Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste estudo investigamos as consequências da restrição protéica materna durante a lactação sobre a resposta de timócitos da prole jovem de ratos Wistar (grupo D), identificando o papel da leptina nas alterações encontradas. Observamos que, quando comparados ao grupo controle, os animais do grupo D apresentaram, aos 30 dias de vida, uma diminuição significativa tanto do peso corporal quanto do timo. Contudo, não observamos alterações no número de timócitos, no perfil de células CD4/CD8 ou na resposta proliferativa destas células. Sistemicamente, o grupo D não apresentou alterações nos níveis séricos de corticosterona ou no conteúdo nuclear do seu receptor (GR) em timócitos. Apesar dos animais D não apresentarem alterações nos níveis circulantes de leptina, a expressão do seu receptor, ObRb, estava aumentada nos timócitos. Esta alteração foi acompanhada pela amplificação da resposta de sinalização da leptina nestas células, observada por um aumento na ativação de JAK2 e STAT3 após a incubação com leptina. Os timócitos isolados do grupo D apresentaram uma diminuição significativa na taxa de apoptose espontânea quando comparados ao grupo controle. Corroborando estes resultados, demonstramos que os timócitos dos animais D apresentam um aumento na expressão da proteína antiapoptótica Bcl-2 e uma redução da expressão da proteína próapoptótica Bax, além de um maior conteúdo de Pró-caspase-3, entretanto, não encontramos alterações no conteúdo de Bad. Além disso, timócitos do grupo D apresentaram um maior conteúdo da subunidade p65 do NFĸB no núcleo, associado a uma menor expressão de IĸBα no citoplasma. Finalmente, observamos um aumento na expressão do RNAm para o gene ob (leptina) mas não para o gene db (receptor) no microambiente tímico dos animais D. Em conjunto, nossos dados mostram que a restrição protéica durante a lactação afeta a homeostase tímica, induzindo uma maior atividade de leptina, que protege os timócitos da apoptose na prole jovem, sugerindo que esses animais poderiam ser mais suscetíveis a alterações na resposta imune na vida aduta. / In this study, we investigated the consequences of maternal protein deprivation during lactation on thymocyte responses of the offspring Wistar rats (PD group) and the role of leptin in these alterations. Compared to group C, PD animals showed at 30 days of age, lower body and thymus weights, with no alteration in the thymocyte number or any difference in the profile of T cell subsets, or in their proliferative response. Similar circulating levels of corticosterone and GR nuclear contents were detected in thymic cells of PD or control groups. In contrast, despite the rats from PD group did not present alterations in leptin circulating levels, the expression of leptin receptor ObRb was enhanced in their thymocytes. This change was accompanied by an amplification in leptin signaling response of thymocytes from PD rats, which showed an increase in JAK2 and STAT3 phosphorylation after stimulation with leptin. Moreover, the thymic cells from PD rats presented a decreased rate of spontaneous apoptosis when compared to controls. Accordingly, higher expression of both the anti-apoptotic protein Bcl-2 and Procaspase-3 and lower expression of pro-apoptotic protein Bax were detected in PD thymocytes, however, the pro-apoptotic protein bad expression was similar between the groups. Thymocytes from PD group also exhibited a constitutive higher nuclear content of p65 NFkB associated to a lower IkB content in the cytoplasm. Finally, although there was no change in db genic (leptin receptor) expression in PD thymocytes, a higher expression of mRNA for ob gene (leptin) was observed in the thymic microenvironment from PD animals. Taken together, the results show that maternal protein deprivation during lactation affects thymic homeostasis, inducing leptin activity, which protect thymocytes from apoptosis in young progeny and, perhaps,may prone these animals for alterations in immune response in adult life.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Lipoxinas (LXs) são metabólitos do ácido araquidônico com reconhecidas atividades antiinflamatórias e pró-resolução. Apesar do grande número de trabalhos publicados descrevendo o papel das LXs e seus análogos em leucócitos e outros tipos celulares envolvidos em doenças inflamatórias, pouco é sabido a respeito dos mecanismos de ação que desencadeiam estas respostas. Neste trabalho investigamos o papel do 15-epi-16-(para-flúor)-fenoxi-lipoxina A4 (ATL-1), um análogo sintético da 15-epi-lipoxina A4, sobre diversos processos de ativação de monócitos. Caracterizamos, pela primeira vez, o receptor da lipoxina A4 (ALX) na linhagem monocítica U937, através da avaliação de sua expressão gênica e protéica e de sua funcionalidade analisando a ativação de ERK-2, o que torna esta célula uma ferramenta apta para estudo dos mecanismos de ação das LXs e seus análogos sobre os monócitos. Além disso, demonstramos que o ATL-1 aumenta a expressão da enzima heme oxigenase (HO) -1 em células U937 via ativação da p38 MAP quinase (MAPK) e diminui a secreção da Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), uma quimiocina envolvida com o recrutamento de monócitos para o foco inflamatório, em células U937 estimuladas com LPS. A inibição da secreção de MCP-1 foi revertida pela utilização do SB203580, sugerindo que este efeito é dependente da ativação da via p38 MAPK. O presente estudo elucida alguns dos mecanismos envolvidos na ativação de monócitos pelas lipoxinas que podem levar a novas abordagens para o controle de diversas doenças nas quais o componente inflamatório é importante / Lipoxins (LXs) are arachidonic acid metabolites with well recognized anti-inflammatory and pro-resolution activities. Despite the large number of studies describing the role of LXs and their analogs in leukocytes and other cell types involved in inflammatory diseases, little is known about the mechanisms of action that trigger these responses. This work investigated the role of 15-epi-16-(para-fluoro)-phenoxy-lipoxin A4 (ATL-1), a synthetic analog of 15-epi-lipoxin A4 on various processes of monocyte activation. We characterized, for the first time, the lipoxin A4 receptor (ALX) in the monocytic lineage U937, through the assessment of its gene expression and protein and its functionality through the activation of ERK-2, which makes this cell line a suitable tool to study the mechanisms of action of LXs and their analogs on the monocytes. Furthermore, we demonstrated that ATL-1 increases the expression of the enzyme heme oxygenase (HO)-1 in the U937 cells via activation of p38 MAP kinase (MAPK) and decreases the secretion of Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), a chemokine involved in the recruitment of monocytes to the inflammatory focus in LPS-stimulated U937 cells. MCP-1 secretion inhibition by ATL-1 was reverted by SB203580 indicating that this effect is dependent on the activation of p38 MAPK pathway. This study clarifies some of the mechanisms involved in the activation of monocytes by lipoxins which may lead to new approaches for the control of different pathologies where the inflammatory component is relevant

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338958.pdf: 3638990 bytes, checksum: 23eca8bb60257059ff1c08d56f7f4c1e (MD5) Previous issue date: 2015 / A fermentação ABE (acetona-butanol-etanol) da Clostridium acetobutyli-cum ATCC 824, muito usada industrialmente até 1940, é um dos mais importantes bioprocessos industriais. Recentemente, o interesse nesse processo foi retomado devido à necessidade de substituir fontes combus-tíveis fósseis por vetores energéticos renováveis, principalmente biohi-drogênio e biobutanol. O objetivo desta tese é contribuir para uma melhor compreensão dos problemas associados com a detecção precoce e moni-toramento das mudanças fisiológicas da C. acetobutylicum ATCC 824 em fermentações tipo batelada. Pretende-se também refinar o entendimento desse comportamento variável utilizando a informação genômica dispo-nível desta bactéria e assim contribuir para mostrar como algumas ferra-mentas da Engenharia Genômica podem incorporar novas informações aos métodos tradicionais de monitoramento de bioprocessos. à proposta a incorporação em três diferentes níveis, a saber: (i) nível genômico, (ii) nível metabólico e (iii) nível fenotípico. No nível genômico, a presente pesquisa detectou que existem seis regiões de alta similaridade, nas quais foram identificados 15 genes já mapeados. O gene rpoB foi identificado como um forte candidato a marcador molecular de variabilidade fenotípi-ca. Foi proposta uma relação entre a regulação da transcrição do gene rpoB e o pH do meio de cultura. No nível metabólico, dois modelos meta-bólicos foram desenvolvidos, um modelo simplificado de 20 reações e um modelo genômico completo de 502 reações. Foi detectado que o modelo simplificado era mais adequado para detectar as mudanças fenotípicas da bactéria. Foi criado um modelo simplificado protonado que integra infor-mações do pH do meio de cultura. No nível fenotípico, a técnica de colora-ção de Gram mostrou-se eficiente na detecção precoce das mudanças fisiológicas da C. acetobutylicum. Foi demonstrada uma correlação entre os dados de fermentação e mudanças fisiológicas da parede celular da bactéria. Sugere-se, portanto, um novo método de detecção precoce e monitoramento do estado fisiológico da C. acetobutylicum ATCC 824 (e outras espécies de Clostridium) utilizando técnicas de coloração de Gram para determinar o estado fisiológico no qual a bactéria se encontra, e quais os principais produtos metabólicos da sua fermentação.<br> / Abstract : The problem of renewable and sustainable energy is challenging and requires innovative approaches. The production of biohydrogen, and biofuels in general, particularly biobutanol in the so-called ABE fermenta-tion by Clostridium acetobutylicum, discovered in 1861 by Louis Pasteur, although extensively studied, still lacks some fundamental understanding to facilitate monitoring changes in the physiological state and optimiza-tion. Here we propose a genomic engineering approach, divided in three levels: i) genomic, ii) metabolic, iii) phenotypic. At the genomic level, a comparative whole-genome study was performed comparing C. acetobu-tylicum with six other chosen microorganisms and a in silico Gram type experiment; The whole-genome analysis detected one major gene, the rpoB gene, implied in acquired antibiotic resistance, and possibly impli-cated in phenotypic variation during ABE fermentation. A possible link between the pH regulation and rpoB expression is suggested. The 16S rRNA analysis consistently showed Gram-positive classification for the C. acetobutylicum strain used, incapable of detecting the existent phenotypic variations.at the metabolic level, two metabolic network models were developed: a simplified, core model, with 20 reactions, and a genome-wide model, comprising 502 reactions; to translate the molecular and biochemical information to a useful engineering level, a phenotypic rela-tion between the Gram stain response and pH developed during batch fermentation was analyzed. The simplified core metabolic network suc-cessfully captured the observed strain metabolic profile. Additional regu-latory mechanism was added to the simplified metabolic model with the integration of pH regulation. Using the Gram staining method, we demon-strated a strong correlation between bacterial growth and morphological changes of the cell wall that is useful in monitoring early detection of the metabolic stages of C. acetobutylicum ABE fermentation. The Gram stain-ing technique is proposed as an efficient, low cost method to identify the physiological state of the bacteria culture and its connection with the fermentation state.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Bioquímica / Made available in DSpace on 2012-10-26T12:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304357.pdf: 2170729 bytes, checksum: 35b85f190a731919625c8f6462322d57 (MD5) / A contaminação dos ambientes costeiros apresenta-se como uma realidade na extensa costa brasileira. Dejetos e subprodutos das mais variadas atividades antrópicas, como os provenientes da atuação da indústria do petróleo e da ineficiência na coleta e tratamento do esgoto doméstico, provocam danos variados aos organismos expostos. Esses compostos químicos podem causar alterações biológicas de caráter molecular, celular, fisiológico ou ecológico, resultando em efeitos negativos não apenas para as comunidades naturais, como para os organismos destinados ao consumo humano. Desta forma, a identificação dessas alterações pode ser usada como biomarcador de contaminação aquática. O presente estudo contribui fornecendo informações para o estabelecimento de ferramentas sensíveis e viáveis para estudos ecotoxicológicos, através da avaliação de repostas de biomarcadores bioquímicos clássicos e da identificação de novos genes potenciais candidatos a biomarcadores. Para tal, ostras do mangue, Crassostrea brasiliana, foram expostas a diferentes contaminantes ambientais. São apresentados os resultados de biomarcadores bioquímicos em brânquia e glândula digestiva de ostras expostas por 96 horas a quatro concentrações da fração de óleo diesel acomodada em água (FAA). As respostas das enzimas antioxidantes e de fase II do sistema de biotransformação de xenobióticos, em conjunto com aspectos químicos, demonstraram que a ostra é capaz de bioacumular hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, além de responder a essa bioacumulação de forma concentração-dependente. Esses dados indicam um papel promissor dessa espécie como bioindicadora em programas de biomonitoramento ambiental. Entretanto, como muito pouco é conhecido sobre a biologia molecular de C. brasiliana, bibliotecas subtrativas de cDNA foram construídas. Esta metodologia possibilitou a identificação de 23 novos genes nessa espécie, comparando ostras expostas à FAA de óleo diesel por 24 horas e o grupo controle. Destes genes, três (protease específica de ubiquitina 25 - USP25, precursor de dominina, nucleosídeo difosfato quinase B - NDPK-B) foram validados por PCR quantitativo em tempo real (qPCR), representando genes de interesse para estudos ecotoxicológicos em C. brasiliana. Ainda, com o intuito de aumentar as informações gênicas de C. brasiliana, a técnica de pirosequenciamento utilizando a plataforma 454 foi aplicada em ostras expostas à FAA de óleo diesel, ao fenantreno e ao esgoto doméstico. A partir desta abordagem metodológica de sequenciamento em grande escala, a montagem de novo das leituras geradas produziu o primeiro transcriptoma referência de C. brasiliana. Como resultado, 7.401 novos genes foram identificados, destacando-se os genes codificadores de proteínas possivelmente envolvidas no sistema de biotransformação de xenobióticos e no sistema de defesa antioxidante. Por fim, com o intuito de avaliar a utilidade dos dados gerados pelo banco de ESTs, o nível de transcrição de seis genes CYP-like e quatro GST-like, previamente identificados no transcriptoma referência, foram testados por qPCR, fornecendo subsídios para o entendimento dos mecanismos moleculares de toxicidade exercidos pelo fenantreno, um hidrocarboneto policíclico aromático (HPA) prioritário. Para tal, ostras foram expostas a duas concentrações de fenantreno (100 ?g.L-1 e 1000 ?g.L-1) por 24 horas. Os resultados obtidos indicam o papel de CYPs e GSTs no metabolismo de HPAs, uma vez que o tratamento induziu um aumento no nível dos transcritos. A maior resposta da brânquia, se comparada à glândula digestiva, sugere papéis diferenciados no metabolismo de xenobióticos destes tecidos, no qual o papel da brânquia é destacado. Os dados apresentados nessa tese demonstram a aplicabilidade do uso de biomarcadores bioquímicos e moleculares em estudos ecotoxicológicos utilizando a ostra C. brasiliana como bioindicador de contaminação aquática. Em última instância, os resultados constituem importantes fontes de informação para o biomonitoramento de águas contaminadas por derivados de petróleo e esgoto doméstico ao longo da costa brasileira.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308796.pdf: 1133004 bytes, checksum: a418b88e92f1d3d8bc5ba0c4b022a9a3 (MD5) / Quando correntes oleosas entram em contato com o meio ambiente prejudicam e influenciam tanto a fauna e a flora, quanto à população no entorno dos lugares contaminados. A procura por tratamentos eficientes, de baixo custo, que demandem pouca energia e provenientes de fontes renováveis fazem com que os bioadsorventes ocupem um lugar de destaque na redução dos contaminantes oleosos. Neste trabalho, utilizou-se o bagaço da cana-de-açúcar como bioadsorvente alternativo no tratamento de águas contaminadas com óleos. O efluente sintético foi simulado através de uma dispersão de água destilada e decahidronaftaleno, com concentração inicial de 8900 mg·L-1. O óleo residual, após os experimentos de adsorção, foi quantificado por cromatografia gasosa. A biomassa foi caracterizada pelas análises de umidade, FTIR, MEV, CHNS e análise superficial. Os experimentos foram desenvolvidos em processo batelada, com agitação de 120 rpm, sendo avaliado o tempo de equilíbrio do processo adsortivo, bem como a influência dos parâmetros pH, temperatura e tamanho das partículas do bioadsorvente. O processo de adsorção resultou na remoção de 80% de óleo em apenas 5 min de contato entre a dispersão e a biomassa. Os parâmetros que influenciaram significativamente a remoção do hidrocarboneto pelo bagaço-de-cana foram a temperatura e o tamanho de partícula do material. Para as condições testadas, o maior desempenho foi obtido a 25oC. O melhor ajuste para a Isoterma de Adsorção foi obtido com o modelo de Langmuir-Freundlich, fornecendo uma capacidade máxima de adsorção de 6,65 g de hidrocarboneto/g de biomassa. Os ensaios mostraram grande potencial do bagaço da cana-de-açúcar ser utilizado como bioadsorvente na redução do teor de óleos e graxas em efluentes aquosos, apresentando-se como uma alternativa sustentável a dois grandes problemas ambientais: o resíduo sólido gerado pelo processo de cultivo e industrialização da cana-de-açúcar e a contaminação de fontes aquosas pela indústria do petróleo e petroquímica. / When oily streams come in contact with the environment, they affect and influence the fauna and flora, as the population surrounding the contaminated places. The search for effective treatments that are low cost, require little energy and are from renewable resources, turn the biosorbents a prominent material in the oily contamination reduction. In this work, we have studied the bagasse from sugarcane as an alternative bioadsorbent in the treatment to oils and greases contaminated waters. The synthetic effluent was simulated by a distilled water and decahydronaphthalene dispersion, with initial concentration of 8900 mg o L -1. The residual oil, after adsorption experiments, was determined by gas chromatography. The biomass was characterized by moisture analysis, FTIR, SEM, CHNS and surface analysis. The experiments were carried out in batch process with agitation of 120 rpm, evaluating the equilibrium time of adsorptive process, as well as the influence of some parameters such as pH, temperature and the particle bioadsorbent size. The adsorption process resulted in removal of 80% of oil in only 5 minutes of contact between the dispersion and biomass. The parameters that significantly influenced the removal of hydrocarbon by bagasse were the temperature and particle size of the bioadsorbent. For the conditions tested, the best performance was obtained at 25oC. The best fit for the adsorption isotherm was obtained with Langmuir-Freundlich model, providing a maximum adsorption capacity of 6.65 g hydrocarbon/g biomass. The experiments showed the great potential of the sugarcane bagasse to be used as bioadsorvente in reducing the oil and grease levels in aqueous effluents, presenting itself as a sustainable alternative to two environmental problems: the solid waste deriving from the cultivation and industrialization of sugarcane and the aqueous sources contamination coming from oil and petrochemical industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:42:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Cálculos de regressão linear foram efetuados com o objetivo de estabelecer relações quantitativas entre a atividade antiespasmódica de derivados da xantoxilina e suas propriedades físico-químicas, calculadas através do método semi-empírico AM1. Propriedades globais como calor de formação, energia de hidratação, momento de dipolo, logaritmo do coeficiente de partição octanol-água, área superficial, volume molecular, energias dos orbitais HOMO e LUMO, polarizabilidade, refratividade e a distribuição de cargas parecem não exercer influência sobre a atividade. A análise das superfícies de potencial eletrostático molecular também não trouxe informações conclusivas sobre a variabilidade dos valores de log(1/C). Por outro lado, a análise da distribuição dos orbitais HOMO e LUMO em partes diferentes da estrutura dos compostos estudados, juntamente com os valores de log(1/C), revelou um padrão que explica satisfatoriamente a atividade antiespasmódica desses derivados. Cálculos de regressão linear múltipla utilizando índices de reatividade de átomos específicos e as somas desses índices em partes diferentes dos compostos estudados levaram a equações que quantificam satisfatoriamente a relação dessas propriedades com a atividade. As previsões feitas com as equações obtidas nesse estudo foram comparadas às previsões de equações obtidas em estudos anteriores. Essa comparação sugere quais compostos deveriam ser alvos prioritários para síntese. Uma comparação das características da molécula de acetilcolina, o agonista, com as características dos derivados da xantoxilina e informações a respeito da estrutura do receptor muscarínico, bem como do desencadeamento da resposta biológica, conduzem a uma possível explicação para o efeito inibidor dos derivados da xantoxilina.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316598.pdf: 3894244 bytes, checksum: c7ba1a7c2802d838e875bbde4627a988 (MD5) / A doença de Parkinson (DP) é a segunda mais prevalente doença neurodegenerativa, afetando aproximadamente 1% da população acima dos 60 anos, e um aumento na incidência desta doença é esperado nos próximos anos em virtude do envelhecimento populacional. Nos estágios iniciais da DP, um comprometimento de outras áreas cerebrais e vias de neurotransmissão além da dopaminérgica, que parecem ser responsáveis por prejuízos sensoriais (olfação), emocionais (depressão e ansiedade) e cognitivos (memórias operacionais e de procedimento). Este estudo objetivou estudar o efeito neuroprotetor de alguns fármacos em relação às alterações bioquímicas e comportamentais induzidas pela administração de 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) e também de 6- idroxidopamina (6-OHDA) in vitro, utilizados como modelos experimentais da DP. Utilizamos fármacos estabilizadores do humor, lítio (Li) e valproato (VPA), bem como o inibidor da enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A (HMG-COA) redutase da síntese do colesterol, a Atorvastatina (ATOR) e um antagonista dos receptores A2A para adenosina (SCH58261), além de camundongos com deleção gênica do receptor A2A para adenosina. O prétratamento com Li (47,5 mg/kg) ou VPA (200 mg/kg) por via intraperitoneal (i.p.) durante 7 dias consecutivos previniu os prejuízos olfatórios induzidos pela administração intranasal (i.n.) do MPTP em camundongos no teste de discriminação olfatória e também nos déficits de memórias de curto prazo, avaliadas pelos testes de reconhecimento social e esquiva inibitória. Apesar da ausência de respostas do tipo depressiva na dose de MPTP (0,1 mg/narina), o tratamento com Li e VPA demonstrou um perfil característico de antidepressivos, reduzindo o tempo de imobilidade no teste do nado forçado. Além disso, Li e VPA impediram a depleção de dopamina no estriado e bulbo olfatório de ratos após a infusão i.n. de MPTP. Ao avaliar o possível efeito protetor da ATOR, observou-se que o tratamento via oral com ATOR (10 mg/kg por 7 dias) previniu os prejuízos na memória social e comportamentos do tipo depressivo induzidos pela administração i.n. de MPTP (1 mg/narina). Além disso, o tratamento com ATOR foi capaz proteger os camundongos contra os prejuízos motores e degeneração de neurônios dopaminérgicos na substância negra bservados 21 dias após a infusão do MPTP. Nenhuma alteração significativa em memórias espaciais de longo prazo e marcadores neuroinflamatórios foi observada 21 dias após a infusão i.n. do MPTP. Adicionalmente, padronizamos um modelo in vitro de toxicidade induzida por 6-OHDA em atias do hipocampo, estriado e córtex cerebral, e o efeito neuroprotetor da ATOR também foi avaliado. A incubação com 6-OHDA reduziu a viabilidade celular nas regiões cerebrais do hipocampo, estriado e córtex. A incubação com ATOR ou MK-801 (antagonista dos receptores para glutama to do tipo NMDA) per se não alterou a viabilidade celular. Observou-se uma prevenção na redução de viabilidade celular após incubação de ATOR + 6-OHDA no hipocampo, estriado e córtex. Observou-se ainda um efeito sinérgico na incubação de ATOR + MK-801 frente à toxicidade induzida por 6-OHDA. Por fim, o envolvimento dos receptores A2A (A2AR) nas alterações comportamentais e bioquímicas induzidas pela administração i.n. de MPTP foi avaliado. Demonstramos que o bloqueio farmacológico e/ou gênico dos A2AR pode atenuar prejuízos comportamentais relacionados a memórias de curto prazo e de procedimento, bem como a degeneração de neurônios dopaminérgicos na via nigroestriatal de camundongos induzidos pela administração i.n. de MPTP. Em conjunto, os resultados do presente estudo contribuem com o avanço no conhecimento acerca dos mecanismos bioquímicos associados ao processo neurodegenerativo da DP, além de sugerirem o Li, VPA, ATOR e antagonistas de A2AR como potenciais agentes neuroprotetores, sendo úteis no tratamento dos sintomas motores e não-motores da DP.<br> / Abstract : Parkinson's disease (PD) is the second most prevalent neurodegenerative disease affecting approximately 1% of the population above 60 years and an increase in the incidence of this disease is expected in the next year because of population aging. In earlier stages of PD suggest the commitment of other brain areas and neurotransmitters, that seem to be responsible for sensory (olfactory), emotional (depression and anxiety) and cognitive (working and procedural memories) impairments. In this study, we evaluated the neuroprotective potential of some drugs on biochemical and behavioral changes induced by administration of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6 tetrahydropyridine (MPTP) and also 6-hydroxy-dopamine (6-OHDA) in vitro, used as animal models of PD. We investigated whether the moodstabilizers drugs lithium (Li) and valproate (VPA), as well as the inhibitor of the enzyme 3-hidroxy-3-metylglutaril-coenzime A (HMG-COA) reductase in the cholesterol synthesis pathway, atorvastatin (ATOR), and the adenosine A2A receptor antagonist (SCH58261) can act as putative neuroprotective agents in PD. Our findings indicate that pretreatment with Li (47.5 mg/kg) or VPA (200 mg/kg) by intraperitoneal (i.p.) route during 7 consecutive days was able to prevent olfactory discrimination and shortterm memory impairments evaluated, respectively, in the social recognition and step-down inhibitory avoidance tasks in rats infused with a single intranasal (i.n.) administration of MPTP (0.1 mg/nostril). Despite the absence of clear depressive-like responses following the current MPTP dose, Li and VPA treatment presented an antidepressant profile reducing the immobility time in the forced swimming test. Importantly, at this time no significant alterations on locomotor activity of the animals were observed. Li and VPA prevented the depletion of dopamine in the striatum and olfactory bulb of rats after the infusion of MPTP. The oral atorvastatin treatment (10 mg/kg for 7 days) prevented MPTP-induced short-term social memory deficits and depressive-like behavior observed at 7 and 14 days, respectively, after MPTP administration. Moreover, at later periods (21 days) after i.n. MPTP infusion, a significant decrease of locomotor activity of rats in the activity chambers were accompanied by a marked decrease of tyrosine hydroxylase immunostaining in the substantia nigra pars compacta which were also attenuated by atorvastatin treatment. Additionally, in the present study an in vitro model of 6-OHDA-induced toxicity in slices from hippocampus, striatum and cerebral cortex was established, and the neuroprotective effects of ATOR were confirmed. 6-OHDA (100 uM) induced a significant reduction of cell viability in striatum, hippocampus and cortex slices of rats. The incubation with ATOR or MK-801 per se did not alter the cellular viability and ATOR prevents the reduction of cell viability and reactive oxygen species production after incubation with 6-OHDA in the hippocampus, striatum and cortex. Finally, the involvement of adenosine A2A receptors (A2AR) in behavioral and biochemical changes induced by i.n. MPTP administrationwas also analyzed. The genetic or pharmacological blockade of A2AR prevented the behavioral deficits related to short-term and procedural memories, as well as the reduction of the expression of tyrosine hydroxylase (TH) in the striatum and substantia nigra of mice infused with MPTP. Altogether, the results of the present study contribute towards a better knowledge of the biochemical mechanisms associated with the neurodegenerative process in PD. Moreover, our findings suggest Li, VPA, ATOR and adenosine A2AR antagonists as potential neuroprotective agents, being valuable tools for the treatment of motor and non-motor symptoms of PD.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:44:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318592.pdf: 7780213 bytes, checksum: df174715f61701c67a6b2e8d1f2520d7 (MD5) / Os animais pertencentes à subfamília Bruchinae são os principais predadores das sementes de leguminosas, destacando-se pela restrição na dieta alimentar ocorrendo especificidade ao nível de gênero ou família. O caruncho do feijão-de-corda (Callosobruchus maculatus) é o maior predador de sementes de Vigna unguiculata (feijão-de-corda) tanto no campo quanto de grãos armazenados. O feijão-de-corda apresenta em sua composição uma família de proteínas multifuncionais chamadas de vicilinas (globulina 7S), possuindo uma massa molecular de aproximadamente 190 kDa. Vicilinas variantes expressas em sementes de V. unguiculata vem sendo associadas diretamente aos efeitos tóxicos causados nas larvas dos bruchideos. Aqui relata-se o valor adaptativo envolvido na absorção das vicilinas e o mecanismo da resistência associado ao C. maculatus. O genótipo (IT81D-1053) de V. unguiculata mostrou-se resistente ao bruchideo (C. maculatus), não havendo emergência de adultos no período de 90 dias, enquanto sementes suscetíveis (fradinho) apresentaram emergência média de 36,42±0,59 dias. O destino das vicilinas foi acompanhado por microscopia de fluorescência, através de cortes por congelamento (criostato), ao alimentaram-se as larvas do bruchideo com vicilina suscetível/FITC, vicilina variante/FITC e com faseolina/FITC (Phaseolus vulgaris) notando-se diferença no processo absortivo entre as dietas testadas. O epitélio intestinal das larvas alimentadas com vicilina variante/FITC e faseolina/FITC apresentou por fluorescência maior quantidade de vicilina. Por microscopia eletrônica foi possível verificar a presença da proteína suscetível (fradinho) no interior das células do epitélio intestinal das larvas de C. maculatus. Evidenciando que as vicilinas se ligam aos receptores na membrana das microvilosidades e posteriormente, são absorvidas em forma de vesículas no interior das células epiteliais do intestino médio das larvas, sendo possivelmente, mediado por processo de endocitose. As moléculas de vicilinas nas vesículas formadas no epitélio intestinal são encaminhadas ao corpo gorduroso das larvas, onde foram isoladas por ultracentrifugação em gradiente descontínuo de sacarose. Essas foram caracterizadas parcialmente com a utilização do substrato vicilina 0,1% (m/m) juntamente com os inibidores EDTA (ácido etileno diamino tetra acético), pepstatina A, PMSF (fluoreto de fenilmetilsulfonil) e E-64 (trans-epoxisuccinil 4-guanidino butano), onde a Pespatina A e PMSF inibiram o processamento da vicilina, sugerindo há uma combinação de enzimas, possivelmente proteinases serínicas e aspárticas, atuando na hidrólise da vicilina, porém não foi possível identificar qual classe mecanística é responsável pelo início do processo <br> / Abstract: The animals of the Bruchinae subfamily are the main predators of legume seeds, which are distinguished by the food diet restriction, occurring specificity on genus or family level. The cowpea beetle (Callosobruchus maculatus) is the main predator of the Vigna unguiculata seeds (cowpea) in the field and stored grains. These beans present in their composition a family of multifunctional proteins called vicilins (7S globulin), with around 190 kDa as molecular weight. Variant vicilins expressed in the seeds of V. unguiculata have been directly associated to the toxic effects caused in bruchid larvae. Here we report the adaptive value involved in the uptake of vicilin and resistance mechanisms associated with C. maculatus. The genotype (IT81D-1053) of V. unguiculata was resistant to bruchid (C. maculatus) without adult emergence in a period of 90 days, while susceptible seeds (fradinho) presented emergency of 36.42 ± 0.59 days on average. The fate of vicilin was followed by fluorescence microscopy, cutting the gel (cryostate), where bruchid the larvae are fed with vicilin susceptible/FITC, vicilin variant/FITC and phaseolin/FITC (from Phaseolus vulgaris) noticing the difference in the absorptive process. The intestinal epithelium of larvae fed on vicilin variant / FITC and phaseolin / FITC fluorescence showed a greater amount of vicilin. By using electron microscopy, it was possible to verify the presence of the susceptible vicilin (fradinho) in the cells of the intestinal epithelium of larval C. maculatus. Vicilins seem to bind to receptors in the membrane of the microvilli and subsequently are absorbed in the form of vesicles inside the cells of the epithelium of the gut of the larvae, and optionally mediated endocytosis. The vicilin molecules present in the vesicles formed in the intestinal epithelium are transferred to the fat body larvae, where they could be isolated by discontinuous sucrose gradient after ultracentrifugation. They were partially characterized using 0.1% (w / w) vicilin as the substrate in the presence or not of following inhibitors EDTA (ethylene diamine tetra acetic acid), pepstatin A, PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride) and E-64 (trans epoxisuccinil -4 guanidino-butane), wherein pepstatin A and PMSF inhibited the processing of vicilin, suggesting that it is a combination of enzymes, perhaps aspartic and serine proteinases, acting on the hydrolysis of vicilin. However, it was not possible to identify the mechanistic class which is responsible for initiating the process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de ciências Biológica, Programa de Pós-graduação em em Biologia de Fungos, Algas e Plantas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013

Poucos estudos têm avaliado as emissões de óxido nitroso (N2O) e alterações na qualidade biológica de solos sob aplicação de dejetos de animais no Sul do Brasil. A presente pesquisa objetivou avaliar o impacto da aplicação de dejetos líquidos de suínos e de bovinos, e de cama de aviário sobre as emissões de N2O (Estudo I) e em indicadores microbiológicos de um Gleissolo (Estudo II), em comparação à aplicação de uréia e sem aplicação de N (tratamento controle). A aplicação dos dejetos de animais e da uréia foi realizada sobre a palhada dessecada de azevém quando da implantação da cultura do milho, e as doses foram equivalentes a aplicação de 150 kg N ha-1 em todos os tratamentos. As emissões de N2O foram avaliadas, pelo método da câmara estática, durante os sete dias que sucederam a aplicação dos dejetos. A concentração de N2O nas amostras de ar foi analisada por cromatografia gasosa. Os indicadores microbiológicos do solo (0-10 cm) foram avaliados aos 5, 10, 20, 30 e 120 dias após a aplicação dos tratamentos. As taxas de emissão de N2O do solo variaram entre 74 e 2969 μg N m-2 h-1, sendo os menores fluxos verificados nos tratamentos sem aplicação de N (147-186 μg N m-2 h-1) e com uréia (74-201 μg N m-2 h-1). A aplicação dos dejetos de animais promoveu sensível aumento nas emissões de N2O em comparação à uréia, com destaque para os dejetos de suínos que apresentou uma emissão acumulada de 1,7 kg N-N2O ha-1 a qual foi muito superior à observada com dejetos de bovinos (0,93 kg ha-1) e de cama de aviário (1,00 kg ha-1). O efeito das fontes de N nos indicadores microbiológicos do solo ocorreu principalmente logo após a sua aplicação (5 dias) e, de maneira geral, observaram-se aumento do C e N na biomassa microbiana e da atividade das enzimas β- glicosidase e urease. Entretanto, esse efeito foi bastante efêmero e, aos 10 dias após a aplicação dos dejetos de suínos e de bovinos, e da uréia, restringiu-se em média à 63% da magnitude verificada aos 5 dias para o Cmic, e já havia desaparecido totalmente nos indicadores Cmic:Corg e atividade da β-glicosidase. Baseado num índice que integra os diversos indicadores, a cama de aviário promoveu melhores condições para a microbiota do solo em comparação aos demais dejetos. Esse resultado, ao menos em parte, se deveu ao seu efeito mais prolongado sobre a maioria dos indicadores microbiológicos avaliados. Possivelmente a aplicação parcelada pode aumentar a eficiência dos dejetos de suínos no suprimento de N para as culturas, reduzir a emissão de N2O do solo, e apresentar benefícios quanto ao seu efeito na qualidade microbiológica de solos agrícolas. / Few studies have evaluated manure effects on nitrous oxide (N2O) emissions and on microbial attributes of soil in Southern Brazil. This study aimed to evaluate the impact of pig slurry, cattle manure, and poultry manure on N2O emissions and on biological quality indicators of a no-tilled Gleisol, in comparison with urea application and without N application (control treatment). Manures and urea were applied in a rate of 150 kg ha-1 of N on rye-grass straw just before the corn sowing. The static chamber method was used to evaluate soil N2O emissions. Air sampling was performed through the seven days after manure application and the N2O concentration in the samples was analyzed by gas chromatography. The microbial indicators of soil quality were evaluated at 5, 10, 20, 30 and 120 days after manure application. The fluxes of N2O varied from 74 and 2969 μg N m-2 h-1, and the lowest fluxes were verified in the treatments without N application (147 e 186 μg N m-2 h-1) and with urea (74 e 201 μg N m-2 h-1). Manure application promoted a sensible increase on soil N2O emissions in comparison with urea. Pig slurry resulted in the highest accumulated emission of 1.7 kg N-N2O ha-1 that was higher than that observed with cattle manure (0.93 kg N-N2O ha-1) and with poultry manure (1.00 kg NN2O ha-1). The effect of N sources on microbial soil attributes were more intense in the immediate period after application (5 days) and, in general, increased Cand N-microbial biomass and the activities of β-glicosidase and urease enzyme. However, their effects were of short-term and decreased rapidly in the next period. After 10 days of manure application the majority microbial attributes did not showed the beginning effect. A integrative index of the several microbial soil attributes indicated that poultry manure promoted the best soil conditions to microbial in comparison with the other manures and this result was, in part at least, due to the more extended effect on soil microorganisms. In manure-based production systems, the split applications of pig slurry probably it will be favorable to increase the efficiency in N supply to the crops and mitigate the N2O emissions, in addition to be a better option to improve biological quality of agricultural soils.