas. Essa dissertação tem enfoque na estabilização e atividade fotodinâmica de um nanomaterial híbrido constituído de AuNPs sintetizadas em água por ablação a laser pulsado. O copolímero Pluronic F-127 foi utilizado como componente polimérico para estabilizar as nanopartículas. A produção de oxigênio singlete pelos fotossensibilizadores clorina e6 e azul de metileno foi estudada em ausência e em presença das AuNPs, utilizando 1,3-difenilisobenzofurano (DPBF) como sonda molecular. A reação específica de DPBF com oxigênio singlete modifica seu espectro de absorção na faixa visível, permitindo obter taxas de produção da espécie citotóxica. As amostras foram irradiadas com um LED emitindo em 650 nm e os espectros de absorção foram monitorados como função do tempo durante a irradiação. Foram obtidas taxas de fotodegradação dos fotossensibilizadores e rendimento quântico de produção de oxigênio singlete nos diferentes casos. / [en] Photodynamic therapy (PDT) is a medical treatment based on the optical excitation of a drug, called photosensitizer. When photosensitizers are exposed to light of specific wavelength, they can produce reactive species, such as singlet oxygen, capable of killing cells close to the irradiated site, such as cancer cells. Hybrid nanomaterials, comprising metallic nanoparticles and polymeric components, are investigated for their potential in biomedical applications due to their ability to simultaneously allow detection for diagnosis and therapy (theranostic). Thanks to the multi functionality assured by the nanoparticle plasmonic properties and therapeutic activity of the drug nanotransporters, the encapsulation of gold nanoparticles (AuNPs) wrapped by biocompatible polymers has become an attractive way to test photodynamic therapy, with the great advantage of preventing effects of aggregation under biological conditions. This dissertation focuses on the stabilization and photodynamic activity of a hybrid nanomaterial composed of AuNPs synthesized in water by laser ablation. The copolymer Pluronic F-127 was used as a polymeric component to stabilize the nanoparticles. The production of singlet oxygen by the photosensitizers chlorin e6 and methylene blue was studied in the absence and presence of AuNPs using 1,3 diphenylisobenzofuran (DPBF) as a molecular probe. The specific reaction of DPBF with singlet oxygen modifies its absorption spectrum in the visible range and allows to obtain rates of cytotoxic species production. Samples were irradiated with a LED emitting 650 nm radiation and the absorption spectra were monitored as a function of time during irradiation. Rates of photosensitizers degradation and quantum yields of singlet oxygen production were obtained in different cases.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A utilizaÃÃo de microrganismos como sistemas heterÃlogos de expressÃo de proteÃnas tem se mostrado uma estratÃgia alternativa e/ou complementar aos passos tradicionais utilizados no processo de purificaÃÃo de proteÃnas. Diante deste contexto, quitinases (EC 3.2.1.14), enzimas hidrolÃticas capazes de degradar quitina, tÃm sido expressas em diferentes sistemas heterÃlogos, incluindo bactÃrias e leveduras. Quitina à um polÃmero linear composto de resÃduos de N-acetil-β-D-glucosamina (GlcNAc), sendo um importante constituinte estrutural da carapaÃa de crustÃceos e membrana peritrÃfica de insetos e, ainda, da parede celular de fungos. Este trabalho teve por objetivo expressar uma quitinase, codificada pela ORF cv3316, de Chromobacterium violaceum ATCC 12472 na levedura metilotrÃfica Pichia pastoris, estirpes GS115 e KM71H, alÃm de purificar e caracterizar a proteÃna recombinante (rCHI3316). A estirpe GS115, portando a construÃÃo (pPICZαA-CV3316), foi selecionada para os experimentos posteriores, pois apresentou um maior nÃvel de expressÃo quando comparada à cepa KM71H. Cromatografia de afinidade em coluna de nÃquel imobilizado foi utilizada para purificar a quitinase recombinante (rCHI3316), que foi eluÃda como um Ãnico pico com imidazol 0,04 M. A proteÃna purificada se mostrou homogÃnea quando submetida à eletroforese em gel de poliacrilamida 15% em presenÃa de SDS e -mercaptoetanol (SDS-PAGE). Nessas condiÃÃes, uma Ãnica banda com massa molecular aparente de aproximadamente 87 kDa foi observada. A quitinase rCHI3316 de C. violaceum foi expressa de forma solÃvel utilizando o sistema de expressÃo P. pastoris e, alÃm disso, sua purificaÃÃo foi realizada de forma satisfatÃria. O conteÃdo de estrutura secundÃria foi estimado por espectroscopia de dicroÃsmo circular (CD), com a proteÃna submetida a diferentes temperaturas (10-90 ÂC). Na temperatura de 24 ÂC, o espectro de CD revelou a predominÃncia do conteÃdo de hÃlice alfa (38%), folha beta (26 %) e estrutura randÃmica (37%). Entre as temperaturas de 10-50 ÂC, rCHI3316 exibiu um espectro caracterÃstico de folha beta. A partir de 60 ÂC atà 90 ÂC, rCHI3316 adquiriu uma conformaÃÃo caracterÃstica de hÃlice alfa. A temperatura mÃdia para essa transiÃÃo conformacional foi calculada como sendo 59,6  1,21 ÂC. Experimentos de espectroscopia de fluorescÃncia, com excitaÃÃo a 280 e 290 nm, produziram espectros de emissÃo com comprimentos de onda mÃximos iguais a 339 e 342 nm, respectivamente. Esses valores sÃo caracterÃsticos de resÃduos de triptofano parcialmente expostos ao solvente. Atividade quitinolÃtica contra vÃrios substratos e dependÃncia de pH da atividade enzimÃtica da proteÃna pura foram avaliados. A rCHI3316 exibiu atividade hidrolÃtica sobre os substratos quitina coloidal (1.189,40 U/mgP), 4-nitrofenil N-Nâ-diacetil-β-D-quitobiosÃdeo (30.411,0 U/mgP) e 4-nitrofenil N-Nâ-Nââ-triacetilquitotriose (13.150,0 U/mgP); entretanto, nenhuma atividade enzimÃtica da rCHI3316 foi detectada frente a 4-nitofenil N-acetil-β-D-glucosaminÃdeo. A enzima exibiu atividade quitinolÃtica Ãtima (100%) em pH 5,0; quando quitina coloidal foi utilizada como substrato. Em adiÃÃo, a atividade antifÃngica contra fungos fitopatogÃnicos, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani e Penicillium herquei foi investigada. rCHI3316 nÃo inibiu a germinaÃÃo e o crescimento micelial dos esporos dos fungos testados, na concentraÃÃo de 0,63 mgP.ml-1. Estudos subseqÃentes deverÃo ser realizados na intenÃÃo de descobrir potenciais aplicaÃÃes desta proteÃna como uma ferramenta biolÃgica no controle de outros fungos fitopatogÃnicos bem como insetos considerados pragas. / Microorganisms are a valuable tool for the expression of proteins from a variety of sources, including plants, animals and other microorganisms. Thus, chitinases, a group of glycosil hydrolases capable to hydrolize chitin, have already been expressed and purified from different systems including bacteria and yeast. Chitin, a linear polymer of N-acetyl-β-D-glucosamine (GlcNAc), is an important structural component found in the crustacean shells, in the peritrophic membrane of insect guts as well as in the fungi cell walls. The aim of this work was to express a chitinase (encoded by the ORF CV3316) from Chromobacterium violaceum ATCC 12472, using the methylotrophic yeast Pichia pastoris strains GS115 and KM71H. Furthermore, purification and partial characterization of the recombinant protein were also achieved. The GS115 strain carrying the expression cassette pPICZαA-CV3316 was selected due to its higher expression level as compared to KM71H strain. Immobilized metal ion affinity chromatography was employed to purify the recombinant chitinase which was eluted as a single peak at 0.04 M imidazol. The homogeneity of the purified protein was confirmed as judged by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). In these conditions, the recombinant chitinase migrated as a single protein band with an apparent molecular mass of about 87 kDa. Thus, a chitinase from C. violaceum ATCC 12472 was successfully expressed in P. pastoris and the soluble recombinant protein purified. The content of secondary structure was investigated by circular dichroism (CD) spectroscopy. At 24 oC the CD spectrum revealed secondary structure contents of 37% (alpha helix), 26% (beta sheet) and 38% (random coil). The CD spectra obtained in the temperature range 10-50 oC were characteristic of beta sheet. In contrast, the CD spectra generated in the range 60-90 oC were characteristic of alpha helix. The midpoint temperature of this conformational transition was 59.6 1.2 oC as calculated from the CD experimental data. Fluorescence spectroscopy was carried out with excitation at 280 and 290 nm, producing emission spectra in which the wavelengths of maximum emission were 339 and 342 nm, respectively. This behavior is characteristic of tryptophan residues in limited contact with water. Chitinolytic activity against several substrates and the pH dependency of the enzymatic activity of the pure protein were all accessed. The purified enzyme showed hydrolytic activity on the following substrates: colloidal chitin (1,189.4 U.mgP-1), 4-nitrophenyl N-Nâ-diacetyl--D-chitobioside (30,411.0 U.mgP-1) and 4-nitrophenyl β-D-N-Nâ-Nâ-triacetylchitotriose (13,150.0 U.mgP-1); and, respectively. In contrast, no activity was detected using 4-nitrophenyl N-acetyl-β-D-glucosaminide as substrate. The enzyme presented an optimal chitinolytic activity at pH 5.0 using colloidal chitin as a substrate. Additionally, the antifungal activity against the phytopathogenic fungi, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani and Penicillium herquei was investigated. The recombinant chitinase did not inhibit the spore germination and the mycelium growth of the tested fungi, at the 0.63 mgP.ml-1 concentration. Further studies should be carried out in order to discover potential applications of this protein as a biotechnological tool in the control of other phytopathogenic fungi as well as economically important pests.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThesisPJBlanco.pdf: 22562695 bytes, checksum: 34983d37e0657dd57b20850da6311f78 (MD5) Previous issue date: 2008-06-05 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo do presente trabalho é estabelecer bases teóricas bem fundadas, dentro do contexto variacional, a fim de dar unificação a diversos conceitos que surgem nas seguintes áreas: (i) a modelagem empregando modelos cinematicamente incompatíveis, (ii) a modelagem da interação fluido-estrutura usando métodos de domínios imersos e (iii) a modelagem constitutiva de materiais por meio de técnicas de multiescala. A motivação para abordar cada uma destas problemáticas, e o ponto em comum entre elas, é a modelagem do sistema cardiovascular humano. Portanto, a tese está dividida em três partes. Em primeiro lugar, estabelecem-se as bases variacionais para abordar de forma sistemática a formulação do problema de acoplamento de modelos que possuem cinemáticas incompatíveis. Esta maneira de tratar o problema permite estender os conceitos de forma direta para lidar com o acoplamento de modelos de diferente dimensão. Logo, estes conceitos são aplicados em duas situações, no acoplamento de modelos estruturais com diferentes cinemáticas subjacentes e, principalmente, no acoplamento de modelos de fluidodinâmica de diferente dimensão visando a modelagem do escoamento do sangue no sistema cardiovascular humano. Diversos exemplos e situações são contemplados neste último caso. Em segundo lugar, trata-se o problema de interação fluido-estrutura empregando idéias de imersão de domínios. Sempre dentro de um marco variacional claro e construtivo, colocam-se os princípios variacionais que governam a interação de um fluido com sólidos de forma arbitrária e com sólidos que podem ser caracterizados como estruturas delgadas. Assim, por um lado desenvolve-se o denominado método de domínios imersos que generaliza o método de elementos finitos imersos e o método de domínios fictícios. Por outro lado, constrói-se o método de cascas imersas que generaliza o conhecido método de contornos imersos. Apresentam-se também diversos exemplos numéricos de interação entre um fluido e corpos rígidos. Em terceiro e último lugar, trabalha-se com a modelagem constitutiva empregando técnicas de multiescala, novamente empregando o ferramental variacional. Aqui revisita-se a base teórica existente e realiza-se uma extensão das idéias usando princípios variacionais duais. Além disso, fornecem-se diversas implementações computacionais, as quais são usadas para apresentar dois exemplos, o primeiro na modelagem de materiais porosos e o segundo na modelagem do tecido biológico encontrado na conformação da parede arterial. Em todos os casos, o objetivo não é só prover uma forma final para a formulação de um problema, mas também desvendar o processo de construção que há por trás dos modelos, mostrando passo a passo as considerações utilizadas assim como as conseqüências de tais hipóteses. Com isto procura-se obter um ganho no entendimento dos conceitos teóricos envolvidos, assim como uma maior facilidade na aplicação destas idéias a novas situações.

Mundialmente, eventos relatados constituídos por incidentes e acidentes em radioterapia, tem aumentado ao longo dos últimos 25 anos e a maioria destes eventos são resultados de falha humana, além de terem ocorrido com maior frequência em centros sofisticados que utilizam alta tecnologia. Em radioterapia a Gestão da Qualidade necessita de uma abordagem prospectiva através de análise de risco. Esta abordagem é defendida por recentes publicações por ser atualmente uma urgência em virtude do expressivo número de acidentes ocorridos. Dada a complexidade do processo em radioterapia, a busca pela qualidade do tratamento de forma a garantir a segurança do paciente é um dos assuntos mais discutidos mundialmente. Embora apenas 14% dos centros de radioterapia no Brasil ofereçam tratamentos com a técnica de radiocirurgia intracranial (SRS), estudos relativos a qualidade do tratamento relacionada a segurança do paciente submetido à esta técnica, é de relevante importância, pois qualquer desvio da dose prescrita é considerado muito mais crítico que em outras modalidades de tratamento radioterápico, já que são utilizadas altas doses de radiação que em geral variam de 10 Gy a 40 Gy para lesões até 50 mm de diâmetro, que são aplicadas em uma única fração ou até cinco frações. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo deste trabalho foi atender um novo paradigma de Gestão da Qualidade, através do desenvolvimento de um modelo de análise de risco e de um Índice de Qualidade para a SRS no Brasil, a partir da técnica de Mapa do Processo e FMEA utilizadas pelo TG 100/AAPM. O trabalho foi desenvolvido em três centros de radioterapia de referência em alta tecnologia, dois localizados no Rio de Janeiro e um em São Paulo. Um Mapa do Processo de SRS foi identificado em cada centro de radioterapia e em seguida foi aplicada a técnica FMEA para todos os subprocessos identificados no mapa. A partir dos valores de NPR obtidos pela FMEA foi realizado um ranqueamento dos modos de falha. Modos de falha com NPR ≥ 100 e S ≥ 7 foram escolhidos como prioridade para implementação de estratégias de segurança. A partir das pontuações do parâmetro S atribuídas na aplicação da FMEA foi criado o Índice de Severidade (IS) e um Índice de Qualidade (IQ) foi criado a partir de uma relação entre o NPR e o IS. O resultado deste estudo, indica que as estratégias de segurança sejam implementadas para os 10 primeiros modos de falha do ranking e uma reavaliação do processo deve ocorrer a cada 1 ano. É também indicado que o IQ obtenha uma melhora mínima de 9% após a reavaliação do processo. De forma geral, o estudo mostrou que a adoção da ferramenta FMEA juntamente com o IQ são de fato justificadas, por minimizar os riscos para o paciente, melhorando a qualidade do tratamento aprimorando a segurança, criando mecanismos que permitam a garantia de que a dose será entregue de forma precisa e exata, e consequentemente, aumentando as chances de cura ou do controle local com uma desejada qualidade de vida para estes pacientes. / The reported events in radiotherapy that constitute accidents or incidents have increased worldwide in the last 25 years. Most of these events resulted from human failure and have happened in radiotherapy centers that use high technologies. The radiotherapy Quality Management needs a prospective approach through risk analysis. This approach is supported by recent publications as this actually extremely needed due the large number of accidents. Because of the complexity of the process in radiotherapy, the search for quality of care in order to ensure patient safety is one of the most discussed topics worldwide. Although only 14% of radiotherapy centers in Brazil offer treatments with intracranial radiosurgery technique (SRS), studies about the quality of care related to the safety of patients undergoing this technique is of great importance. Any deviations from the prescribed dose using SRS technique is considered more critical than in other methods of radiation treatment, as the delivered doses in SRS are higher, in the range of 10 Gy to 40 Gy, to lesions up to 50 mm in diameter, which are delivered in a single fraction or in five fractions. In view of those information, this work aims to satisfy the new Quality Management paradigm by developing a risk analysis model, and a Quality Index for SRS in Brazil, through the techniques of Process Map and FMEA used in the TG100/AAPM. The study was performed in three high technology reference radiotherapy centers, two located in Rio de Janeiro city and one in Sao Paulo city. A SRS Process Map was identified for each radiotherapy center, and then FMEA technique was applied in every subprocesses identified on the map. From NPR values obtained by the FMEA a ranking of failure modes was held. Failure modes with NPR ≥ 100 and S ≥ 7 were chosen as priority to implement safety strategies. From the scores assigned to the S parameter in the implementation of FMEA a Severity Index (SI) and a Quality Index (QI) were created from an association between the NPR and the SI. The result of this study indicates that safety strategies should be implemented for the first 10 failure modes of the ranking, and a new evaluation of the process should occur every year. In addition, it is also indicated that the QI shows a minimum improvement of 9 % after the re-evaluation of the process. Overall, the study showed that the adoption of the FMEA tool together with the QI are justified as they minimize the risks to the patient, improving the quality of care and enhancing the safety Taken together the FMEA and the QI create mechanisms for ensuring that the dose will be delivered more precisely and accurately, and consequently, this increases the chances of cure or local control of the tumor, improving quality of life of the patients.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A emodina é uma antraquinona estruturalmente semelhante à aloe-emodina e ambas tem sido apontadas como capazes de causar lesões oxidativas pela produção de ERO. Sua presença em produtos dermocosméticos e de higiene pessoal, associada às informações de que a fotoativação de antraquinonas levaria ao aumento de lesões oxidativas causadas por ERO, torna relevante o estudo da associação da emodina com a radiação UVA. O objetivo desse trabalho foi avaliar a citotoxicidade induzida pela associação da emodina com doses subletais de radiação UVA, em células de Escherichia coli (selvagem e cepas deficientes em enzimas do BER), através de ensaios de sobrevivência bacteriana (taxa de dose de UVA igual a 20J/m/s, totalizando 108kJ/m ao final de 90min de experimento), e em células da linhagem A549 pela exclusão do corante azul de tripan e sobrevivência clonogênica(taxa de dose de UVA igual a 20J/m/s, totalizando 36kJ/m ao final de 30min de experimento). Além disso, a genotoxicidade desses agentes foi estudada por eletroforese em gel de agarose de DNA plasmidial (taxa de dose de UVA igual a 16J/m/s, totalizando 57,6kJ/m ao final de 60min de experimento). De acordo com os resultados: i) Concentrações iguais ou abaixo de 5,55mM de emodina não alteraram a sobrevivência em nenhuma das cepas estudas; ii) As proteínas Xth e Fpg parecem ter um papel importante no reparo das lesões causadas pela emodina, em altas concentrações, sugerindo a participação do reparo por excisão de bases (BER) nesse processo; iii) A associação da emodina com a radiação UVA se mostrou citotóxica em todas as cepas de E. coli; iv) O gene nfo foi o mais importante na resistência bacteriana às lesões induzidas pela associação dos dois agentes, reforçando o envolvimento do BER e indicando uma possível participação do reparo por incisão de nucleotídeos (NIR); v) A emodina parece ter interagido com o DNA plasmidial, alterando seu padrão de migração no gel de agarose; vi) Em células da linhagem A549, a emodina causa efeitos tóxicos imediatos que parecem ser reparados ao longo do tempo. Porém, quando a droga permaneceu por 24 horas em contato com as células, houve uma diminuição na sobrevivência celular que parece ser dosedependente; vii) As concentrações de 10μM e 25μM de emodina, quando associadas ao UVA, se mostraram responsáveis pela redução de mais de 50% na sobrevivência nas células A549, chegando a 100% de morte quando a concentração de emodina foi de 50μM; viii) A radiação UVA potencializou os efeitos citotóxicos da emodina, nos 2 modelos experimentais do presente estudo, indicando que a interação da emodina com a radiação UVA seja genotóxica e portanto prejudicial à saúde. / Emodin is an anthraquinone structurally similar to aloe-emodin and both have been identified as capable of causing oxidative damage by ROS production. Its presence in skin cosmetics and toiletries, associated to the information that the photoactivation of anthraquinones leads to increased oxidative damage caused by ROS, make studies about the association of emodin with UVA relevant. The aim of this study was to evaluate the cytotoxicity induced by the combination of emodin with sublethal doses of UVA radiation in Escherichia coli cells (wild strain and strains deficient in enzymes of BER) by bacterial survival assay (UVA dose rate equal to 20J/m/s, totaling 108kJ/m at the end of 90min of experiment); and in A549 cell line by trypan blue exclusion assay and clonogenic survival(dose rate of UVA equal to 20J/m/s, totaling 36kJ/m at the end of 30 minutes of experiment). Furthermore, the genotoxicity of these agents was studied by electrophoresis on agarose gel of plasmid DNA (dose rate of UVA equal to 16J/m/s, totaling 57,6kJ/m at the end of 60 minutes of experiment). According to the results: i) concentrations equal or below 5.55mM of emodin did not affect the survival in any of the studied strains; ii) proteins Xth and Fpg appear to have an important role in the repair of lesions induced by emodin, at high concentrations, suggesting the involvement of base excision repair (BER) in this process, iii) the association of emodin with UVA showed to be cytotoxic in all strains of E. coli iv) The nfo gene was the most important in bacterial resistance to damages induced by the association of the two agents, reinforcing the involvement of BER and indicating a possible role of the nucleotide incision repair (NIR), v) emodin appears to have interacted with plasmid DNA, altering its migration pattern in the agarose gel; vi) in A549 cell line, emodin caused immediate toxic effects that seemed to be repaired with time. However, when the drug remained for 24 hours in contact with the cells, there was a reduction in cell survival which seems to be in a dose dependent mode, vii) The concentrations of 10μM and 25μM of emodin, when associated with UVA, were responsible for a survival reduction of more than 50% survival in A549 cells, reaching 100% of death with the concentration of 50μM of emodin, viii) UVA radiation potentiates the cytotoxic effect of emodin in two experimental models in the present study, indicating that this interaction is genotoxic and therefore harmful to health.

[pt] Vários complexos metálicos têm sido identificados como alvos para a ligação de óxido nítrico. Para que esses complexos possam ser usados com eficiência e segurança em aplicações medicinais, tem-se como meta compreender suas propriedades cinéticas e estruturais em modelos cada vez mais realísticos. Neste trabalho foram utilizadas as técnicas de absorção ótica e de ressonância paramagnética eletrônica para estudar a nitrosilação de duas porfirinas férricas solúveis em água, FeTMPyP, porfirina catiônica, e FeTPPS4, porfirina aniônica, pelo doador de óxido nítrico S-nitroso-acetilpenicilamina (SNAP). Foram obtidas as taxas de formação dos complexos nitrosilados em função da concentração de SNAP. Foram encontradas as constantes cinéticas de segunda ordem para ambas porfirinas. A semelhança entre essas constantes, KTMPyP = 0.84 x 10(3) M(-1)s(-1) e KTPPS4 = 0.97 x 10(3) M(-1)s(-1), sugeriram que o mecanismo da reação é independente da natureza dos meso substituintes das porfirinas. Demonstrou-se que a nitrosilação por SNAP é diferente daquela obtida por reação com NO e propô-se um mecanismo para a reação. A reação foi investigada na presença de oxigênio. Ao contrário do que acontece com gás NO, SNAP foi capaz de produzir ferro-porfirinas nitrosiladas em ambiente aeróbico. A influência da interação com micelas iônicas na estabilidade dos complexos foi avaliada em atomosfera aeróbica. A associação das forro-porfirinas com albumina sérica bovina e sua influência de fatores eletrostáticos na ligação da ferro-porfirina com a BSA. A interação com BSA exerceu forte influência sobre as taxas de / [en] Serveal metalic complexes have been identified as tergets for the binding of nitric oxide. In order that these complexes can be efficiently and safely used in medical applications, it is important to understand their kinetic and structural properties in realistic models. In this work, the optical absorption and electron paramagnetic resonance techniques were used to study the nitrosylation of two water soluble ferric porphyrins, FeTMPyP, cationic, and FeTPPS4, anionic, by the NO donor S-nitrous- Nacetylpenecillamine (SNAP). For both porphyrins, nitrosylation rates as a function of SNAP concentration were obtained, and the second order rate constants were found. The similarity between these constants, KTMPYP = 0.84 x 10(3) M(-1)s(-1) and KTPPS4 = 0.97 x 10(3) M(-1)s(-1), suggests a mechanism independent of the nature of the porphyrin meso-substituents. It was demonstrated tha the nitrosylation by SNAP is different from that by NO gas, and a reaction mechanism was proposed. The reaction was also studied in aerobic environment. In contrast to NO gas, SNAP was able to produce nitrosylated iron porphyrins even in the presence of oxygen. The influence of ionic micelles on the stability of nitrosylated complexes was evaluated. The association of iron porphyrins with BSA and its influence on nitrosylation by SNAP were studied. The results demonstrated strong electrostatic influence on the binding of iron porphyrins to BSA. The interaction with BSA influenced the nitrosylation rates. The nitrosylated porphyrins were characterized by EPR spectroscopy.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:54:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoCOS.pdf: 1429649 bytes, checksum: 1029e4832e6e3f29731061ed96530d73 (MD5) Previous issue date: 2009-02-03 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In the current climate of global public health there is the emergence of urban dengue, a disease regarded as acute infectious fever. The disease annually, has affected millions of people worldwide, mostly in the range of the intertropical globe. The disease's main vector in urban areas, the Aedes aegypti mosquito. Recent studies indicate that the distribution of the insect vector of dengue in the geographical area is directly tied to the behavior of environmental restrictions that area, especially among those, the air temperature and relative humidity. From that context, the work aims to estimate and spatializing, monthly, for each municipality in the state of Rio Grande do Norte, the potential of biophysical conditions conducive to the development of Aedes aegypti. Yet, made use of the following methodology: collection of epidemiological data and climatological, Normal climatological, descriptive statistics (measures of central tendency and scatter), uniform distribution, estimation geostatistics and sufer program, version 8.0. The results flagged for a behavior very heterogeneous, both in space and in time, in the case of the potential of biophysical conditions conducive to the development of Aedes aegypti in the state of Rio Grande do Norte. Still, he noted that there is a tendency for lifting the potential of development for the entire state, from the month of January, ending in the month of April mainly in central and western portions of the state. By contrast, there is the permanence of increased potential for development in the eastern portion of the state. The latter record maximum potential in the month of July, resulting probability of greater than 70% have been favorable conditions for the development of Aedes aegypti in that area. In the period between the months of August to December, it is small potential for development of Aedes aegypti in all parts of the state / Na atual conjuntura da sa?de p?blica mundial destaca-se a emerg?ncia da dengue urbana, doen?a infecciosa febril aguda que tem como principal vetor no meio urbano o Aedes aegypti. A doen?a, anualmente, tem acometido milh?es de pessoas em todo o mundo, principalmente na faixa intertropical do globo. A partir desse contexto, o trabalho objetiva estimar e espacializar mensalmente, sob a ?tima bioclim?tica, a potencialidade, para cada munic?pio do Rio Grande do Norte (RN), da condi??o biof?sica Favor?vel ao Desenvolvimento do Aedes aegypti. Para tanto, fez uso: coleta de dados epidemiol?gicos e climatol?gicos, Normal Climatol?gica, estat?stica descritiva (medidas de tend?ncia central e dispers?o), distribui??o uniforme, estima??o geoestat?stica e o programa sufer, vers?o 8.0. Os resultados sinalizaram para um comportamento bastante heterog?neo, tanto no espa?o como no tempo, em se tratando da potencialidade da condi??o biof?sica Favor?vel ao desenvolvimento do Aedes aegypti no estado RN. Ainda, observou-se que h? uma tend?ncia de eleva??o da potencialidade de desenvolvimento, para todo o estado, a partir do m?s de janeiro, cessando-se no m?s de abril principalmente nas por??es central e oeste do estado. Em contrapartida, para o mesmo per?odo, verifica-se a perman?ncia de aumento da potencialidade de desenvolvimento na por??o leste do estado. Esta ?ltima registrar? potencial m?ximo no m?s de julho, resultando em probabilidade maior que 70% de ter-se condi??es favor?veis ao desenvolvimento do Aedes aegypti naquela ?rea. No per?odo compreendido entre os meses de agosto a dezembro, constatou-se diminuto potencial de desenvolvimento do Aedes aegypti em todas as por??es do estado

Mundialmente, eventos relatados constituídos por incidentes e acidentes em radioterapia, tem aumentado ao longo dos últimos 25 anos e a maioria destes eventos são resultados de falha humana, além de terem ocorrido com maior frequência em centros sofisticados que utilizam alta tecnologia. Em radioterapia a Gestão da Qualidade necessita de uma abordagem prospectiva através de análise de risco. Esta abordagem é defendida por recentes publicações por ser atualmente uma urgência em virtude do expressivo número de acidentes ocorridos. Dada a complexidade do processo em radioterapia, a busca pela qualidade do tratamento de forma a garantir a segurança do paciente é um dos assuntos mais discutidos mundialmente. Embora apenas 14% dos centros de radioterapia no Brasil ofereçam tratamentos com a técnica de radiocirurgia intracranial (SRS), estudos relativos a qualidade do tratamento relacionada a segurança do paciente submetido à esta técnica, é de relevante importância, pois qualquer desvio da dose prescrita é considerado muito mais crítico que em outras modalidades de tratamento radioterápico, já que são utilizadas altas doses de radiação que em geral variam de 10 Gy a 40 Gy para lesões até 50 mm de diâmetro, que são aplicadas em uma única fração ou até cinco frações. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo deste trabalho foi atender um novo paradigma de Gestão da Qualidade, através do desenvolvimento de um modelo de análise de risco e de um Índice de Qualidade para a SRS no Brasil, a partir da técnica de Mapa do Processo e FMEA utilizadas pelo TG 100/AAPM. O trabalho foi desenvolvido em três centros de radioterapia de referência em alta tecnologia, dois localizados no Rio de Janeiro e um em São Paulo. Um Mapa do Processo de SRS foi identificado em cada centro de radioterapia e em seguida foi aplicada a técnica FMEA para todos os subprocessos identificados no mapa. A partir dos valores de NPR obtidos pela FMEA foi realizado um ranqueamento dos modos de falha. Modos de falha com NPR ≥ 100 e S ≥ 7 foram escolhidos como prioridade para implementação de estratégias de segurança. A partir das pontuações do parâmetro S atribuídas na aplicação da FMEA foi criado o Índice de Severidade (IS) e um Índice de Qualidade (IQ) foi criado a partir de uma relação entre o NPR e o IS. O resultado deste estudo, indica que as estratégias de segurança sejam implementadas para os 10 primeiros modos de falha do ranking e uma reavaliação do processo deve ocorrer a cada 1 ano. É também indicado que o IQ obtenha uma melhora mínima de 9% após a reavaliação do processo. De forma geral, o estudo mostrou que a adoção da ferramenta FMEA juntamente com o IQ são de fato justificadas, por minimizar os riscos para o paciente, melhorando a qualidade do tratamento aprimorando a segurança, criando mecanismos que permitam a garantia de que a dose será entregue de forma precisa e exata, e consequentemente, aumentando as chances de cura ou do controle local com uma desejada qualidade de vida para estes pacientes. / The reported events in radiotherapy that constitute accidents or incidents have increased worldwide in the last 25 years. Most of these events resulted from human failure and have happened in radiotherapy centers that use high technologies. The radiotherapy Quality Management needs a prospective approach through risk analysis. This approach is supported by recent publications as this actually extremely needed due the large number of accidents. Because of the complexity of the process in radiotherapy, the search for quality of care in order to ensure patient safety is one of the most discussed topics worldwide. Although only 14% of radiotherapy centers in Brazil offer treatments with intracranial radiosurgery technique (SRS), studies about the quality of care related to the safety of patients undergoing this technique is of great importance. Any deviations from the prescribed dose using SRS technique is considered more critical than in other methods of radiation treatment, as the delivered doses in SRS are higher, in the range of 10 Gy to 40 Gy, to lesions up to 50 mm in diameter, which are delivered in a single fraction or in five fractions. In view of those information, this work aims to satisfy the new Quality Management paradigm by developing a risk analysis model, and a Quality Index for SRS in Brazil, through the techniques of Process Map and FMEA used in the TG100/AAPM. The study was performed in three high technology reference radiotherapy centers, two located in Rio de Janeiro city and one in Sao Paulo city. A SRS Process Map was identified for each radiotherapy center, and then FMEA technique was applied in every subprocesses identified on the map. From NPR values obtained by the FMEA a ranking of failure modes was held. Failure modes with NPR ≥ 100 and S ≥ 7 were chosen as priority to implement safety strategies. From the scores assigned to the S parameter in the implementation of FMEA a Severity Index (SI) and a Quality Index (QI) were created from an association between the NPR and the SI. The result of this study indicates that safety strategies should be implemented for the first 10 failure modes of the ranking, and a new evaluation of the process should occur every year. In addition, it is also indicated that the QI shows a minimum improvement of 9 % after the re-evaluation of the process. Overall, the study showed that the adoption of the FMEA tool together with the QI are justified as they minimize the risks to the patient, improving the quality of care and enhancing the safety Taken together the FMEA and the QI create mechanisms for ensuring that the dose will be delivered more precisely and accurately, and consequently, this increases the chances of cure or local control of the tumor, improving quality of life of the patients.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A emodina é uma antraquinona estruturalmente semelhante à aloe-emodina e ambas tem sido apontadas como capazes de causar lesões oxidativas pela produção de ERO. Sua presença em produtos dermocosméticos e de higiene pessoal, associada às informações de que a fotoativação de antraquinonas levaria ao aumento de lesões oxidativas causadas por ERO, torna relevante o estudo da associação da emodina com a radiação UVA. O objetivo desse trabalho foi avaliar a citotoxicidade induzida pela associação da emodina com doses subletais de radiação UVA, em células de Escherichia coli (selvagem e cepas deficientes em enzimas do BER), através de ensaios de sobrevivência bacteriana (taxa de dose de UVA igual a 20J/m/s, totalizando 108kJ/m ao final de 90min de experimento), e em células da linhagem A549 pela exclusão do corante azul de tripan e sobrevivência clonogênica(taxa de dose de UVA igual a 20J/m/s, totalizando 36kJ/m ao final de 30min de experimento). Além disso, a genotoxicidade desses agentes foi estudada por eletroforese em gel de agarose de DNA plasmidial (taxa de dose de UVA igual a 16J/m/s, totalizando 57,6kJ/m ao final de 60min de experimento). De acordo com os resultados: i) Concentrações iguais ou abaixo de 5,55mM de emodina não alteraram a sobrevivência em nenhuma das cepas estudas; ii) As proteínas Xth e Fpg parecem ter um papel importante no reparo das lesões causadas pela emodina, em altas concentrações, sugerindo a participação do reparo por excisão de bases (BER) nesse processo; iii) A associação da emodina com a radiação UVA se mostrou citotóxica em todas as cepas de E. coli; iv) O gene nfo foi o mais importante na resistência bacteriana às lesões induzidas pela associação dos dois agentes, reforçando o envolvimento do BER e indicando uma possível participação do reparo por incisão de nucleotídeos (NIR); v) A emodina parece ter interagido com o DNA plasmidial, alterando seu padrão de migração no gel de agarose; vi) Em células da linhagem A549, a emodina causa efeitos tóxicos imediatos que parecem ser reparados ao longo do tempo. Porém, quando a droga permaneceu por 24 horas em contato com as células, houve uma diminuição na sobrevivência celular que parece ser dosedependente; vii) As concentrações de 10μM e 25μM de emodina, quando associadas ao UVA, se mostraram responsáveis pela redução de mais de 50% na sobrevivência nas células A549, chegando a 100% de morte quando a concentração de emodina foi de 50μM; viii) A radiação UVA potencializou os efeitos citotóxicos da emodina, nos 2 modelos experimentais do presente estudo, indicando que a interação da emodina com a radiação UVA seja genotóxica e portanto prejudicial à saúde. / Emodin is an anthraquinone structurally similar to aloe-emodin and both have been identified as capable of causing oxidative damage by ROS production. Its presence in skin cosmetics and toiletries, associated to the information that the photoactivation of anthraquinones leads to increased oxidative damage caused by ROS, make studies about the association of emodin with UVA relevant. The aim of this study was to evaluate the cytotoxicity induced by the combination of emodin with sublethal doses of UVA radiation in Escherichia coli cells (wild strain and strains deficient in enzymes of BER) by bacterial survival assay (UVA dose rate equal to 20J/m/s, totaling 108kJ/m at the end of 90min of experiment); and in A549 cell line by trypan blue exclusion assay and clonogenic survival(dose rate of UVA equal to 20J/m/s, totaling 36kJ/m at the end of 30 minutes of experiment). Furthermore, the genotoxicity of these agents was studied by electrophoresis on agarose gel of plasmid DNA (dose rate of UVA equal to 16J/m/s, totaling 57,6kJ/m at the end of 60 minutes of experiment). According to the results: i) concentrations equal or below 5.55mM of emodin did not affect the survival in any of the studied strains; ii) proteins Xth and Fpg appear to have an important role in the repair of lesions induced by emodin, at high concentrations, suggesting the involvement of base excision repair (BER) in this process, iii) the association of emodin with UVA showed to be cytotoxic in all strains of E. coli iv) The nfo gene was the most important in bacterial resistance to damages induced by the association of the two agents, reinforcing the involvement of BER and indicating a possible role of the nucleotide incision repair (NIR), v) emodin appears to have interacted with plasmid DNA, altering its migration pattern in the agarose gel; vi) in A549 cell line, emodin caused immediate toxic effects that seemed to be repaired with time. However, when the drug remained for 24 hours in contact with the cells, there was a reduction in cell survival which seems to be in a dose dependent mode, vii) The concentrations of 10μM and 25μM of emodin, when associated with UVA, were responsible for a survival reduction of more than 50% survival in A549 cells, reaching 100% of death with the concentration of 50μM of emodin, viii) UVA radiation potentiates the cytotoxic effect of emodin in two experimental models in the present study, indicating that this interaction is genotoxic and therefore harmful to health.

[pt] A aparição do HIV na década de 80 e de outros vírus presentes no sangue dos doadores, assim como a expansão de doenças como a hepatite C, tem estimulado as pesquisas para desenvolver substitutos do sangue. Pesquisas recentes têm sido realizadas em derivados artificiais da albumina de soro humano (human serum albumin - HSA) associados com heme, representando uma linha promissora nesse sentido. No presente trabalho, fazemos um estudo computacional da ligação do heme e de seu precursor, a protoporfirina IX, com a HSA, com o objetivo de conhecer os aminoácidos que contribuem à estabilidade da ligação, a natureza do sítio de ligação, a formação de possíveis sítios secundários de ligação e a influência das porfirinas na estrutura global da proteína. Para conseguir este objetivo ut ilizamos técnicas de cálculo quântico usando a Teoria do Funcional de Densidade, Docking Molecular e Dinâmica Molecular. Finalmente fazemos um estudo da correlação existente entre as diferentes regiões da HSA e de como este padrão muda na presença das porfirinas. Para este propósito usamos os coeficientes de correlação generalizada baseados na formulação de Kraskov. Com base nestas informações, discutimos a contribuição que poderiam fornecer nossos cálculos para a reengenharia do HSA, no sentido de fornecer- lhe características de hemoproteínas. / [en] The uprising of HIV and other viruses in the beginning of the 80s, as well as the expansion of other diseases like hepatitis C has stimulated research in order to develop blood substitutes. Research based on modified Human Serum Albumin associated with heme has shown a promissory line in this direction. In the present work we make a computational study about the heme and its precursor, the Protoporphyrin IX complexed with HSA, in order to know the contribution of the main amino acids to the stability of the binding, the character of the binding site, secondary binding sites formation, and the influence of the porphyrins in the global protein structure. To find this objective we use quantum calculations based on Functional Density Theory, Molecular Docking and Molecular Dynamics. Finally, a correlation study between different regions of HSA and the pattern modifications caused by the porphyrins were performed, using the generalized correlation coefficients based on the Kraskov formulation. We also discuss the contribution that our calculations could give to the reengineering of HSA, to provide them with hemeprotein characteristics.