FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A graviola (Annona muricata L.) à uma fruta bastante utilizada na alimentaÃÃo, pois fornece vitaminas, carboidratos, proteÃnas, lipÃdios, fibras e outras molÃculas para nutriÃÃo humana. Nos Ãltimos anos a graviola (fruto tropical exÃtico) tem apresentado uma posiÃÃo de destaque na economia brasileira, principalmente para Estados do Nordeste como CearÃ, Alagoas, Bahia e Pernambuco. A alta produÃÃo do fruto de graviola no Nordeste se dà principalmente pela floraÃÃo ocorrer durante o ano todo, contudo estima-se que a perda pÃs-colheita chega a 50% da produÃÃo, como ocorre com outros frutos nativos ou exÃticos. Tal perda pÃs-colheita do produto se deve à acelerada taxa de desenvolvimento e senescÃncia do fruto. Apesar de haver alguns estudos sobre graviola, o entendimento bioquÃmico e molecular do processo de amadurecimento à muito limitado tornando-se importante avanÃar nesses conhecimentos a fim de desenvolver estratÃgias para o aumento da vida de prateleira desse fruto. No presente trabalho, buscou-se por um melhor protocolo de extraÃÃo de proteÃnas da polpa de graviola para gerar mapas bidimensionais e identificaÃÃo de possÃveis proteÃnas envolvidas no amadurecimento pÃs-colheita do fruto. Os frutos de graviola no estÃdio prÃ-climatÃrico foram colhidos e deixados amadurecer a temperatura de 25 C por atà 8 dias. Amostras da polpa do fruto foram coletadas nos tempos 0, 2, 4, 6 e 8 dias pÃs-colheita e usadas para a extraÃÃo de proteÃnas e estabelecimento de gÃis bidimensionais (2D). Dois diferentes mÃtodos de extraÃÃo de proteÃnas foram testados e o que apresentou melhor rendimento e spots com boa resoluÃÃo em gÃis bidimensionais foi escolhido para anÃlise de proteÃnas. Os gÃis bidimensionais foram analisados atravÃs do programa Image Master para a identificaÃÃo de spots especÃficos e ou diferenciais, bem como determinaÃÃo de seus pontos isoelÃtricos (pIs) e de respectivas massas moleculares (MM). Os dados de pI e MM foram usados para rastrear proteÃnas homÃlogas em angiospermas atravÃs de buscas nos bancos de dados UniProtKB/Swiss-Prot e UniProtKB/TrEMBL dispondo de mais de 16 milhÃes de informaÃÃes depositadas. GÃis 2D inicialmente produzidos na faixa de pH de 3 a 10 revelaram proteÃnas concentradas na regiÃo de pHs mais Ãcidos. Tal fato determinou que a faixa de pH de 4 a 7 fosse usada para melhor separaÃÃo dos spots em anÃlises seguintes. ApÃs anÃlise dos gÃis bidimensionais 21 spots especÃficos e 6 spots diferenciais foram selecionados. As anÃlises em bancos de dados possibilitaram inferir sobre 26 proteÃnas. Entre essas proteÃnas, vÃrias estavam relacionadas com o amadurecimento de frutos em outras espÃcies tais como: proteÃnas com expressÃo regulada pelo etileno, proteÃnas relacionadas com o estabelecimento das caracterÃsticas organolÃpticas do fruto e proteÃnas do metabolismo energÃtico. Com relaÃÃo ao metabolismo enegÃtico proteÃnas da via glicolÃtica, ciclo de Krebs e CTE foram inferidas. Estudos prÃvios sobre a participaÃÃo da via alternativa de elÃtrons no amadurecimento climatÃrico da graviola foram reforÃados. Entretanto, nesse trabalho foi observado que alÃm da oxidase alternativa (AOX), outros componentes podem participar da regulaÃÃo dessa via. Os resultados obtidos revelam possÃveis proteÃnas alvo para o desenvolvimento de estratÃgias bioquÃmicas e ou moleculares no controle do amadurecimento pÃs-colheita da graviola. / The soursop (Annona muricata L.) fruit is widely used in food, because it provides vitamins, carbohydrates, proteins, lipids and other molecules for human nutrition. In recent years, soursop (exotic tropical fruit) has had a prominent position in the Brazilian economy, especially for northeastern states such as, Ceara, Alagoas, Bahia and Pernambuco. The high production of soursop fruit is mainly in the Northeast by flowering occurs throughout the year, however it is estimated that the post-harvest losses reach 50% of production, as with other native or exotic fruits. Such post-harvest losses of the product are due to the accelerated rate of development and senescence of the fruit. Although some studies on Graviola, biochemical and molecular understanding of the maturation process is very limited making it important to move forward on this knowledge to develop strategies for increasing the shelf life of fruit. In this study, we sought a better protocol for protein extraction from soursop pulp to generate two-dimensional maps and identification of potential proteins involved in post-harvest ripening of the fruit. The soursop fruit in pre-climacteric stage were collected and allowed to ripen at 25  C for up to 8 days. Samples of the fruit pulp were collected at 0, 2, 4, 6 and 8 days post-harvest and used for protein extraction and establishment of two-dimensional gels (2D). Two different protein extraction methods were tested and the best one concerning performance and spots with good resolution in two-dimensional gel was chosen for protein analysis. The two-dimensional gels were analyzed using the Image Master for the identification of specific or differential spots, as well as determination of their isoelectric points (IPs) and their molecular masses (MM). The pI and MM data were used to track homologous proteins in angiosperms through searches on databases UniProtKB / Swiss-Prot and UniProtKB / Tremble featuring more than 16 million deposited information. 2D gels initially produced in the pH range 3 to 10 revealed the protein concentrated in the more acidic pHs. This fact determined the pH range 4-7 was used for better separation of spots in the following analysis. After two-dimensional gel analysis of 21 specific spots and 6 differential spots were selected. The analysis in databases allowed inferences about 26 proteins. Among these proteins, several were related to fruit ripening in other species such as proteins with expression regulated by ethylene, protein related to the establishment of the organoleptic characteristics of the fruit and proteins of energy metabolism. With respect to the metabolism of proteins glycolytic pathway, Krebs cycle and ETC were inferred. Previous studies on the participation of the alternative pathway of electrons in the ripening of climacteric graviola have been strengthened. However, this study also showed that in addition to the alternative oxidase (AOX), other components may participate in the regulation of this pathway. The results reveal possible protein targets for the development of strategies and biochemical and molecular control of postharvest ripening of soursop.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The polyamines, spermine, spermidine and putrescine, are a group of aliphatic amines that interact with diverse cellular targets such as nucleic acids and proteins. The polyamines may act as physiological modulators of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors. The processes mediated by NMDA receptor include synaptic plasticity and formation of neural circuitry. Amygdalar NMDA receptors activation has been implicated in the acquisition of fear memories in rats. However, little is known about the role of endogenous modulators of the NMDA receptor, such as polyamines, in Pavlovian fear conditioning learning. Therefore, the present study was conducted to investigate whether the immediate pre-training or post-training bilateral infusion of arcaine, an antagonist of the NMDA receptor polyamine binding site, and/or spermidine, an agonist of the NMDA receptor polyamine binding site, into the amygdala affected classical fear conditioning in rats. Bilateral microinjections of arcaine (0,0002-0,2 nmol) decreased, while spermidine (0,002-20 nmol) increased contextual and auditory fear conditioning. Arcaine co-administration, at a dose that had no effect per se, reversed the facilitatory effect of spermidine.These results provide evidence that endogenous and exogenous polyamines modulate the acquisition and/or early consolidation of the fear conditioning task in the amygdala. Little is known thus far about the period of time during which memory processing in the hippocampus is sensitive to polyamines, and whether polyamines affect memory retrieval. The present study valued the effect of bilateral infusions of spermidine (0,02-2 nmol), a polyamine agonist, into the CA1 region of the rat dorsal hippocampus on inhibitory avoidance learning 30 minutes pre-training, immediately post-training, 6 hours post-training or 10 minutes pre-test. Bilateral microinjections of 0,2 nmol spermidine prolonged step-down latencies compared to the respective control group when administered 30 minutes pre-training or immediately post-training. These results provide evidence that the modulatory effects of spermidine on the acquisition and/or early consolidation of memory of inhibitory avoidance tasks in the hippocampus occur within a limited time window. / As poliaminas endógenas, putrescina, espermina e espermidina são aminas alifáticas que interagem com diversos alvos celulares como ácidos nucléicos e proteínas. Elas atuam como moduladores endógenos de diversos canais iônicos, incluindo o subtipo de receptor glutamatérgico N-metil-D-aspartato (NMDA) Os processos mediados pelo receptor NMDA incluem plasticidade sináptica e formação de circuitos neurais. Acredita-se que a ativação dos receptores NMDA na amígdala é crítica para aquisição da memória do medo em ratos. No entanto, pouco se sabe sobre o papel de moduladores endógenos do receptor NMDA, como as poliaminas, no aprendizado do medo condicionado Pavloviano. Assim, num primeiro momento nós investigamos o efeito da administração intra-amígdala de arcaína, um antagonista do sítio das poliaminas no receptor NMDA, e da espermidina, sobre a tarefa do medo condicionado clássico. Para isso, os ratos foram canulados bilateralmente nas amígdalas e, após a recuperação cirúrgica, os animais foram treinados e testados na tarefa do medo condicionado contextual e auditivo. Microinjeções bilaterais de arcaína (0,0002-0,2 nmol), espermidina (0,002-20 nmol) ou a associação de espermidina e arcaína, foram realizadas imediatamente antes do treino ou imediatamente após o treino do medo condicionado. A administração de arcaína diminuiu, enquanto espermidina aumentou o medo condicionado ao contexto e auditivo. A arcaína numa dose que não apresentou efeito per se reverteu o efeito facilitatório causado pela espermidina. Nenhuma das drogas estudas alteraram a atividade motora, a ansiedade e a sensibilidade dos animais ao choque. Estes resultados indicam que as poliaminas endógenas e exógenas modulam a aquisição e/ou o início da consolidação da tarefa do medo condicionado na amígdala em ratos. Tendo em vista a falta de estudos na literatura avaliando o período de tempo em que o processamento da memória no hipocampo é sensível as poliaminas, avaliou-se o efeito da espermidina administrada no hipocampo sobre a memória em ratos utilizando-se o teste de esquiva inibitória. Os animais receberam microinjeções bilaterais de espermidina (0.02-2 nmol), 30 minutos antes do treino, imediatamente após o treino, 6 horas após o treino ou 10 minutos antes do teste na região CA1 do hipocampo dorsal. Espermidina na dose de 0,2 nmol melhorou a performance dos ratos na tarefa de esquiva inibitória quando administrada 30 minutos antes ou imediatamente após o treino. Estes resultados sugerem que o efeito modulatório da espermidina na aquisição e/ou início da consolidação da memória na tarefa de esquiva inibitória no hipocampo ocorre dentro de uma janela temporal limitada.

Mycobacterium tuberculosis (Mtb), o principal causador da tuberculose (TB), continua a representar um grave problema de saúde pública, principalmente em países de baixa e média renda. Estima-se que um terço da população mundial esteja infectada pelo Mtb, com aproximadamente oito milhões de casos novos e quase três milhões de mortes anualmente por TB. Após a infecção pelo Mtb, a resposta imune desempenha papel preponderante para impedir o inicio da doença infecciosa, a TB, bem como de seu curso. Assim, os oxidantes (espécies reativas do oxigênio/nitrogênio [EROs/ERNs]) gerados no burst oxidativo de células fagocíticas como, os neutrófilos, são essenciais para uma efetiva resposta ao patógeno. O uso indiscriminado de suplementação antioxidante, atualmente muito comum entre a população, ou o uso terapêutico durante o tratamento da TB, poderia comprometer a resposta imune frente às micobactérias, portanto, predispondo a uma maior susceptibilidade ao Mtb e/ou TB. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi investigar ex vivo a influência do antioxidante sintético da classe dos nitróxidos, o 4-Hidroxi-2,2´,6,6´-tetrametilpiperidina-1-oxil (Tempol), sobre a resposta microbicida de neutrófilos contra M. tuberculosis. Neutrófilos humanos foram isolados por gradiente de densidade a partir de sangue total de voluntários saudáveis. Para avaliar o burst oxidativo na ausência ou presença do Tempol, M. tuberculosis H37Ra (ATCC 35177) foi incubado a 37 ºC com neutrófilos a multiplicidades de infecções (MOI) variando de 1 a 100. A liberação de anions superóxido (O2•-) pelos neutrófilos foi avaliada através do ensaio de redução do citocromo c. O ensaio de quimioluminescência amplificada com o Luminol foi utilizado para avaliar EROs/ERNs total e com Isoluminol para extracelular. Complementarmente, o ensaio de killing foi realizado para verificar a capacidade microbicida total dos neutrófilos tratados ou não com Tempol. Neste teste, foi adotado o protocolo "dois passos", em que, Mtb foi incubado com neutrófilos (por 10, 30 e 90 min a 37 ºC) e, através de uma centrifugação diferencial (100 x g, 5 min) e lise dos neutrófilos com H2O pH 11, as micobactérias intracelular e extracelular foram quantificadas e os resultados reportados em Unidades Formadoras de Colônia (UFC), após uma incubação das micobactérias por 21 dias a 37 ºC. Através deste protocolo, as taxas de fagocitose (Kp) e morte intracelular (Kk) do Mtb foram calculadas. Paralelamente foi avaliada a possível atividade tóxica do Tempol sobre neutrófilos, tendo sido observado que Tempol a uma concentração de 500 µM não foi citotóxico. O burst oxidativo dos neutrófilos contra Mtb foi significativamente diminuído na presença do Tempol (450 µM, p < 0,05) para todos os oxidantes avaliados. Esta concentração também foi capaz de diminuir a capacidade microbicida dos neutrófilos, em que o número de UFC de M. tuberculosis no grupo tratado com Tempol foi significativamente maior que no grupo controle (p < 0,05). Curiosamente, Tempol diminuiu o KK dos neutrófilos, mas não teve nenhum efeito sobre a seu Kp. Este estudo fornece informações sobre a influência de antioxidantes sobre a resposta imune contra o M. tuberculosis, de modo que as implicações clínicas para a prevenção e tratamento da tuberculose deve levar em conta estes achados. / Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the main cause of tuberculosis (TB), remains as a serious public health problem, chiefly in low- to middle-income countries. It is estimated that about one-third of the world's population has latent TB, with about eight million new cases and roughly three million deaths each year from TB. The innate immune response following Mtb infection plays a crucial role in preventing the onset of active TB, as well as its course. Thus, phagocytes-derived reactive oxygen/nitrogen species (ROS/RNS) during the oxidative burst (e.g., generated by neutrophils) are essential to an effective response to the pathogen. The indiscriminate use of antioxidant supplements, currently very common among the population, or their use as adjuvant therapy during TB treatment, could compromise the immune response to Mtb accordingly potentially increasing the host's susceptibility to Mtb/TB. In this context, the aim of this study was to investigate the ex vivo effect of the cyclic nitroxide tempol (4-hydroxy-2,2,6,6-tetra-methyl-1-piperidinyloxy), an antioxidant with superoxide dismutase mimetic properties, on the microbicide response of neutrophils against M. tuberculosis. Human neutrophils were isolated from venous blood of healthy volunteers by Ficoll density gradient centrifugation. To assess the oxidative burst in the absence or presence of Tempol, M. tuberculosis H37Ra (ATCC 35177) was incubated at 37 ° C with neutrophils at multiplicity of infection (MOI) ranging from 1 to 100. ROS generation (O2•-) by neutrophils was evaluated by using the cytochrome c reduction assay. The total and extracellular ROS were determined using the luminol- and Isoluminol-amplified chemiluminescence assay. Complementarily, the killing assay was performed to check the total microbicide capacity of neutrophils treated or not with Tempol. In this test, the "two-step" protocol was adopted in which, Mtb was incubated with neutrophils (for 10, 30, and 90 min at 37 °C) and, by differential centrifugation (100 x g 5 min) and lysis of neutrophils with H2O pH 11, the intracellular and extracellular mycobacteria were incubated for 21 days at 37 ° C and, mycobacteria were quantified and results the ensuing reported as number of Colony Forming Units (CFU). Through this protocol, were calculated the phagocytosis (Kp) and intracellular killing (Kk) rates for M. tuberculosis. The possible toxic activity of Tempol was evaluated on neutrophils and, was observed that 500 µM tempol was not cytotoxic. The oxidative burst of neutrophils against Mtb was significantly decreased in the presence of 450 µM Tempol, for all evaluated oxidants (p < 0.05). Treatment of neutrophils with 450 µM Tempol decreased the total microbicidal activity against M. tuberculosis, since colony-forming units of these mycobacteria in the treated group were significantly higher than those for the untreated group (p < 0.05). Strikingly, Tempol (450 µM) decreased the kk of neutrophils, but had no effect on their kp. This study provides insights of the influence of antioxidants on the immune response to M. tuberculosis, so that clinical implications for the prevention and treatment of TB should take into account these findings. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ethanol is one of the most ingested substances among the different societies. So, it becomes target of several studies that intent to elucidate its mechanisms of toxicity. This study was aimed to better understand the link between ethanol and oxidative stress. Taking into account that thiol depletion is observed in ethanol injuries, two antioxidant compounds, N-acetylcysteine and ebselen, were tested, alone or simultaneously, against the effects of the chronic ethanol consumption on the cellular sulfhydryl status. The activities of glutathione peroxidase and δ-aminolevulinate dehydratase were evaluated in mice liver. Male Swiss albino mice received, during 30 days, a single administration of ethanol (3 g/kg) by gavage. This treatment caused a significant reduction in the levels of liver nonprotein thiols (NPSH). Daily intraperitoneal injections of either Nacetylcysteine (300 mg/kg) or ebselen (5 mg/kg) were able to blunt NPSH to the control levels. However, the simultaneous administration of N-acetylcysteine and ebselen did not show additive protective effect in this parameter. This phenomenon was also observed for the activities of liver glutathione peroxidase and δ-aminolevulinate dehydratase. Their activities were inhibited by ethanol and blunted by the individual treatment with N-acetylcysteine or ebselen. Liver NPSH were positively correlated with glutathione peroxidase and δ-aminolevulinate dehydratase activities. These results demonstrated that either N-acetylcysteine or ebselen, alone, are able to restore the harmful effects of ethanol consumption on enzymes whose catalytic activities depend on their thiol (δ-ALA-D) and selenol (GSH-Px) groups. The in vitro effects of crescent concentrations of acetaldehyde in the activities of mice liver glutathione peroxidase and glutathione reductase, cellular sulfhydryl status, thiol peroxidase activity of ebselen and the interaction between ebselen and glutathione were evaluated to better comprehend the relationship between acetaldehyde and the nucleophilic groups of biomolecules. Glutathione peroxidase and glutathione reductase activities in mice liver supernatants were not changed after pre-incubation with acetaldehyde. Acetaldehyde, up to 300 μM, did not affect the thiol-peroxidase activity of ebselen. Total sulfhydryl status was significantly reduced after the incubation with acetaldehyde (300 μM) and this phenomenon was also observed for NPSH at acetaldehyde concentrations of 100 and 300 μM. Taking into account that acetaldehyde, under these same above-mentioned conditions, did not oxidize glutathione and dithioerythritol in the absence of hepatic supernatant, these results indicate that the acetaldehyde-dependent oxidation of glutathione seems to depend, at least in part, on liver constituents. / O etanol é uma das substâncias mais consumidas entre as diferentes sociedades. Torna-se, assim, alvo de numerosos estudos que buscam o aprimoramento dos conhecimentos acerca de sua toxicidade. Esse estudo foi realizado com a finalidade de se compreender melhor a relação existente entre o etanol com o dano oxidativo direta ou indiretamente a ele associado. Levando em conta o fato de que esses danos estão geralmente ligados à depleção de compostos sulfidrílicos, dois compostos antioxidantes, a N-acetilcisteína e o ebselen, foram testados, sozinhos ou em combinação, frente aos efeitos da ingestão crônica de etanol sobre o estado tiólico celular. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase foram investigadas no fígado de camundongos. Camundongos machos da espécie Swiss albino receberam, durante 30 dias, uma única administração diária de etanol (3 g/kg) por gavagem, o que levou a uma significativa diminuição na concentração de tióis não protéicos no fígado. Injeções intraperitoneais diárias com N-acetilcisteína (300 mg/kg) ou ebselen (5 mg/kg) foram capazes de restabelecer estes níveis aos do grupo controle. Entretanto, a combinação dos dois compostos não demonstrou efeito protetor aditivo neste parâmetro analisado. Este fenômeno se repetiu nas atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase, as quais tiveram suas atividades diminuídas pela exposição ao etanol e restabelecidas pelo tratamento individual com as drogas. Os compostos sulfidrílicos de fonte não protéica apresentaram uma correlação significativa com a atividade das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase. Estes resultados demonstraram que a N-acetilcisteína e o ebselen, sozinhos, são capazes de restabelecer os danos provocados pelo consumo de etanol em enzimas cuja função catalítica depende da integridade de seus grupamentos tiol (δ-ALA-D) ou selenol (GSH-Px). Os efeitos in vitro de concentrações crescentes de acetaldeído sobre as atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase de fígado de camundongos, estado tiólico celular, atividade tiol peroxidase do ebselen e a interação entre ebselen e glutationa foram avaliados para a melhor compreensão da relação entre o acetaldeído e os grupamentos nucleofílicos de biomoléculas. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase hepáticas não foram modificadas pela incubação com acetaldeído, assim como a atividade tiol peroxidase do ebselen. O estado tiólico total apresentou uma diminuição significativa frente à incubação com 300 μM de acetaldeído, fato que se repetiu nos níveis de compostos tiólicos não protéicos nas concentrações de 100 e 300 μM de acetaldeído. Tendo em vista que o acetaldeído, nestas mesmas condições, não oxidou a glutationa e o ditioeritritol na ausência de sobrenadante hepático, estes resultados indicam que a oxidação de glutationa hepática causada pelo acetaldeído depende, ao menos em parte, do seu metabolismo por constituintes do fígado.O etanol é uma das substâncias mais consumidas entre as diferentes sociedades. Torna-se, assim, alvo de numerosos estudos que buscam o aprimoramento dos conhecimentos acerca de sua toxicidade. Esse estudo foi realizado com a finalidade de se compreender melhor a relação existente entre o etanol com o dano oxidativo direta ou indiretamente a ele associado. Levando em conta o fato de que esses danos estão geralmente ligados à depleção de compostos sulfidrílicos, dois compostos antioxidantes, a N-acetilcisteína e o ebselen, foram testados, sozinhos ou em combinação, frente aos efeitos da ingestão crônica de etanol sobre o estado tiólico celular. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase foram investigadas no fígado de camundongos. Camundongos machos da espécie Swiss albino receberam, durante 30 dias, uma única administração diária de etanol (3 g/kg) por gavagem, o que levou a uma significativa diminuição na concentração de tióis não protéicos no fígado. Injeções intraperitoneais diárias com N-acetilcisteína (300 mg/kg) ou ebselen (5 mg/kg) foram capazes de restabelecer estes níveis aos do grupo controle. Entretanto, a combinação dos dois compostos não demonstrou efeito protetor aditivo neste parâmetro analisado. Este fenômeno se repetiu nas atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase, as quais tiveram suas atividades diminuídas pela exposição ao etanol e restabelecidas pelo tratamento individual com as drogas. Os compostos sulfidrílicos de fonte não protéica apresentaram uma correlação significativa com a atividade das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase. Estes resultados demonstraram que a N-acetilcisteína e o ebselen, sozinhos, são capazes de restabelecer os danos provocados pelo consumo de etanol em enzimas cuja função catalítica depende da integridade de seus grupamentos tiol (δ-ALA-D) ou selenol (GSH-Px). Os efeitos in vitro de concentrações crescentes de acetaldeído sobre as atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase de fígado de camundongos, estado tiólico celular, atividade tiol peroxidase do ebselen e a interação entre ebselen e glutationa foram avaliados para a melhor compreensão da relação entre o acetaldeído e os grupamentos nucleofílicos de biomoléculas. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase hepáticas não foram modificadas pela incubação com acetaldeído, assim como a atividade tiol peroxidase do ebselen. O estado tiólico total apresentou uma diminuição significativa frente à incubação com 300 μM de acetaldeído, fato que se repetiu nos níveis de compostos tiólicos não protéicos nas concentrações de 100 e 300 μM de acetaldeído. Tendo em vista que o acetaldeído, nestas mesmas condições, não oxidou a glutationa e o ditioeritritol na ausência de sobrenadante hepático, estes resultados indicam que a oxidação de glutationa hepática causada pelo acetaldeído depende, ao menos em parte, do seu metabolismo por constituintes do fígado.

Doctor en Ciencias con mención en Química

A dificuldade na detecção precoce de focos infecciosos específicos causados por bactérias tem aumentado a necessidade de pesquisar novas técnicas para este fim, uma vez que estes focos necessitam de tratamento prolongado com antibióticos e, em alguns casos, até mesmo drenagem ou, se for o caso, a remoção de próteses ou enxertos. A detecção de infecções bacterianas por cintilografia teria a vantagem de uma imagem de corpo inteiro, desde que traçadores específicos estejam disponíveis. Esse estudo visa a obtenção de aptâmeros específicos para identificação de bactérias para uso futuro como radiofármaco. A metodologia SELEX (do inglês Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) pode gerar oligonucleotídeos (aptâmeros) que são capazes de se ligar com alta afinidade e especificidade a alvos específicos, desde pequenas moléculas até proteínas complexas, usando ciclos de enriquecimento e amplificação. Aptâmeros podem ser marcados com diferentes radionuclídeos tais como 99mTc, 18F e 32P. Aptâmeros anti-peptideoglicano, o principal componente da parede celular externa bacteriana, foram obtidos através da SELEX. Células inteiras de Staphylococcus aureus também foram utilizadas para a realização da SELEX para células (cell-SELEX). A seleção dos aptâmeros foi realizada por meio de dois procedimentos distintos. Esses foram o processo A em que foram realizados 15 ciclos da SELEX nos quais a separação dos oligonucleotídeos ligados ao peptideoglicano dos não ligados foi efetuada por filtração e o processo B em que foram realizados 15 ciclos com a separação realizada por centrifugação, seguidos de 5 ciclos de cell-SELEX. A SELEX teve início com um pool de ssDNA (DNA de fita simples). Para o processo A, inicialmente a biblioteca de ssDNA foi incubada com o peptideoglicano e a amplificação dos oligonucleotídeos que foram capazes de se ligar ao peptideoglicano foi realizada por PCR (Polymerase Chain Reaction). Os oligonucleotídeos amplificados foram novamente incubados com o peptideoglicano, amplificados e purificados. Ao fim de 15 ciclos de seleção, os oligonucleotídeos selecionados foram clonados. O produto de recombinação foi utilizado para transformar a bactéria Escherichia coli Top10F. O DNA plasmidial de 40 colônias selecionadas foram extraídos e quantificados. Os plasmídeos foram sequenciados, duas sequências diferentes (Antibac1 e Antibac2) foram obtidas e as estruturas secundárias determinadas. Os aptâmeros obtidos foram sintetizados e marcados com 32P. Os aptâmeros marcados foram incubados com células de S. aureus e a quantidade de ssDNA ligado às bactérias foi determinado por espectrometria de cintilação líquida. A biblioteca de oligonucleotídeos marcada com 32P foi usada como controle. Para o aptâmero Antibac1 a radiação foi 28 vezes maior do que a obtida com o controle e para o aptâmero Antibac2 22 vezes. Um ensaio de especificidade foi conduzido com os aptâmeros marcados utilizando-se células de S. aureus, E.coli, Candida albicans e fibroblastos humanos. Para os dois aptâmeros (Antibac1 e Antibac2) a ligação às células bacterianas foi significativamente superior à verificada para C. albicans e fibroblastos, demonstrando a especificidade dos mesmos para identificação de bactérias. Para o processo B após os 15 ciclos da SELEX foi realizada a cell-SELEX que começou com o produto do 15o ciclo sendo incubado com células de S.aureus. Ao fim de 5 ciclos de seleção, os oligonucleotídeos selecionados foram clonados e sequenciados como no processo A. Onze diferentes sequências foram obtidas de 21 clones e as estruturas secundárias foram determinadas. Os aptâmeros obtidos pelo processo A apresentaram alta afinidade e especificidade para bactérias. Os aptâmeros obtidos pelo processo B serão avaliados quanto a estes parâmetros em trabalhos futuros. / The difficulty in early detection of specific foci caused by bacteria in the bacterial infection has raised the need to search for new techniques for this purpose, since these foci require prolonged treatment with antibiotics and in some cases even drainage or, if applicable, removal of prostheses or grafts. Detection of bacterial infections by scintigraphy had the advantage that a whole body image could be obtained, since specific tracers were available. This study aims to obtain aptamers specific for bacteria identification for future use as radiopharmaceutical. The SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) methodology can generate oligonucleotides (aptamers) that are able to bind with high affinity and specificity to a specific target, from small molecules to complex proteins, by using rounds of enrichment and amplification. Aptamers can be labeled with different radionucleotides such as 99mTc, 18F and 32P. In this study, aptamers anti-peptidoglycan, the main component of the bacterial outer cell wall, were obtained through SELEX. Whole cells of Staphylococcus aureus were also used to perform the SELEX to cells (cell-SELEX). The selection of aptamers was performed by two different procedures (A and B). The A process has been accomplished by 15 SELEX rounds in which the separation of the oligonucleotides bound to the peptidoglycan of unbound ones was performed by filtration. In the B process 15 SELEX rounds were performed using the centrifugation for this separation, followed by 5 rounds cell-SELEX. The SELEX started with a pool of ssDNA (single stranded DNA). For A process, initially a library of ssDNA was incubated with peptidoglycan and the amplification of oligonucelotides that were able to bind to peptidoglycan was performed by PCR (Polymerase Chain Reation). The amplified oligonucleotides were again incubated with peptidoglycan, amplified and purified. At the end of 15 selection rounds the selected oligonucleotides were cloned. The product of recombination was used to transform Escherichia coli Top10F. The plasmid DNA from 40 selected colonies were extracted and quantified. The plasmids were sequenced, two different sequences (Antibac1 and Antibac2) were obtained and their secondary structures determined. The aptamers obtained were synthesized and labeled with 32P. The labeled aptamers were incubated with S. aureus cells and the amount of radiolabeled ssDNA was determined by liquid scintillation spectrometry.

Diversos estudos têm evidenciado que as doenças inflamatórias estão fortemente ligadas à condição de estresse oxidativo. Dentre elas, uma das mais estudadas é a aterosclerose. A aterosclerose é uma doença de grande importância mundial, devido à alta mortalidade resultante de condições clínicas decorrentes da doença. Estudos demonstram que a modificação da LDL é um fator importante no desenvolvimento desta doença. Por isso, a determinação da LDLox plasmática é essencial, não apenas para investigar sua relevância para as doenças cardiovasculares, mas, também, como um auxiliar no diagnóstico destas doenças. A oxidação da lipoproteína de baixa densidade (LDLox) induz à formação de epítopos imunogênicos na molécula. Contudo, o papel desses anticorpos na fisiopatologia da aterosclerose e o seu significado clínico permanecem indefinidos. O objetivo deste estudo foi produzir anticorpos anti-LDLox para uso em diagnóstico laboratorial de risco cardiovascular e também avaliar a associação entre a LDLox e o complexo formado entre o LDLox e o anticorpos anti-LDL na resposta inflamatória de macrófagos pela ativação da NADPH oxidase associada a proteína dissulfeto isomerase (PDI). A ativação da NADPH oxidase de macrófagos requer o acoplamento das subunidades citosólicas aos componentes de grânulos e translocação do complexo à membrana do fagossoma. A PDI é uma chaperona envolvida no tráfego protéico celular, sendo encontrada na superfície de diversas células procarióticas e eucarióticas. Trabalhos prévios sugeriram que PDI pode ser um dos componentes responsáveis pela montagem de Nox2, facilitando o enovelamento correto das subunidades do complexo e/ou auxiliando o trânsito das subunidades até à membrana do fagossoma. Neste trabalho testou-se a atividade de Nox2 de macrófagos inflamatórios correlacionada à atividade redutase de PDI de membrana. Macrófagos dormentes apresentaram baixa atividade de PDI e não foi detectado consumo de oxigênio associado ao sistema Nox2. Sob estímulo de LDLox e do complexo LDLox/ anti-LDLox, os fagócitos consumiram quantidade significativa de oxigênio e apresentaram atividade de PDI, maior que as células dormentes. Testes com inibidores padrões de PDI (bacitracina e ácido ditionitrobenzóico- DTNB) confirmaram que a inibição de PDI determina decréscimo da atividade de Nox2, resultados obtidos através de ensaios espectrofotométricos (redução de citocromo c, 550 nm). Em conjunto, os resultados apontam que, simultaneamente à atividade de Nox2 em macrófagos estimulados, ocorre atividade redutase de PDI, confirmando que essa chaperona está diretamente associada à ativação e/ou manutenção da atividade da oxidase fagocitária. / Inflammatory disorders are strongly associated with the condition of oxidative stress, and atherosclerosis is one of the most studied condition. Atherosclerosis is a disease of great world-wide importance due to the high mortality of decurrently clinical conditions of the illness. Studies have demonstrated that the modification of the LDL is an important factor in the development of the illness. Therefore, the determination of the plasma LDL-ox is essential not only to investigate its relevance for the atherosclerotic diseases, but also to contribute in the diagnosis of these illnesses. The oxidation of low-density lipoprotein (oxLDL) induces the formation of immunogenic epitopes in molecules. However, the role of these antibodies in the pathophysiology of atherosclerosis and their clinical significance remain undefined. Objective this study was produce antibodies anti-LDLox in the diagnosis of atherosclerotic diseases and evaluate the association between LDLox and complex LDLox/anti-LDLox in activation the regulatory activity of PDI interconnected to Nox2 in inflammatory macrophages. Protein disulfide isomerase is an ubiquitously expressed enzyme that catalyses the rearrangement of disulfide bonds in target proteins. Previous studies suggest that PDI, which is a chaperone involved in protein trafficking and translocates to the cell surface, may regulate the phagocytic NADPH oxidase complex (Nox2). LDLox and complex LDLox/ anti-LDLox-triggered superoxide anion release was correlated with the PDI reductase activity detected in macrophages, as determined by oxygen consumption and cleavage of a fluorescent probe, respectively. Assays with the known PDI inhibitors bacitracin and dithionitrobenzoic acid were performed to confirm their ability to decrease the macrophages respiratory burst. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis_Baptista_LPR.pdf: 17392105 bytes, checksum: cc35fa1188cd3dff14124658b1799f05 (MD5) Previous issue date: 2011-06-29 / A Leishmaniose é uma doença infecciosa causada por protozoários do gênero Leishmania. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), cerca de 12 milhões de pessoas estão atualmente infectadas com Leishmaniose. Destes, aproximadamente 90% dos casos ocorrem em países em desenvolvimento, caracterizando-a claramente como uma doença negligenciada. Casos de resistência aos principais medicamentos foram relatados em diferentes países, reafirmando a necessidade de pesquisa e desenvolvimento de novas drogas para o tratamento desta doença. A ribose-5-fosfato isomerase (Rpi), uma importante enzima da via da pentose fosfato, catalisa a interconversão de D-ribose-5-fosfato (R5P) e D-ribulose-5-fosfato (Ru5P). É conhecido que existem dois tipos de Rpi: o tipo B (RpiB) é mais comumente encontrado em procariotos (presente no genoma de Leishmania major) enquanto o tipo A (RpiA) é principalmente encontrado em eucariotos (ausenteno genoma de Leishmania major). Considerando que RpiB não é encontrada em eucariotos superiores, esta enzima pode se tornar um importante alvo para o desenvolvimento de novas drogas antileishmania. Neste trabalho, as estruturas tridimensionais (3D) da Rpi do parasita L. major (LmRpiB) e a RpiA do hospedeiro (Homo sapiens, HsRpiA) foram modeladas usando uma metodologia híbrida combinando modelagem comparativa e ab initio. De posse das estruturas tridimensionais das duas enzimas, foram realizados os seguintes estudos: (i) caracterização e comparação das propriedades físico-químicas dos sítios catalíticos; (ii) validação dos modelos através de estudos de atracamento molecular para predição do modo de ligação de substratos; (iii) estudos de triagem virtual de compostos para determinação de possíveis candidatos a fármacos seletivos. Os resíduos do sítio ativo em ambas as enzimas foram caracterizados quanto ao seu estado de protonação. Os resultados obtidos sugerem que a LmRpiB segue o mecanismos de reação descrito atualmente na literatura. Entretanto, para a enzima HsRpiA foi encontrada uma diferença significativa no estado de protonação do resíduo catalítico Glu182. Foram verificadas diferenças importantes nos volumes de distintos sítios ativos em cada enzima relacionadas a diferenças na acessibilidade ao solvente de resíduos carregados positivamente. Os estudos de atracamento mostraram que em LmRpiB a correta orientação dos substratos _e altamente sensível a variações na posição destes resíduos. Finalmente, ambas estruturas, utilizando os resultados da caracterização dos sítios ativos, foram utilizadas em experimentos de triagem virtual empregando um conjunto de 1202 compostos do banco de ligantes ZINC. Os melhores compostos candidatos a inibidores de LmRpiB foram analisados levando-se em conta a sua seletividade frente a enzima HsRpiA.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Isabella_Final.pdf: 20727738 bytes, checksum: dd3b20329660c2fe2868a6796b23e869 (MD5) Previous issue date: 2011-07-15 / The protein kinases are responsible for regulating various biological mechanisms. The active protein kinase can phosphorylate several substrates and proteins in the body, having an important role in regulating biological functions. The lack of phosphorylation in the process of this family of proteins is associated with various diseases such as cancer, diabetes and rheumatoid arthritis. The human genome contains approximately 478 different kinase genes. Among these, the protein kinases IKK-2 and MAPKp38 are considered potential targets for developing anti-inflammatory drugs. In this work, we used the techniques of comparative modeling and molecular docking for a better understanding of the molecular characteristics and properties which can confer potency and selectivity to the inhibitors described in the literature for these two enzymes. The three-dimensional models built for the IKK's (1 and 2) made possible the understanding of special features available in these enzymes. The study of molecular docking with inhibitors allowed to infer important information about the characteristics of the binding modes that give potency and selectivity to the compounds tested. Regarding MAPKp38, cross-docking studies showed that the conformational change of the A-loop of this enzyme has a profound influence on the results of molecular docking of the inhibitors tested. The success rates of sets of structures of the enzyme were estimated, in order to indicate the combinations of structures that could achieve greater accuracy in real ensemble docking experiments. / As proteínas cinases são responsáveis pela regulação de diversos mecanismos biológicos. A proteína cinase ativa é capaz de fosforilar os substratos e diversas proteínas do organismo, tendo um importante papel na regulação das funções biológicas. O descontrole no processo de fosforilação dessa família de proteínas está associado com diversas doenças, como câncer, diabetes e atrite reumatoide. O genoma humano contém aproximadamente 478 diferentes genes de cinases. Dentre estas, as proteínas cinases IKK-2 e MAPKp38 são consideradas como potenciais alvos para o desenvolvimento de fármacos anti-inflamatórios. Neste trabalho, foram utilizadas as técnicas de modelagem comparativa e atracamento molecular para obter um melhor entendimento das características e propriedades moleculares que podem conferir potência e seletividade aos inibidores descritos na literatura para estas duas enzimas. Os modelos tridimensionais construídos para as IKK s (1 e 2) tornaram possível o entendimento de características especiais existentes nessas enzimas. O estudo de atracamento molecular de inibidores possibilitou inferir informações importantes com relação às características dos modos de ligação que conferem potência e seletividade aos compostos testados. Com relação à MAPKp38, os estudos de crossdocking demonstraram que a variação conformacional do A-loop desta enzima exerce grande influência nos resultados de atracamento molecular em inibidores potentes. Conjuntos de estruturas da enzima tiveram as taxas de sucesso estimadas, com o objetivo de indicar as combinações de estruturas que poderiam obter a maior acurácia em experimentos reais de ensemble docking.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiana Cristina Machado.pdf: 1197786 bytes, checksum: 5f8b2181ba411a99fe6d77d54ddc3784 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The Characidium genus shows a broad karyotypic variability regarding the origin and diversification of the sex chromosomes, intra-and interindividual variation of B chromosomes and location of sites and number of NORs chromosomes bearing. Variations in the sex chromosomes Z and W morphology provide an excellent model to study chromosomal differentiation associated with a potential mechanism for reproductive isolation. In this study, we obtained a probe of the sex chromosome W of Characidium gomesi by chromosome microdissection , amplification by DOP-PCR and conducting comparative chromosome painting of W probe together with the 18S rDNA probe in some populations / species: C. gomesi of Rio Verde (PR), C. gomesi of Rio Grande (SP), C. gomesi of Ribeirão Minhoca (MG), C. lauroi of the Rio Grande (SP), C. zebra of Passa Cinco (SP). The conventional analysis of the populations of C. gomesi from rio Verde and ribeirão Minhoca, not yet described, showed the diploid number with 50 chromosomes and the presence of sex chromosome ZZ / ZW in advanced stages of differentiation. With the use of dual FISH, W and 18S rDNA probes, in populations of C. gomesi, C. lauroi and C. zebra was hypothesized a pathway of differentiation of sex chromosomes in the group. In this possible pathway, transposition / translocation of the NORs sites to proto sex chromosome was the first event this differentiation. Thereafter, the heterochromatization of other repetitive DNAs, not present in NORs site, acted on the alteration of the chromosomes Z and W morphologies. The heterochromatization of W chromosome wasintense in C. gomesi and C. alipioi species so the NOR siteswere again transposed to an autosomal condition. Was discussed also the biogeographic barriers help to differentiation of sex chromosomes in Characidium promoting reproductive isolation and speciation of the group. / O gênero Characidium apresenta alta variabilidade cariotípica no que diz respeito a origem e diversificação dos cromossomos sexuais, variação intra e interindividual de cromossomos B e localização e número de sítios de RONs. Variações populacionais na morfologia dos cromossomos sexuais Z e W propiciam excelente modelo de estudo de variação cromossômica associada a mecanismo em potencial para o isolamento reprodutivo. Neste estudo, foi obtida sonda do cromossomo sexual W de Characidium gomesi por microdissecção cromossômica posterior ao bandamento C, amplificação por DOP-PCR e realização de pintura cromossômica comparativa desta sonda W juntamente com o rDNA 18S em algumas populações/espécies do gênero: C. gomesi do rio Verde (PR), C. gomesi do rio Grande (SP), C. gomesi do ribeirão Minhoca (MG), C. lauroi do ribeirão Grande (SP), C. zebra do rio Passa Cinco (SP). A análise convencional das populações de C. gomesi do ribeirão Minhoca e rio Verde, ainda não descritas, demonstraram o número diplóide de 50 cromossomos e presença de cromossomos sexuais ZZ/ZW em estágio avançado de diferenciação. Com a utilização da dupla FISH sonda W e rDNA 18S nas populações de C. gomesi, C. lauroi e C. zebra foi possível hipotetizar uma via de diferenciação dos cromossomos sexuais no grupo. Nessa possível via, a transposição/translocação da RON para um proto cromossomo sexual foi um primeiro evento da diferenciação. Posteriormente, a heterocromatinização de outros DNAs repetitivos não presentes na RON atuou na alteração das morfologias dos cromossomos ZW. Nas espécies C. gomesi e C. alipioi a heterocromatinização do W é intensa, a RON sofreu nova transposição e é observada em condição autossômica. Ainda, foi discutido o isolamento biogeográfico e a diferenciação dos cromossomos sexuais em Characidium com eventos essenciais ao isolamento reprodutivo e especiação do grupo.