Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_patricia_diaz.pdf: 1952378 bytes, checksum: 86bdafa069ecf1310cdf6aee4e0d1849 (MD5) Previous issue date: 2008-05-20 / The knowledge on the biopolymers properties are important to predict his future industrial applications because reflects his chemical primary structure. Besides, the physical and chemical characteristics of the biopolymers are a consequence of the process used in his synthesis. The aim of this work was the study of the hydrodynamic properties of solution of biopolymers xanthan synthesized by Xanthomonas arboricola pv pruni, strains 06 and 82, and clairana FL, synthesized by Beijerinckia sp. strain 7070, in 7L fermentation volume. The results from rheological analysis, acetyl and piruvate content, ion content and thermal stability were compared with the ones obtained for commercial xanthan. The commercial xanthan is more efficient in the rheological properties due to divalent ion in their composition. The results for acetyl and piruvate content were in accordance with the literature. Thermal analysis showed presence of protein in the pv pruni xanthan´s and in clairana, but not in commercial xanthan. Hydrodynamic properties behavior of xanthan (Xc06), clairana and tara gum, in various concentrations, was examined using dynamic light scattering. Concentration regimes were determined by critical concentrations c* and c**, applying two methods. The first method was based on diffusional coefficient behavior of a range of biopolymers concentrations. A theoretical curve was proposed for results evaluation. With this method, c* and c** were determined for xanthan and tara gum , but nor for clairana due to its non-regular behavior. Distribution curves of relaxation times (DTR) were the second method applied. Distribution curves for xanthan and tara gum presented different number of relaxation modes. The concentrations where the number of modes did change corresponds to the c* and c**, determined using the first method. So, the distribution curves of relaxation times were obtained for clairana and the critical concentrations determined. Size distribution, hydrodynamic radii and polydispersity index for different concentrations were obtained from the respective correlation curves. The parameters showed dependence with solution concentration. The size distribution changed from monomodal to bimodal and to trimodal due to the increase in solution concentration. This behavior was attributed to the slow motion in diffusion due to particle aggregation formation. This aggregation causes hydrodynamic radii variation because their radii are higher than the particle radius in dilute solution. The polydispersity index increases with concentration increment, due to the appearing new peaks, while the width of the peaks of size distribution decreases. / O conhecimento sobre as propriedades dos biopolímeros é importante para predizer futuras aplicações industriais, pois reflete sua estrutura química primária. Além disso, as características físicas e químicas dos biopolímeros microbianos são conseqüência do processo utilizado em sua síntese. O presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização das propriedades dinâmicas de soluções dos biopolímeros xantana, sintetizada pela bactéria Xanthomonas arboricola pv pruni, e clairana, sintetizada pela bactéria Beijerinckia sp., em volume de 7L. As análises reológicas, o conteúdo dos grupos acetila e piruvato, o conteúdo de íons e a estabilidade térmica foram comparados com os resultados obtidos para uma amostra de xantana comercial. A amostra comercial apresentou propriedades reológicas superiores aos demais biopolímeros, devido a presença de íons divalentes em sua composição. Os resultados obtidos para o conteúdo de acetila e piruvato apresentaram-se compatíveis com os resultados apresentados na literatura. A análise térmica mostrou a presença de proteínas nas amostras de xantana do pv pruni e na clairana, o que não ocorreu na amostra comercial. O comportamento das propriedades hidrodinâmicas dos biopolímeros xantana (Xc06), clairana e tara, em função da concentração das soluções, foi analisado utilizando a técnica de espalhamento de luz dinâmico. Os regimes de concentração das soluções foram definidos através da determinação das concentrações críticas c* e c**, aplicando-se duas metodologias. A primeira metodologia foi baseada no comportamento do coeficiente de difusão em função da concentração das soluções, propondo-se uma curva teórica para avaliar os resultados. Aplicando esta metodologia, foi possível determinar c* e c** para a xantana e a tara, mas não para a clairana, que apresentou curva irregular. Na segunda metodologia foram analisadas as curvas de distribuição dos tempos de relaxação (DTR) para as soluções de xantana e tara. Estas curvas apresentaram diferente número de modos de relaxação, sendo observado que as concentrações nas quais o número de modos sofreu modificação corresponderam às concentrações c* e c**, determinadas utilizando a metodologia anterior. Foram então obtidas as curvas de DTR para a clairana, sendo possível determinar as concentrações críticas, bem como os regimes de concentração. Através das curvas do coeficiente de correlação foram obtidas as distribuições de tamanho, os raios hidrodinâmicos e o índice de polidispersão. Os parâmetros analisados apresentaram dependência com relação à concentração das soluções. Conforme a concentração das soluções aquosas aumentou, a distribuição de tamanhos por intensidade passou de um comportamento monomodal para bimodal e trimodal. Este comportamento foi atribuído a presença de modos lentos de difusão translacional ocasionados pela formação de aglomerados de partículas. Estes aglomerados causaram variação nos valores do raio hidrodinâmico por apresentarem raio hidrodinâmico superior ao raio das partículas em solução diluída. O índice de polidispersão aumentou com o aumento da concentração das soluções, devido ao surgimento de novos picos, enquanto a largura dos picos de distribuição de tamanho diminuiu.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The aim of this study was to verify the zinc and copper effects, metals frequently found in aquatic ecosystems, on the metabolism of piavas (Leporinus sp.). In this work, it was verified the average lethal concentrations (LC50) for the different metals. Activities of different enzymes such as AChE (brain and muscle), catalase (liver), δ-ALA-D (liver, kidney, muscle and brain), TBARS formation (liver, brain and muscle), hematological parameters and metals accumulation in different tissues (liver, kidney, brain and muscle) were also analyzed. Juvenile of Leporinus sp. was exposed to zinc and copper for LC50 determination, which was estimated as 23.4 mg/L for Zn(II) and 0.2 mg/L for Cu(II). Based on these results, fish were exposed for 30 or 45 days to concentrations equivalents to 10% and 20% of the LC50 which corresponded to 2.3 and 4.6 mg/L for Zn(II) and 0.02 and 0.04 mg/L for Cu(II), respectively. δ-ALA-D activity was modified in response to metal exposure, being inhibited by zinc in the brain after 45 days of exposure in both metals concentrations tested. In liver and kidney, it was inhibited by both metals concentrations and times of exposure. Muscle demonstrated inhibition in δ-ALA-D activity only in 4.6 mg/L concentration after 45 days exposure to Zn(II). Copper exposure also inhibited the δ-ALA-D activity in liver, kidney and muscle in both metal concentrations and exposure time tested. In the brain, in general, δ-ALA-D activity was not altered when compared to controls. Hematological parameters also showed alterations after exposure to both metals after 45 days experiment. Reduction of hematocrit, erythrocyte, hemoglobin content demonstrated that fish exposed to zinc and copper showed anemic signs. Liver catalase activity increased after zinc or copper exposure in both concentrations and exposure times tested. TBARS levels increased in liver and brain of fish exposed to Zn(II) for 45 days in both metal concentrations. In muscle, it did in both exposure times and concentrations tested. Cu(II) exposure reduced the TBARS levels in liver in both concentrations and time of exposure tested. In brain, there was a decreased in TBARS levels only after 45 days of exposure. In muscle, this decreased was observed after 30 days of exposure in both concentrations. AChE activity increased in muscle (30 and 45 days exposure) and brain (30 days exposure) in fish exposed to Zn(II) in both concentrations tested. However, after 45 days of exposure to zinc, cerebral AChE activity decreased at 2.3 mg/L of Zn(II) and increased at 4.6 mg/L of Zn(II). For Cu(II), both muscle and brain AChE activity increased in both concentrations and exposure time tested. Fish exposed to zinc showed metal accumulation in the liver and kidney in both concentrations and time of exposure tested. For copper, the metal accumulation was only observed in brain and after 45 days of exposure in both concentrations tested. This study showed that although zinc and copper are required as microelements in the normal metabolism of cells, subletal concentrations of these metals can affect the activity of several enzymes of toxicological interest, increase the production of oxygen reactive species which can cause stress and accumulate in different manners in the tissues. / O objetivo deste estudo foi verificar os efeitos do zinco e do cobre, metais freqüentemente encontrados em ecossistemas aquáticos, sobre o metabolismo de piavas (Leporinus sp.). Neste trabalho verificou-se a concentração letal média (CL50) para os diferentes metais e foram medidas as atividades de diferentes enzimas como acetilcolinesterase (AChE) (cérebro e músculo); catalase (fígado); delta-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) (fígado, rim, cérebro e músculo); formação de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) (fígado, cérebro e músculo); parâmetros hematológicos e acumulação dos metais em diferentes tecidos (fígado, rim, cérebro e músculo). Juvenis de Leporinus sp. foram expostos ao zinco e ao cobre para a determinação da CL50 que foi de 23.4 mg/L para zinco e 0.2 mg/L para o cobre. A partir desta determinação, os peixes foram expostos durante 30 e 45 dias a 10% e 20% destas concentrações que corresponderam a 2.3 mg/L e 4.6 mg/L para o zinco e 0.02 mg/L e 0.04 mg/L para o cobre. A atividade da δ-ALA-D foi alterada em resposta à exposição aos metais, sendo sua atividade no cérebro inibida pelo zinco após 45 dias de exposição às duas concentrações testadas e, no fígado e rim, inibida em ambas concentrações e tempos de exposição testados. Já o tecido muscular, demonstrou inibição na atividade da δ-ALA-D somente na concentração 4.6 mg/L depois dos 45 dias de exposição ao zinco. A exposição ao cobre também demonstrou uma inibição da atividade da δ-ALA-D no fígado, rim e músculo em ambas concentrações e tempos de exposição testados. No cérebro, em geral, a atividade da δ-ALA-D não foi alterada quando comparada aos controles. Os parâmetros hematológicos também mostraram alterações após exposição a ambos metais depois dos 45 dias de experimento. A redução no hematócrito, hemoglobina e número de eritrócitos demonstram que os peixes expostos ao zinco e ao cobre apresentavam sinais de anemia. A atividade da catalase no fígado aumentou para ambos metais em ambas concentrações e tempos de exposição. Os níveis de TBARS nos peixes expostos ao zinco encontraram-se aumentados no fígado e cérebro após 45 dias de exposição em ambas concentrações e, no músculo, em ambos tempos de exposição e concentrações testadas. O cobre reduziu os níveis de TBARS no fígado em ambas concentrações e tempos de exposição. Já no cérebro, houve uma redução destes níveis somente após 45 dias de exposição e, no músculo, após 30 dias de exposição a ambas concentrações testadas. A atividade da AChE aumentou em músculo (30 e 45 dias) e cérebro (30 dias) para os peixes expostos ao zinco em ambas concentrações. Entretanto, nos 45 dias de exposição ao zinco, a atividade da AChE cerebral encontrou-se reduzida na concentração 2.3 mg/L e aumentada na concentração 4.6 mg/L. Já para o cobre, a atividade da AChE aumentou no músculo e cérebro em ambas concentrações e tempos testados. Os peixes expostos ao zinco demonstraram acumulação do metal no fígado e rim em ambas concentrações testadas, após os 30 e 45 dias de exposição. Já para o cobre, foi observada acumulação do metal somente no cérebro, em ambas concentrações testadas após 45 dias. Este estudo demonstrou que o zinco e o cobre, apesar de serem microelementos importantes para a função celular, mesmo em concentrações subletais, podem alterar a atividade de diversas enzimas de interesse toxicológico, aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio, e se acumular, de diferentes formas, nos tecidos.

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Essa pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho diagnóstico das metodologias de citologia convencional (Exame de Papanicolau) em relação à citologia em base líquida, além de determinar a prevalência dos genótipos 16 e 18 do HPV em mulheres sem efeito citopático compatível com HPV e relacionar a presença de quadros inflamatórios, associados ou não ao HPV, com dados epidemiológicos como idade, escolaridade, condição sociocultural de mulheres provenientes do município de Barcarena – Pará – Brasil. Para tanto, participaram deste estudo, voluntariamente, 50 mulheres atendidas na Unidade de Saúde de Barcarena – Pará, através de campanha para coleta de Exame de Papanicolau como método de prevenção de câncer do colo do útero. Estas mulheres receberam informações referentes a todos os procedimentos realizados pelo corpo de saúde deste estudo e aos resultados desta pesquisa e somente após as voluntárias terem assinado o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, as mesmas foram incluídas para as coletas de amostras. As análises e os resultados dos testes de citologia de base líquida e convencional foram realizados segundo a Classificação de Bethesda e revisados cegamente por dois citopatologistas. Para a análise estatístca foi utilizado o teste exato de Fisher e o "Screening Test" visando determinar a especificidade/ sensibilidade dos métodos, considerando significativo o valor de p ≤ 0,05. Como resultado, observamos que o uso da citologia de base líquida tem demonstrado uma série de vantagens em relação à citologia convencional. No diagnóstico molecular (PCR) foram observadas ocorrências de HPV dos tipos 16 e 18 em 10% das mulheres atendidas. Dentre os casos que apresentaram PCR positivo para os tipos 16 ou 16/18 a maioria das mulheres tinham 27,4 anos de idade em média; com maior escolaridade; que exercem atividades domésticas e rurais; e com ocorrências de co-infecção por agentes infecciosos causadores de outras doenças sexualmente transmissíveis. Os resultados obtidos neste estudo reforçam a importância da manutenção de campanhas gratuitas de prevenção do câncer de colo do útero como uma medida preventiva no combate desta doença, principalmente no Estado do Pará onde, provavelmente, o perfil epidemiológico da doença está associado às grandes distâncias que as mulheres de comunidades ribeirinhas têm que percorrer para realizar este exame de forma gratuita; ao tipo de atividade econômica da região; ao preconceito local ainda existente com o exame; e ao grau de dificuldade de implementação de ações efetivas de retorno das pacientes às consultas médicas após a obtenção do resultado do exame e mesmo o encaminhamento para diagnóstico molecular dos casos positivos para lesões do tipo ASC-H e NIC I, II e III. / HPV (human papillomavirus) was appointed by the WHO (World Health Organization - WHO) as the main risk factor for developing cervical cancer, thus becoming an important and very serious public health problem, especially in underdeveloped countries or under development. The early sexual activity, multiple partners and casual sex, smoking, immunosuppression (eg, the population of AIDS patients), pregnancy, sexually transmitted diseases like herpes and chlamydia prior, in addition to non-compliance with the measures already taken to prevent Sexually Transmitted Diseases (STDs), such as the simple use of condoms is admittedly associated with the incidence of HPV infection. This research aimed to evaluate the diagnostic performance of the methodologies of conventional cytology (Pap test) compared to liquid based cytology, and to determine the prevalence of genotypes 16 and 18 of HPV in women without HPV cytopathic effect compatible with and relate to presence of inflammatory conditions, or not associated with HPV, with epidemiological data such as age, education, socio-cultural condition of women from the municipality of Barcarena - Pará - Brazil. To do so, in this study voluntarily, 50 women attended at the Health Unit Barcarena - Brazil, through the campaign to collect Pap test as a method of preventing cancer of the cervix. These women were informed about all procedures performed by the body of this health study and the results of this search and only after the volunteers have signed the Deed of Consent, they were included for sampling. The analysis and test results of liquid based cytology and conventional were performed according to the Bethesda Classification and reviewed blindly by two pathologists. For the analysis statistic was used Fisher's exact test and the "Screening Test" to determine the specificity / sensitivity of the methods, considering the significant value of p ≤ 0.05. Our results indicate that the use of liquid based cytology has demonstrated a number of advantages over conventional cytology. In molecular diagnostics (PCR) were observed occurrences of HPV types 16 and 18 in 10% of women attended. Among the cases that were PCR positive for types 16 and 16/18 most of the women were 27.4 years old on average, with more schooling, performing household chores and rural areas, and with instances of co-infection by infectious agents cause other sexually transmitted diseases. The results of this study reinforce the importance of maintaining free campaigns to prevent cervical cancer as a preventive measure in combating this disease, especially in Pará State, where, probably, the epidemiological profile of disease is associated with the large distances that women in river communities have to travel to perform this test free of charge, the type of economic activity in the region, the local bias still exists with the test, and the degree of difficulty of implementing effective return of patients to medical appointments after obtaining the test result and the same routing for molecular diagnosis of positive cases for type lesions ASC-H and CIN I, II and III.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paolla Mendes do Vale de Abreu.pdf: 1824788 bytes, checksum: 68f75796e85ff3e4e63667cc51384d6b (MD5) Previous issue date: 2011-03-04 / O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma das fruteiras mais cultivadas e o mamão uma das frutas mais consumidas nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O Brasil é o maior produtor mundial de mamão e os estados do Espírito Santo e da Bahia são responsáveis por mais de 70% da área brasileira produtora deste fruto. As doenças, no entanto, constituem os principais fatores limitantes da produção. A meleira do mamoeiro, causada pelo Papaya meleira virus (PMeV), de genoma de RNA fita-dupla (dsRNA), é uma das que ainda não possui uma cultivar resistente. Uma via de resistência às viroses em plantas é ativada por moléculas de dsRNA. Após perceber a presença do dsRNA, a célula inicia uma rota de degradação de moléculas de RNA, que podem ser virais, impedindo, assim, o progresso da infecção. Este trabalho teve como objetivo avaliar a indução de resistência ao PMeV em mudas de mamoeiro utilizando moléculas de dsRNA extraídas do genoma viral. Quatro diferentes tratamentos foram avaliados qualitativa e quantitativamente por meio do diagnóstico molecular do vírus por RT-PCR convencional e RT-PCR em tempo real, respectivamente, em amostras de folha. As mudas de mamoeiro inoculadas apenas com PMeV mostraram intensa infecção pelo vírus logo nos primeiros dias pós-inoculação, enquanto as mudas inoculadas simultaneamente com PMeV e dsRNA do mesmo vírus mostraram uma infecção viral mais atenuada, o que sugere uma redução no sucesso infeccioso pelo vírus causador da meleira. A inoculação combinada em mudas de mamoeiro do PMeV com o dsRNA viral reduziu o progresso da infecção

O Paracoccidioides brasiliensis é o agente causador da paracoccidioidomicose, a micose sistêmica mais prevalente na América Latina. Este trabalho teve como objetivo atenuar a forma leveduriforme do P. brasiliensis por irradiação gama para estudos posteriores na pesquisa de vacina. Atualmente não há nenhuma vacina eficaz. As culturas do P.brasiliensis (cepa Pb-18) foram irradiadas com doses entre 0,5 e 8,0kGy. Depois de cada dose os fungos foram plaqueados e após 10 dias as unidades formadoras de colônias (UFC) contadas. A viabilidade das células irradiadas foi avaliada utilizando-se os corantes verde Janus e azul de metileno. A síntese de proteína foi analisada pela incorporação 35S- Metionina. A comparação entre o perfil antigênico das leveduras controle e irradiadas foi feita através do Western blot e a atenuação da virulência foi analisada através da inoculação dessas leveduras em camundongos C57Bl/J6 and Balb/c. Mudanças morfológicas nas leveduras irradiadas foram avaliadas por microscopia eletrônica (transmissão e varredura), e a integridade do DNA foi avaliada por eletroforese em gel de agarose. Na dose de 6,5kGy as leveduras perderam a capacidade reprodutiva. A viabilidade e a incorporação de 35S- Metionina foi similar nos controles e nas células irradiadas com 6,5kGy, mas nesta dose as leveduras secretaram 40% menos proteína. O DNA apresentou-se degradado e esse dano não foi reparado O perfil do Western blot das leveduras controle, foi idêntico aos das leveduras irradiadas com 6,5kGy. Nenhuma UFC foi recuperada dos tecidos dos camundongos infectados com a levedura radioatenuada. A microscopia eletrônica de transmissão mostrou significativas alterações no núcleo das células irradiadas. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que duas horas após a irradiação as células apresentavam-se colapsadas e com dobras profundas na superfície das células, entretanto esses danos foram reversíveis. Concluiu-se que para as células leveduriformes do P. brasiliensis foi possível encontrar uma dose na qual o patógeno perdeu sua capacidade reprodutiva e virulência, enquanto reteve sua viabilidade, atividade metabólica e perfil antigênico. / Paracoccidioides brasiliensis is the agent of paracoccidioidomycosis, the most prevalent mycosis in Latin America, and currently there is no effective vaccine. The aim of this work was to attenuate the yeast form of P. brasiliensis by gamma irradiation for further studies on vaccine research. P. brasiliensis (strain Pb-18) cultures were irradiated at doses between 0.5 and 8.0kGy. After each dose the fungal cells were plated and after 10 days the colony forming units (CFU) counted. The viability of the irradiated cells was measured using the dyes Janus green and methylene blue, and protein synthesis by incorporation of L 35S methionine. The comparison between the antigenic profile of irradiated and control yeast was made by Western blot and the virulence evaluated by the inoculation in C57Bl/J6 and Balb/c mice. Morphological changes in irradiated yeast were evaluated by electronic microscopy and DNA integrity by electrophoresis in agarose gel. At 6.5kGy the yeast lost the reproductive capacity. The viability and the incorporation of L-35S methionine were the same in control and up to 6.5kGy irradiated cells, but 6.5kGy irradiated yeast secreted 40% less proteins. The Western blot profile was clearly similar in control and 6.5kGy irradiated yeast. No CFU could be recovered from the tissues of the mice infected with the radioattenuated yeast. At the dose of 6.5kGy the DNA was degraded and this damage was not repaired. The transmission electronic microscopy showed significant alterations in the nucleus of the irradiated cells. The scanning electronic microscopy showed that two hours after the irradiation the cells were collapsed or presented deep folds in the surface, however these injury were reversible. We concluded that for P. brasiliensis yeastcells it was possible to find a dose in which the pathogen loses its reproductive ability and virulence, while retaining its viability, metabolic activity and the antigenic profile.

O câncer tem levado a óbito milhões de pessoas em todo o mundo. Apesar dos conhecimentos a respeito dos mecanismos moleculares desta patologia estarem aumentando rapidamente, poucos avanços estão sendo conseguidos nas clínicas de terapia e diagnósticos de tumores, o que torna de extrema importância o desenvolvimento de novas moléculas para fins terapêuticos e diagnósticos. Toxinas animais possuem uma diversidade de atividades biológicas e farmacológicas e têm se mostrado fonte rica de moléculas com potencial terapêutico. Diversos trabalhos têm sido realizados com toxinas de animais terrestres, mas toxinas de peixes venenosos marinhos são uma fonte potencial e ainda inexplorada de novas moléculas. Neste trabalho a peçonha bruta do peixe-escorpião Scorpaena plumieri (SPB) e uma enzima gelatinolítica (SPGP) purificada a partir desta peçonha, foram avaliadas quanto a sua aplicabilidade na detecção diferencial de tumores. Os resultados in vitro demonstraram que tanto SPB quanto SPGP possuem potente efeito antitumoral sobre células de glioblastoma p-53 selvagem (DL50= 3,90,98&#956;g/mL e 8,00x10-122,94x10-12M, respectivamente) e células de carcinoma ascítico de Ehrlich (DL50=14,052,95&#956;g/mL e 1,22x10-116,56x10-12M, respectivamente), sendo células de glioblastoma p53-mutante mais resistentes, para ambas as substâncias (DL50 > 125&#956;g/mL para SPB e DL50 > 1,39x10-9M para SPGP). As alterações morfológicas observadas nestas linhagens quando tratadas com SPB e SPGP, e os dados da coloração com DAPI, indicam que o efeito antitumoral destas substâncias ocorre via apoptose. Sondas radioativas de SPB ([99mTc]SPB) e SPGP ([131/125I]SPGP) foram sintetizadas com alta atividade específica e alta pureza radioquímica. Estudos de biodistribuição, realizados por injeções via endovenosa caudal, em camundongos implantados nos coxins plantares com tumor de Ehrlich mostraram que a SPB não é captada significativamente pelo tumor. Por outro lado, a SPGP foi significativamente captada pela pata com tumor, em todos os tempos avaliados (p<0,05). A administração intratumoral da [125I]SPGP elevou os níveis desta molécula no tumor e reduziu a captação em outros órgãos. Estudos em animais com edema demonstraram que a SPGP apresenta um tempo de residência maior na região tumoral do que em regiões inflamatórias. Estudos hematológicos e histopatológicos realizados demonstraram que a SPB e SPGP não apresentam toxicidade aguda, mesmo em concentrações dez vezes maiores que as utilizadas nos experimentos de biodistribuição e detecção de tumores. Estes resultados são inéditos e mostram o potencial da SPGP como molde para o desenvolvimento de fármacos e radiofármacos para terapia e diagnóstico de tumores. / Cancer has killed millions of people worldwide. Despite the increasing knowledge about the molecular basis of tumor development, few advances have been reached in clinical therapy and diagnoses, which shows the importance of new drugs development for therapeutic and diagnosis purpose. Venomous creatures have been studied as potential sources of pharmacological agents and physiological tools. A lot of work has been done about biological activity of terrestrial animals, but comparatively less research has been undertaken on venomous marine creature, particularly fish, which means that marine toxins represent a vast and unexplored source of novel molecules with therapeutical potential. In this work, the scorpionfish Scorpaena plumieri crude venom (SPB) and a gelatinolytic protease purified from this venom (SPGP) were evaluated for their applicability for in vivo tumor detection. In vitro results showed that both, SPB and SPGP, possess a powerful antitumor effects on p53-wild-type glioblastoma cells (LD50= 3,90,98&#956;g/mL and 8,00x10-122,94x10-12M, respectively) and Ehrlich ascites carcinoma cells (LD50=14,052,95&#956;g/mL and 1,22x10-116,56x10-12M, respectively). P53- mutant glioblastoma cells were more resistant to both, SPB and SPGP treatment (LD50 > 125&#956;g/mL and LD50 > 1,39x10-9M, respectively). The morphological changes observed in the cell lines treated with SPB and SPGP, and the data of DAPI staining, indicate that the antitumor effect of these substances occurs via apoptosis. Radioactive probes of SPB ([99mTc] SPB) and SPGP ([125I] SPGP) with high specific activity and high radiochemical purity were synthesized. Data of biodistribution studies, performed by intravenous injections in Swiss mice bearing Ehrlich carcinoma cells, showed that SPB has poor uptake in tumor region. On the other hand, SPGP had a substantial uptake in tumor at all analyzed times. Intratumoral administration of [125I]SPGP increased its uptake by the tumoral region and substantially reduced the uptake by other organs. Biodistribution studies in animals with edema confirmed that SPGP presents longer residence time in tumoral region than into inflammation site. Hematologic and histopathologic studies showed that SPB and SPGP did not present acute toxicity, even at concentrations ten times higher than those used in biodistribution studies. These results indicate the potential of SPGP as template for the development of new drugs and radiopharmaceuticals for tumors diagnosis and therapy.

Espécies reativas de oxigênio (ROS) são geradas como produto final da respiração mitocondrial. Quando ROS são produzidas em excesso geram estresse oxidativo e induzem citotoxicidade via uma variedade de mecanismos, incluindo dano ao DNA, lipídeos e proteínas. Neste trabalho avaliamos a capacidade do lantanídeo gadolínio em produzir estresse oxidativo com a finalidade de aproveitar o potencial citotóxico de ROS para o tratamento de tumores. Utilizamos dois modelos experimentais: o primeiro modelo utilizado foi duas linhagens de glioblastoma humano, T98 status p53 mutante e U87 status p53 selvagem para avaliar a citotoxicidade do gadolínio sobre o metabolismo celular e também alterações morfológicas, nucleares e produção de ROS. O segundo modelo utilizado foi 8 linhagens da levedura Saccharomyces cerevisae, selvagem e mutantes relacionadas ao estresse oxidativo, para avaliar o efeito do gadolínio e para obter informações sobre seu possível mecanismo de ação. Os resultados mostram que o gadolínio foi capaz de induzir citotoxicidade e diminuir a viabilidade celular em ambas as linhagens de glioblastoma humano, além de provocar alterações nucleares e produzir ROS. A adição de radiação (Gd159) aumentou todos os efeitos citotóxicos provocados pelo gadolínio. Ambas as linhagens obtiveram mesmas respostas frente ao gadolínio sugerindo que as alterações observadas foram independentes de p53. Na levedura Saccharomyces cerevisiae o gadolínio foi capaz de inibir o crescimento celular, sendo a mutante &#916;sod1 a mais sensível. As leveduras foram capazes de incorporar gadolínio de maneira dose-dependente. A mutante &#916;sod1 incorporou mais gadolínio quando comparado à linhagem selvagem. As células testadas não possuem receptores específicos de interação com este metal na membrana celular. Ao incorporar gadolínio existe uma extrusão de potássio da célula. A presença de gadolínio não foi capaz de induzir peroxidação de lipídeos, ao contrário, diminuiu a quantidade de lipídeos peroxidados. Este metal foi capaz de diminuir, significantemente, a quantidade de grupamentos tióis livres, indicando um possível alvo em proteínas do sistema de controle redox celular. A presença deste metal aumentou a geração de ROS, apresentando maior intensidade nas mutantes &#916;skn7, &#916;sod2 e &#916;cta1. Além disso, provocou a diminuição da viabilidade celular. Todos estes achados levam a concluir que o gadolínio pode ser um metal de escolha para o desenvolvimento de novas drogas para o tratamento de câncer. / Reactive oxygen species (ROS) are generated as end products of mitochondrial respiration. When ROS are produced in excess generates oxidative stress and induce cytotoxicity via a variety of mechanisms, including damage to DNA, lipids and proteins. In this work we evaluate the ability of the lanthanide gadolinium in producing oxidative stress in order to used the cytotoxic potential of ROS to the treatment of tumors. We used two experimental models: the first model used was two strains of human glioblastoma, T98 status p53 mutant and U87 status p53 wild type to evaluate the cytotoxicity of gadolinium on cell metabolism and also morphological changes, nuclear and ROS production. The second model was used eight strains of the yeast Saccharomyces cerevisiae, wild type and mutant related to oxidative stress, to assess the effect of gadolinium and for obtains same information about the possible mechanism of action. The results show that gadolinium was able to induce cytotoxicity and decrease cell viability of both strains of human glioblastoma, and cause nuclear changes and produce ROS in a dose dependent way. The addition of radiation (Gd159) increased all cytotoxic effects caused by gadolinium. Both of strains had the same response to gadolinium suggesting that the observed changes were independent of p53. In the yeast Saccharomyces cerevisiae gadolinium was able to inhibit cell growth, and the mutant &#916;sod1 was the most sensitive. The yeasts were able to incorporate gadolinium in a dose-dependent way. The mutant &#916;sod1 incorporate more gadolinium compared to the wild type. The cells tested do not have specific receptors for interaction with this metal in the cell membrane. By incorporating gadolinium there is an extrusion of potassium from the cell. The presence of gadolinium was not able to induce lipid peroxidation, in contrast, decreased the amount of lipid peroxidate. This metal was able to decrease significantly the amount of free thiol groups, indicating a possible target protein in the cellular redox control system. The presence of this metal increased the generation of ROS, with higher intensity in the mutant &#916;skn7, &#916;sod2 and &#916;cta1. In addition, Gd produced significant decreased on cell viability. All these findings led us to conclude that gadolinium may be a metal of choice for developing new drugs for cancer treatment.

De acordo com o relatório da Agência Internacional para a Pesquisa do Câncer, o crescimento desta doença implicará na morte de 17 milhões de pessoas ao ano até 2030. Embora o conhecimento sobre o câncer esteja aumentando consideravelmente, poucos avanços no diagnóstico e terapia de alguns tipos de tumores foram alcançados. Diante desse cenário, é evidente a necessidade de novas substâncias mais específicas, com baixa toxicidade para o paciente, que possam ser usadas para o diagnóstico e tratamento do câncer. A superexpressão de receptores de membrana nas células tumorais são alvos promissores para o desenvolvimento de ferramentas de diagnóstico e terapia contra as neoplasias malignas. As integrinas são uma família de receptores heterodiméricos de adesão da superfície celular capazes de reconhecer e se ligarem a proteínas da matriz extracelular (MEC). Esse reconhecimento deve-se principalmente ao motivo RGD presente tanto na superfície celular como nas proteínas da MEC. Várias integrinas foram identificadas como reguladoras da progressão de tumores. O motivo RGD também é encontrado em alguns componentes dos venenos de serpente, as chamadas desintegrinas. Estas são capazes de inibir a interação célula-matriz e célula-célula mediada por integrinas e tem sido demonstrado que estas proteínas são capazes de inibir a metástase em processos dependentes de integrinas. As desintegrinas-like (ECD), bem como as desintegrinas-RGD também são capazes de se ligarem as integrinas da superfície celular e inibirem a sua adesão aos ligantes naturais. Neste trabalho foi purificada, da peçonha de Bothrops leucurus (PBL), uma metaloproteinase de classe P-III com domínio desintegrina-like (ECD), a Leucurolisina B (Leuc-B). Esta metaloprotease e a peçonha bruta foram então avaliadas quanto a sua aplicabilidade na detecção diferencial de tumores. Os resultados in vitro demonstraram que tanto PBL quanto Leuc-B possuem potente efeito antitumoral sobre várias linhagens de células tumorais: U87, T98, RT2 (glioblastoma), MCF7 (mama), Ehrlich e UACC (melanoma) com valores de IC50 da ordem de 0,6 &#956;M. As alterações morfológicas observadas nestas linhagens quando tratadas com Leuc-B, e os dados da coloração com DAPI e solução de acridina/brometo de etídio, sugerem que o efeito antitumoral destas substâncias ocorre via apoptose. Sondas radioativas de Leuc-B (131/125I- Leuc-B) foram sintetizadas com alta atividade específica e alta pureza radioquímica. Os estudos de biodistribuição, realizados por injeções via endovenosa caudal e intratumoral, em camundongos implantados com tumor de Ehrlich mostraram que a Leuc-B é captada significativamente pelo tumor, (p<0,05). Estes resultados mostram o potencial da Leuc-B como molde para o desenvolvimento de fármacos e radiofármacos para terapia e diagnóstico de tumores. / According to the report of the International Agency for Research on Cancer, the growth of this disease implies the death of 17 million people a year by 2030. Although the knowledge on development of cancer is growing considerably, just a few advances in the diagnosis and therapy has been achieved. Faced with this scenario, it is clear the need for new substances more specifics with low toxicity to the patient, which can be used for diagnosis and treatment of cancer. Membrane receptors overexpressed in tumor cells are promising target candidates for development of diagnostic and therapeutical tools. Integrins are a family of heterodimeric cell surface adhesion receptors able to recognize and bind to proteins in the extracellular matrix (ECM). This recognition is mainly through the RGD domains presents in both the cell surface as in the protein from the ECM. Various integrins have been identified as regulators of tumor progression. The RGD domain is also found in some snake venoms named disintegrins. Disintegrins inhibit cell-matrix and a cell-cell interactions mediated by integrins and it has been shown that these proteins are able to inhibit metastasis in processes dependent on integrin. The disintegrin-like (ECD), as well as RGD-disintegrin are also able to bind to cell surface integrins and inhibit their adhesion to the natural ligands. In this work it was purified from Bothrops leucurus venom (VBL), a metalloproteinase-class P-III with disintegrin-like domain (ECD), Leucurolisina B (Leuc-B). This metalloproteinase and the crude venom were used to evaluate their applicability in the differential detection of tumors. In vitro results demonstrated that both VBL and Leuc-B have potent antitumoral effect on several cancer cell lines: U87, T98, RT2 (glioblastoma), MCF7 (breast), Ehrlich and UACC (melanoma) with IC50 values of approximately 0.6 &#956;M. The morphological changes observed in these strains when treated with Leuc-B, and data from the DAPI staining solution and acridine/ethidium bromide indicate that the antitumoral effect of these substances occurs via apoptosis. Radioactive probes of Leuc-B (131/125I-Leuc-B) were synthesized with high specific activity and high radiochemical purity. Biodistribution studies, performed by intravenous injection and intratumoral flow in mice bearing Ehrlich tumor showed a significant tumor uptake of Leuc-B ( p <0.05). These results show the potential of Leuc-B as a template for the development of drugs and radiopharmaceuticals for diagnosis and therapy of tumors.

As radiações ionizantes são provenientes tanto de fontes naturais como de fontes antropogênicas. A radioterapia emergiu como uma das terapias mais comuns no combate ao câncer. Irradiadores de Co-60 (aceleradores lineares de cobalto- 60) são usados para tratamento de tumores malignos rotineiramente em hospitais de todo o mundo. Exposições às radiações ionizantes podem induzir alterações nas macromoléculas celulares e afetar suas funções, pois causam radiólise da molécula de água gerando espécies reativas do oxigênio, que podem causar danos a praticamente todas as organelas e constituintes da célula, conhecidos como danos oxidativos, que podem culminar no estresse oxidativo. O estresse oxidativo é a situação na qual foi rompido o equilíbrio entre oxidantes e antioxidantes, com excessiva produção de espécies reativas, não acompanhada do aumento da capacidade antioxidante, inviabilizando assim, a neutralização das mesmas. O selênio é um micronutriente considerado antioxidante e antiinflamatório, que poderia prevenir o câncer. No sistema biológico o selênio existe na forma de selenoproteínas. Até o presente momento, 25 selenoproteinas humanas já foram identificadas, entre elas a enzima Glutationa peroxidase, uma enzima antioxidante. Leveduras têm a capacidade de incorporar diversos metais tais como ferro, cádmio, zinco e selênio, assim como todos os organismos biológicos. A levedura Saccharomyces cerevisiae, ao contrário das células de mamíferos é desprovida de selenoproteínas, sendo considerada como um modelo prático para estudos de toxicidade do selênio, sem qualquer interferência do metabolismo de selenoproteínas. Além disso, células de leveduras proliferam-se por meio de da fermentação, o equivalente microbiano da glicólise aeróbia em mamíferos que é o processo utilizado por tumores. Vários relatos mostram que os efeitos pró-oxidantes e tóxicos induzidos por compostos de selênio ocorrem em doses mais baixas em células malignas quando comparadas às células normais dando ao selênio um grande potencial terapêutico no tratamento do câncer. Nosso objetivo foi verificar se o selênio desempenha função radiossenbilizadora em células de levedura ao serem desafiadas com radiação ionizante (60Co) . Para isso foi avaliado se o selênio causa danos oxidativos para a célula e morte celular. Em seguida foi avaliado se ocorre diferença nos danos oxidativos após as células serem tratadas com selênio e irradiação gama. Nossos resultados demonstraram que o selênio exerce função radiossensibilizadora e tem papel oxidante nas células de levedura. / Ionizing radiations are from both natural sources such as from anthropogenic sources. Recently, radiotherapy has emerged as one of the most common therapies against cancer. Co-60 irradiators (cobalt-60 linear accelerators) are used to treat of malignant tumors routinely in hospitals around the world. Exposure to ionizing radiation can induce changes in cellular macromolecules and affect its functions, because they cause radiolysis of the water molecule generating reactive oxygen species, which can cause damage to virtually all organelles and cell components known as oxidative damage that can culminate in oxidative stress. Oxidative stress is a situation in which the balance between oxidants and antioxidants is broken resulting in excessive production of reactive species, it is not accompanied by the increase in antioxidant capacity, making it impossible to neutralize them. Selenium is a micronutrient considered as antioxidant, antiinflammatory, which could prevent cancer. Selenium in biological system exists as selenoproteins. Nowdays, 25 human selenoproteins have been identified, including glutathione peroxidase, an antioxidant enzyme. Yeasts have the ability to incorporate various metals such as iron, cadmium, zinc and selenium, as well as all biological organisms. The yeast Saccharomyces cerevisiae, unlike mammalian cells is devoid of selenoproteins, being considered as a practical model for studies on the toxicity of selenium, without any interference from the metabolism of selenoproteins. Moreover, yeast cells proliferate through the fermentation, the microbial equivalent of aerobic glycolysis in mammals and the process is also used by tumors. Several reports show that the pro-oxidante effects and induced toxic selenium compounds occur at lower doses and in malignant cells compared with benign cells. Therefore selenium giving a great therapeutic potential in cancer treatment .Our objective was to determine whether selenium is capable to sensitize yeasts cells when they are challenged with ionizing radiation produced by 60Co. For this, we assessed whether selenium causes oxidative damage to cell and cell death. After that, we assessed whether differences in the oxidative damage occurs after the cells be treated with selenium and gama irradiation. Our results showed that selenium has a rdiosensitizing function playing a oxidant role in yeast cell.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Alguns metais e metalóides são componentes celulares essenciais em quantidades vestigiais. E assim, desempenham vários papéis importantes em processos bioquímicos nos organismos. Possuem também um importante papel na medicina, sendo utilizados a milhares de anos para tratar vários tipos de doenças. O selênio é um micronutriente considerado um antioxidante, que poderia prevenir o câncer. No sistema biológico, o selênio existe na forma de selenoproteínas. Até o presente momento, 25 selenoproteínas humanas já foram identificadas, entre elas a enzima antioxidante glutationa peroxidase. A levedura Saccharomyces cerevisiae, ao contrário das células de mamíferos, é desprovida de selenoproteínas, sendo considerada como um modelo prático para estudos de toxicidade do selênio, sem qualquer interferência do metabolismo de selenoproteínas e possuem a capacidade de incorporar diversos metais tais como ferro, cádmio, zinco e selênio, assim como todos os organismos biológicos. Além disso, células de leveduras proliferam através da fermentação, o equivalente microbiano da glicólise aeróbia em mamíferos que é o processo utilizado por tumores. Vários relatos mostram que os efeitos pró-oxidantes e tóxicos induzidos por compostos de selênio ocorrem em doses mais baixas em células malignas quando comparadas às células normais dando ao selênio um grande potencial terapêutico no tratamento do câncer. O arsênio (As), na forma de trióxido de arsênio, tem sido amplamente usado como o tratamento mais efetivo para pacientes com leucemia promielocítica aguda. Contudo, o arsênio é bem conhecido como um agente tóxico e carcinogênico. Ele é um elemento amplamente distribuído no meio ambiente, presente na água, no ar e no solo e a exposição crônica a este metalóide aumenta a incidência de doenças como o câncer. Entre os efeitos tóxicos está a produção das Espécies Reativas de Oxigênios (ROS), causando estresse oxidativo e conseqüentemente danos às proteínas, aos lipídeos e ao DNA. O arsênio no ambiente ocorre nas formas orgânica e inorgânica e nos estados de oxidação trivalente e pentavelente. O objetivo deste trabalho foi analisar os efeitos da combinação entre o selênio e o arsênio nas células destas leveduras, além de estudar também o metabolismo do arsênio, usando linhagens mutantes da levedura S. cerevisiae que possuem deleções nos genes responsáveis pelo transporte do arsênio nas células (ARR1, ARR2 e ARR3) e a linhagem BY4741 WT, como referência. Os resultados obtidos indicaram que a linhagem com deleção no gene ARR1 sofreu danos oxidativos maiores causados pelo arsenato quando comparado com as outras linhagens. Estes danos foram evidenciados pelo aumento da peroxidação aos lipídios, diminuição dos resíduos SH e considerável produção de ROS, levando as células à apoptose. Em relação às células que foram previamente suplementadas com selenito e posteriormente incubadas com arsenato, o selênio foi capaz de diminuir a incorporação de As, porém, contribuiu para o aumento do estresse oxidativo aumentando os níveis de lipídeos peroxidados, diminuindo os níveis de SH livres, contribuiu para a formação de ROS e causou perda da integridade da membrana, levando as células também à apoptose. O conjunto destes resultados indica que, para as células da levedura S. cerevisiae, o selênio atua como um pró-oxidante e não como um antioxidante. / Some metals and metalloids are essential cellular components in trace amounts, which play important roles in various biochemical processes in organisms. They also have an important role in medicine, being used for thousands of years to treat various diseases. Selenium is a micronutrient considered an antioxidant that could prevent cancer. In biological systems, the selenium is in the form of selenoproteins. To date, 25human selenoproteins have been identified, including the antioxidant enzyme glutathione peroxidase. The yeast Saccharomyces cerevisiae, in contrast to mammalian cells, is devoid of selenoproteins, considered as a practical model for studies of toxicity of selenium, without any interference with the metabolism of selenoproteins and have the ability to incorporate various metals such as iron, cadmium , zinc and selenium, as well as all biological organisms. Additionally, yeast fementing the microbial equivalent of aerobic glycolysis in mammals that is the process used by tumors. Several reports have shown that the pro-oxidant-induced toxicity and selenium compounds occurring in lower doses of malignant cells to normal cells as compared to selenium giving a great therapeutic potential in the treatment of cancer. Arsenic (As), more precisely, as arsenic trioxide, has been widely used as the most effective treatment for patients with acute promyelocytic leukemia. However, the arsenic is well know as an agent toxic and carcinogenic. It is an element widely distributed in the environment, present in water, air and soil and chronic exposure to this metalloid increases the incidence of diseases like cancer. Among the toxic effects is the production of Reactive Oxygen Species (ROS) causing oxidative stress and consequently damage to proteins, to lipids and DNA. Arsenic in the environment occurs in the organic and inorganic forms and trivalent and pentavalent oxidation states. The objective of this study was to analyze the effects of combination between selenium and arsenic in these yeast cells, and also study the metabolism of arsenic, using mutant strains of yeast S. cerevisiae that have deletions in the genes responsible for the transport of arsenic in the cells (ARR1, ARR2 e ARR3) and the strain BY4741 WT as reference. The results indicated that the strains with a deletion in the gene ARR1 suffered more oxidative damage caused by arsenic compared with other strains. This damage was evidenced by increased peroxidation of lipids, reduction of SH residues and considerable ROS production, leading cells to apoptosis. In relation to cells that were previously supplemented with selenium and subsequently incubated with arsenic, selenium was able to decrease the incorporation of As, however, contributed to the increased oxidative stress by increasing levels of lipid peroxidation with arsenic, decreasing levels of free SH, contributed to the formation of ROS and caused loss of membrane integrity, leading also to cell apoptosis. Together, these results indicated that, for cell of the yeast S. cerevisiae, selenium acts as a pro-oxidant and not as an antioxidant.