Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Investigations suggests that methylmercury (MeHg) toxicitiy is related to oxidative stress promotion caused by lipid peroxidation of cell membranes as well as genotoxicity. The methylmercury (MeHg) exposition causes production of adverse effects as deterioration of semen quality, testicular degeneration, and male reproductive failure. Since human sperm is a vulnerable cell investigations analyzing the antioxidant protection of plant extracts on MeHg exposition is relevant. Among Brazilian food supplements we found guaraná (Paullinia cupana, Mart.) which is rich in caffeine, other metaxanthynes and catechins. Previous studies showed that guaraná present antioxidant, antimutagenic, anticarcinogenic properties that could exert protective effect of sperm cells exposed to MeHg. Therefore, an in vitro protective role of guaraná (Paullinia cupana, Mart.) viability and oxidative stress modulation of human sperm cells exposed to methylmercury intoxication was here in investigated. The human sperm cell collected from donators were counted, aliquoted and submitted to four treatments negative control (C), MeHg exposition (MeHg, 60 μM); (3) Guaraná supplementation (Gua, 10 mg/mL) and MeHg exposition plus guaraná suplementation (MeHg-Gua). During the treatment exposition the samples were maintained at 37oC at 95% CO2 incubation. The viability of spermatozoa was analyzed by MTT reduction assay. Lipoperoxidation was estimated by determination of the thiobarbituric acid derivative of MDA (TBA-MDA) using a sensitive highperformance liquid chromatographic (HPLC), reactive oxygen species (ROS) was verified by testing with fluorimetric 2′ 7′-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA) assay. Protein carbonylation and thiol were evaluated spectrophotometrically. The guaraná treatment increase the sperm viability exposed to MeHg as well as decreased the lipoperoxidation, ROS and protein carbonylation levels. Thus, we conclude that the guaraná showed in vitro protective effect of human sperm against MeHg exposition. / Investigations suggests that methylmercury (MeHg) toxicitiy is related to oxidative stress promotion caused by lipid peroxidation of cell membranes as well as genotoxicity. The methylmercury (MeHg) exposition causes production of adverse effects as deterioration of semen quality, testicular degeneration, and male reproductive failure. Since human sperm is a vulnerable cell investigations analyzing the antioxidant protection of plant extracts on MeHg exposition is relevant. Among Brazilian food supplements we found guaraná (Paullinia cupana, Mart.) which is rich in caffeine, other metaxanthynes and catechins. Previous studies showed that guaraná present antioxidant, antimutagenic, anticarcinogenic properties that could exert protective effect of sperm cells exposed to MeHg. Therefore, an in vitro protective role of guaraná (Paullinia cupana, Mart.) viability and oxidative stress modulation of human sperm cells exposed to methylmercury intoxication was here in investigated. The human sperm cell collected from donators were counted, aliquoted and submitted to four treatments negative control (C), MeHg exposition (MeHg, 60 μM); (3) Guaraná supplementation (Gua, 10 mg/mL) and MeHg exposition plus guaraná suplementation (MeHg-Gua). During the treatment exposition the samples were maintained at 37oC at 95% CO2 incubation. The viability of spermatozoa was analyzed by MTT reduction assay. Lipoperoxidation was estimated by determination of the thiobarbituric acid derivative of MDA (TBA-MDA) using a sensitive highperformance liquid chromatographic (HPLC), reactive oxygen species (ROS) was verified by testing with fluorimetric 2′ 7′-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA) assay. Protein carbonylation and thiol were evaluated spectrophotometrically. The guaraná treatment increase the sperm viability exposed to MeHg as well as decreased the lipoperoxidation, ROS and protein carbonylation levels. Thus, we conclude that the guaraná showed in vitro protective effect of human sperm against MeHg exposition.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Several lines of evidence support the hypotheses that the oxidation of low density lipoprotein (LDL) is a proatherogenic factor. Oxidative stress is one of the causes of the overproduction of reactive species that increase the formation of oxidized LDL. Thiosemicarbazones are compounds used in anticancer, antiviral and antifungal therapy; however, their redox activities have been controversial. Thus, we tested, in vitro, the possible antioxidant activity of a thiosemicarbazone derivate, the isatin-3-N4-benzilthiosemicarbazone (IBTC). We measured the conjugated diene formation in serum and LDL induced by two oxidant agents, 2,2-azobis(2-amidinopropane dihydrochloride) (AAPH) and Cu2+, as well as the loss of tryptophan fluorescence in LDL induced by Cu2+. The total reactive antioxidant potential (TRAP), Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) formation in human LDL and plasma and in different rat tissues was also assessed. The toxicity of IBTC was measured using aortic slices viability assay. The results show that IBTC reduced the formation of conjugated dienes AAPH and Cu2+- induced increased in a dose-dependent manner the lag phase. IBTC also prevented the tryptophan fluorescence loss, and reduced the TBARS formation in LDL, plasma and rat tissues, showing no toxicity to aortic slices. These data indicate that IBTC is a good antioxidant and a promising antiatherogenic agent for further studies in vivo. / Muitos estudos têm revelado que a oxidação da lipoproteína de baixa densidade (LDL) é um fator pró-aterogênico e que o estresse oxidativo tem um papel central na formação de LDL oxidada. As Tiossemicarbazonas são compostos usados em terapias anti-câncer, antiviral e antifúngica em humanos. No entanto, estudos sobre a atividade redox desta classe de moléculas ainda são bastante controversos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antioxidante de um composto derivado de uma tiossemicarbazona: a isatina-3-N4-benziltiossemicarbazona (IBTC) e seu possível efeito protetor contra a oxidação da LDL in vitro. Tais atividades foram avaliadas através da formação de dienos conjugados em LDL e em soro humano induzidos por 2,2-azobis(2-amidinopropano diidroclorido) AAPH e por CuSO4; da perda da fluorescência do triptofano (Trp) em LDL induzida pelo CuSO4; da formação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) em LDL, plasma humano e em diferentes tecidos de ratos e do potencial antioxidante total (TRAP) do IBTC. A toxicidade do IBTC foi investigada em fatias da artéria aorta. Os resultados mostraram que a IBTC foi eficaz em reduzir a formação de dienos conjugados induzidos tanto pelo AAPH quanto pelo CuSO4, aumentando de modo concentração-dependente a fase lag. A IBTC também preveniu a perda acentuada da fluorescência do Trp, reduziu a formação de TBARS na LDL no plasma e nos tecidos isolados de ratos e não causou toxicidade em fatias da artéria aorta. Esses dados indicam que a IBTC pode ser considerado um promissor agente antioxidante e exibir propriedades anti-aterogênicas in vitro.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Chronic intake of diets containing high proportion of glucose, sucrose or fat promotes the development of insulin resistance and type 2 Diabetes mellitus. Furthermore, high levels of glucose can produce permanent chemical alterations in proteins and lipid peroxidation. δ-Aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D), which is the second enzyme in the heme pathway, is a sulfhydryl-containing enzyme highly sensitive to the presence of pro-oxidants elements and has been found inhibited in diabetics. Thus, the present study was designed to evaluate the effects of hyperglycidic and hyperlipidic diets on the lipid peroxidation and δ-ALA-D activity in different tissues of mice. High-glucose consumption, during 25 weeks, caused a significant increase in plasma glucose and triglyceride levels, TBARS content in kidney and liver, and a decrease in hepatic δ-ALA-D activity in relation to high-starch diet-fed animals. Blood HbA1c level and TBARS concentrations (liver, kidney, and brain) were significantly higher in mice fed the high-fat diet compared with those fed the high-starch diet, after 16 weeks. δ-ALA-D activity (liver, kidney, and brain) of mice fed the high-fat diet was significantly lower than those of mice fed the high-starch diet. Furthermore, positive correlations were found between the HbA1c and TBARS levels and negative correlations were found between the HbA1c levels and δ-ALA-D activity in all the studied tissues. The effects of short-term high-sucrose consumption (4 weeks) on sub-acute cadmium treatment also were analyzed. There was a significant increase in TBARS levels (spleen and liver) in cadmium and high-sucrose plus cadmium-treated mice. Testicular δ-ALA-D activity of cadmium and sucrose plus cadmium-treated animals was significantly inhibited, whereas the enzyme activity increased in blood and spleen. Also, Na+/K+-ATPase activity was significantly decreased in brain and kidney of sucrose plus cadmium-treated animals. High-glucose or high-sucrose consumption, during 30 weeks, caused an important increase in body weight, abdominal fat index, and plasma glucose levels; and, a positive correlation was observed between the abdominal fat index and blood glucose levels. TBARS levels were significantly increased in brain and kidney of both high-glucose and high-sucrose fed mice. There was a significant inhibition of the δ- ALA-D activity in blood, brain, kidney, and spleen of both high-glucose and highsucrose- fed mice. The aged animals had reduced enzyme activity (kidney and spleen) and increased TBARS levels (kidney, liver) in relation to young mice. DTTreactivation of δ-ALA-D of high-glucose and high-sucrose groups was significantly elevated in relation to control, indicating a more oxidative status of this enzyme. This fact also was observed as control, high-glucose, and high-sucrose groups were compared to young mice. In general, the results of this study indicate that consumption of high-glucose, high-glucose, and high-fat diet promotes oxidative stress related to hyperglycemia, which in turn can stimulate glycation and oxidation of proteins leading to δ-ALA-D inhibition in mice. Furthermore, high-sucrose consumption and sub-acute cadmium treatment have interactive effects on cerebral and renal Na+/K+-ATPase, showing that a short-term intake of high quantity of sucrose can aggravate the toxicity of Cd2+. Importantly, δ-ALA-D activity alterations found in this work stated this enzyme as a potential target for screening the physiologic or pathologic protein glications and oxidations caused by both Diabetes mellitus and aging. / A ingestão crônica de dietas com alto teor de glicose, sacarose e lipídios promove o desenvolvimento de resistência à insulina e DM tipo 2. Além disso, altos níveis de glicose podem produzir alterações químicas permanentes em proteínas e peroxidação lipídica. A enzima sulfidrílica δ-ALA-D, a segunda enzima da rota de síntese do heme, é altamente sensível a elementos pró-oxidantes e sua atividade pode estar inibida em diabéticos. Desta forma, este estudo foi designado para avaliar os efeitos de dietas hiperglicídicas e hiperlipídicas sobre os níveis de peroxidação lipídica e a atividade da enzima δ-ALA-D em diferentes tecidos de camundongos. O consumo de uma dieta rica em glicose, durante 25 semanas, causou um aumento significativo nos níveis plasmáticos de glicose e triglicerídios, na quantidade de TBARS no rim e no fígado, e um decréscimo na atividade da δ-ALA-D hepática quando comparado ao consumo de uma dieta rica em amido. O nível sanguíneo de HbA1c e as concentrações hepática, renal, e cerebral de TBARS foram mais altos em camundongos alimentados com uma dieta rica em gordura do que naqueles alimentados com uma dieta rica em amido, após 16 semanas de tratamento. As atividades hepática, renal e cerebral da δ-ALA-D também foram menores nos camundongos alimentados com a dieta rica em gordura. Além disso, foi encontrada uma correlação positiva entre os níveis de HbA1c e a concentração de TBARS e uma correlação negativa entre os níveis de HbA1c e a atividade da δ-ALA-D em todos os tecidos analisados. Os efeitos do alto consumo de sacarose (durante 4 semanas) sobre um tratamento sub-agudo com cádmio também foram analisados. Houve um aumento nos níveis de TBARS no baço e no fígado dos grupos tratados com cádmio ou sacarose + cádmio. A atividade da δ-ALA-D testicular dos animais tratados com cádmio ou sacarose + cádmio foi inibida, enquanto houve um aumento na atividade desta enzima no sangue e no baço dos animais. Além disso, a atividade da Na+/K+- ATPase diminuiu no cérebro e no rim dos animais tratados com sacarose + cádmio. O consumo de dietas ricas em glicose e sacarose, durante 30 semanas, aumentou o peso corporal, o índice de gordura abdominal e a glicemia; e, uma correlação positiva foi observada entre o índice de gordura abdominal e os níveis sanguíneos de glicose. Os níveis de TBARS também foram elevados no cérebro e no rim e houve uma inibição na atividade da δ-ALA-D no sangue, no cérebro, no rim e no baço de ambos os grupos. Além disso, os grupos tratados tiveram redução na atividade da δ-ALA-D e níveis elevados de TBARS em relação a animais jovens. O DTT, o qual reduz pontes dissulfeto, aboliu o efeito inibitório das dietas sobre a atividade da δ-ALA-D; e, a reativação da δ-ALA-D pelo DTT nos grupos tratados com glicose e sacarose foi elevada em relação ao controle, indicando um status mais oxidativo desta enzima. Isto também foi observado quando os grupos tratados foram comparados com camundongos jovens. De uma forma geral, os resultados deste estudo indicam que o consumo de dietas ricas em glicose, sacarose e gordura promove um estresse oxidativo relacionado à hiperglicemia, o que poderia estimular a glicação e a oxidação de proteínas e inibir a δ-ALA-D em camundongos. Nossos dados também indicam que o alto consumo de sacarose, mesmo por um curto período, pode agravar a toxicidade do cádmio sobre camundongos. Especificamente, as alterações na atividade da δ- ALA-D encontradas nesse trabalho colocam esta enzima como um alvo em potencial para acompanhar as oxidações fisiológicas ou patológicas causadas tanto pelo DM quanto pelo envelhecimento.

Cat s Claw (Uncaria tomentosa) is a medicinal plant that has been used in the treatment of different diseases, among them, cancer. Studies show its effects in restoring the cellular DNA, in increasing leukocyte fractions, myelostimulant action, and in producing interleukins, including IL1 and IL6, besides presenting antioxidant, antiproliferative, and assisting in the induction of apoptosis. Breast cancer is the most common malignancy among women. One of the recommended treatments for this pathology is the chemotherapeutic agents whose toxic effects include leucopenia and neutropenia, with high risk of infections. Thus, pharmacological interventions that reduce or prevent adverse effects can have a substantial impact on the treatment of cancer. In this context, the objectives of this study are: to evaluate the effect of Uncaria tomentosa as an adjuvant for breast cancer treatment through a randomized clinical trial and cytotoxic effect, induction of apoptosis in MCF-7 cell lines of breast cancer. Results show that Uncaria tomentosa, used at a dose of 300mg of dried extract (Unha de Gato Herbarium®), per day, is effective in recovery from neutropenia induced by chemotherapy in women diagnosed with invasive ductal Carcinoma Stage II, and it is also capable of restoring the cellular DNA. Extracts of Uncaria tomentosa exerted a cytotoxic activity in MCF-7 cells associated with cell death by apoptosis through the activation of caspases 3/8, and did not trigger changes in the response profile of cells undergoing apoptosis, remaining similar to doxorubicin. Thus, Uncaria tomentosa may be a beneficial option as an adjuvant therapy for breast cancer. / Unha de gato (Uncaria tomentosa) é uma planta medicinal que tem sido utilizada no tratamento de diferentes patologias, dentre elas, o câncer. Estudos demonstram seus efeitos na restauração do DNA celular; no aumento nas frações dos leucócitos; ação mieloestimulantee na produção de interleucinas, entre elas a IL1 e a IL6, além de apresentar propriedades antioxidantes, antiproliferativas e auxiliar na indução da apoptose. O câncer de mama é a neoplasia maligna mais comum entre as mulheres. Um dos tratamentos preconizados para essa patologia é os agentes quimioterápicos, cujos efeitos tóxicos incluem a leucopenia e a neutropenia, com elevado risco de infecções. Desta forma, intervenções farmacológicas capazes de reduzir ou prevenir os efeitos adversos podem ter um impacto substancial sobre o tratamento do câncer. Neste contexto, situaram-se os objetivos deste estudo: avaliar o efeito da Uncaria tomentosa como adjuvante no tratamento do câncer de mama através de um ensaio clínico randomizado e o efeito citotóxico e a indução de apoptose na linhagem de células do câncer de mama MCF-7. Os resultados demonstram que Uncaria tomentosa, utilizada na dose de 300 mg de extrato seco (Unha de Gato Herbarium®), por dia, é eficaz na recuperação de neutropenia induzida por quimioterapia em mulheres diagnosticadas com Carcinoma ductal invasivo estágio II, e também é capaz de restaurar o DNA celular. O extrato de Uncaria tormentosa exerceu uma atividade citotóxica em células MCF-7 associada à morte celular por apoptose através da ativação das Caspases 3/8, e não desencadeou mudanças no perfil de resposta das células em apoptose, permanecendo semelhante à doxorrubicina. Dessa forma, a Uncaria tomentosa pode ser uma opção benéfica como adjuvante no tratamento do câncer de mama.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) is relevant to the perception of noxious information and has been studied as a therapeutic target for the development of new analgesics. The goal of this study was to perform in vivo and in vitro screens to identify novel, efficacious, and safe TRPV1 antagonists isolated from leaves of the medicinal plant Vernonia tweedieana Baker. All of the fractions and the hydroalcoholic extract produced antinociception in mice during the capsaicin test, but the dichloromethane fraction (Dcm) also had antioedematogenic effect. Among the compounds isolated from the Dcm fraction, only α-spinasterol reduced the nociception and oedema induced by capsaicin injection. Moreover, α-spinasterol demonstrated good oral absorption and high penetration into the brain and spinal cord of mice. Besides, α-spinasterol was able to displace [3H]-resiniferatoxin (RTX) binding and diminish calcium (Ca2+) influx mediated by capsaicin. Orally administration of the Dcm fraction and α-spinasterol also produced antinociceptive effect in the noxious heat-induced nociception test; however, they did not change the mechanical threshold of naive mice. The treatment with α-spinasterol did not produce antinociceptive effect in mice systemically pre-treated with RTX. In addition, α- spinasterol and the Dcm fraction also reduced the oedema, mechanical and heat hyperalgesia elicited by complete Freund s adjuvant (CFA) paw injection. The Dcm fraction and α-spinasterol did not affect body temperature or locomotor activity. In conclusion, α-spinasterol is an efficacious and safe antagonist of the TRPV1 receptor with antinociceptive effect. / O receptor de potencial transitório vanilóide 1 (TRPV1) é relevante para a percepção de estímulos nocivos e tem sido estudado como um alvo terapêutico para o desenvolvimento de novos analgésicos. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma triagem in vivo e in vitro para caracterizar novos antagonistas do receptor TRPV1 isolados das folhas de Vernonia Tweedieana Baker, uma planta medicinal, com atividade antinociceptiva em camundongos. Todas as frações e o extrato hidroalcólico apresentaram efeito antinociceptivo no teste da capsaicina, sendo que a fração diclorometano (Dcm) também mostrou efeito antiedematogênico. Entre os compostos isolados da fração Dcm, apenas o α-espinasterol reduziu a nocicepção e o edema induzidos pela injeção intraplantar de capsaicina. Além disso, o α- espinasterol foi capaz de deslocar o radioligante [3H]-resiniferatoxina, e também de diminuir o influxo de cálcio estimulado pela capsaicina. A fração Dcm e o composto α-espinasterol apresentaram efeito anti-hiperalgésico na nocicepção induzida por estímulo térmico, mas não induzida por estímulo mecânico em animais sem injúria. Porém, o composto α-espinasterol não apresentou atividade antinociceptiva em animais pré-tratados sistemicamente com resiniferatoxina. Este composto e a fração Dcm foram capazes de reduzir a hiperalgesia mecânica e térmica, e também o edema induzidos por adjuvante completo de Freund. A fração Dcm e o α- espinasterol não foram capazes de induzir alteração na temperatura corporal ou atividade locomotora. Também, o α-espinasterol mostrou boa absorção por via oral, e alta penetração no cérebro e na medula espinhal de camundongos. Assim, o α- espinasterol, isolado da fração Dcm, age como um antagonista do receptor TRPV1 com eficaz efeito antinociceptivo, sem indução de efeitos adversos.

Acetylcholinesterase (AChE) belongs to a distinct family of serine hydrolases and is found in both synaptic and non-synaptic locations. At the synapses, it plays a major role in the hydrolysis of the neurotransmitter acetylcholine (ACh) while in non-synaptic tissue its function is unclear. Snake venom, particularly from the Elapidae family, is a common non-synaptic source of AChE. The venom of krait (Bungarus sindanus), an Elapidae snake, contained a high level of AChE activity. As there is no literature study about Bungarus sindanus venom AChE, it was selected as a main source of AChE activity. We characterized the venom AChE following comparative inhibitory studies with human, horse and rat cholinesterase using different ligands (tacrine, malathion, carbofuran, paraquat, antidepressants, TEMED). The enzyme of krait venom showed optimum activity at alkaline pH 8.5 with an optimal temperature of 45oC. We observed a significant reduction in substrate inhibition of krait venom AChE by using a high ionic strength buffer. With a low ionic strength buffer (10 mM PO4 pH 7.5) the enzyme was inhibited by 1.5 mM AcSCh, while with a high ionic strength buffer (62 mM PO4 pH 7.5) the enzyme was inhibited by 1mM AcSCh. Furthermore, we found that krait 5 venom acetylcholinesterase is thermally stable at 45oC. The enzyme lost only 5% of its activity after incubation at 45oC for 40 min. The Michaelis-Menten constant (Km) for the hydrolysis of acetylthiocholine iodide was found to be 0.052 mM. We noted that snake venom AChE was also inhibited by ZnCl2, CdCl2 and HgCl2 in a concentration dependent manner. In addition, this enzyme showed high sensitivity to tacrine, which is known to inhibit synaptic AChE. We observed that tacrine caused a mixed type of inhibition in krait venom as well as in human serum BChE. Snake venom AChE presents similar inhibitory behavior toward commonly used pesticides and herbicides as that of human serum BChE. The snake venom AChE exhibited a mixed type of inhibition for the pesticides malathion and carbofuran and the herbicide paraquat while human serum BChE presented a mixed inhibition for malathion and paraquat and an uncompetitive inhibition for carbofuran. The krait venom AChE was also affected by antidepressants such as paroxetine, imipramine, clomipramine and sertraline. Paroxetine and sertraline caused a mixed type of inhibition, while imipramine and clomipramine exhibited a competitive inhibition. Moreover, the well-known chemical N,N,N´,N´-tetramethylethylene diamine (TEMED) caused a mixed type of inhibition in snake (Bungarus) venom as well as in horse serum BChE. Futhermore, the inhibition of TEMED, was also confirmed from in vivo study in different structures of the brain, such as striatum, hippocampus, cortex, hypothalamus and cerebellum. Decrease in AChE activity was observed in all treated groups. The results suggest that TEMED exhibits toxic effect via inhibition of cholinesterase. Taken together the krait venom AChE showed similar behavior towards different ligands (tacrine, malathion, carbofuran, paraquat, antidepressants, TEMED) like other sources of cholinestease. Furthermore, krait venom contains large amount of acetylcholinesterase having highest catalytic activity and comparatively more stable than any other sources, making it more valuable for biochemical analysis. / A enzima acetilcolinesterase (AChE, E.C. 3.1.1.7) faz parte de uma família distinta de serina hidrolases, sendo uma importante enzima regulatória, encontrada principalmente no encéfalo, músculos, eritrócitos, neurônios colinérgicos e também em veneno de cobra. Nas sinapses, a sua principal função é a hidrólise no neutrotransmissor acetilcolina (ACh), enquanto que em tecidos não-sinápticos a sua função é desconhecida. O veneno de cobra, principalmente da família Elapidae, é uma fonte não sináptica abundante de AChE. Por exemplo, a espécie Bungarus sindanus, possui um alto conteúdo de AChE. No entanto, na literatura não existem muitos relatos sobre o estudo desta enzima neste veneno. Sendo assim, o veneno de cobra da espécie Bungarus sindanus, foi selecionado comno a principal fonte de AChE neste estudo. A partir dele fez-se estudos de caracterização, comparação com outras fontes de colinesterases (soro eqüino, encéfalo de ratos e sangue humano) e estudos de inibição da enzima por diversos agentes (tacrina, malation, carbofuran, paraquat e 2 antidepressivos). Foi observado que a enzima de veneno de cobra possui um pH ótimo alcalino de pH 8.5 e uma temperatura ótima de ensaio de 45oC. A inibição por substrato, característica cinética da AChE, foi reduzida significativamente ao se usar um tampão com alta força iônica (10 mM PO4 pH 7.5). A enzima possui estabilidade térmica a 45oC. A enzima perdeu somente 5% de sua atividade após 45 min de incubação à 45oC. A constante de Michaelis-Menten (Km) para a hidrólise de ACh foi de 0.052 mM com uma Vmax de 530 μmoles/min/mg de proteína. Também, foi observado que a AChE de veneno da cobra Bungarus sindanus é inibida por ZnCl2, CdCl2 e HgCl2. A enzima apresentou alta sensibilidade a tacrina, a aqual é sabidamente um inibidor da AChE sináptica. A inibição observada foi de tipo mista, tanto em veneno de cobra, tanto quanto em cholinesterase de soro humano (BChE). Também, a enzima apresentou padrão inibitório similar com a colinesterase de soro humano quando foram testados agentes pesticidas e herbicidas. A AChE de veneno de cobra exibiu uma inibição de tipo mista para os pesticidas malation e carbofuran e para o herbicida paraquat. A única diferença foi o padrão de inibição da BChE em relação ao carbofuran, que foi do tipo incompetitivo. A atividade da enzima AChE de veneno de cobra foi inibida, também, pelos antidepressivos paroxetina, imipramina, clomipramina e sertralina. A paroxetina e a sertralina causaram uma inibição de tipo mista, enquanto que a imipramina e a clomipramina exibiram um padrão de inibição competitivo. Também, o bem conhecido composto químico N,N,N´,N´-Tetramethylethylene diamine (TEMED), o qual é rotineiramente utilizado para iniciar processos de polimerização de géis de poliacrilamida causou uma inibição de tipo mista na Ache de veneno de cobra bem como em BChE de soro eqüino. Além disto, a inibição da AChE por TEMED foi observada em diferentes estruturas cerebrais de ratos, tais como estriato, hipocampo, cortex, hipotálamo e cerebelo. Estes resultados confirmam a hipótese de que o TEMED é colinotóxico. Analisando, em conjunto, os resultados podemos concluir que a AChE do veneno da cobra Bungarus Sindanus apresentou padrão cinético inibitório quase similar a outras colinesterases para os compostos tacrina, malation, carbofuran, paraquat, antidepressivos e TEMED. Além disto, o veneno desta cobra possui altas quantidades de AChE o que o torna uma fonte valiosa para estudos bioquímicos e cinéticos desta enzima.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Statins are inhibitors of the 3-hydroxy-3-metil-glutaryl coenzyme A reductase, the rate-limiting enzyme in the pathway for cholesterol synthesis. Several studies have shown that statins, particularly atorvastatin, are neuroprotective in several conditions, including stroke, cerebral ischemia, traumatic brain injury and exposure to excitatory amino acids. However, only a few studies have investigated whether statins modulate seizure activity. In the current study we investigated whether atorvastatin or simvastatin alters seizures induced by pentylenetetrazol (PTZ), a classic convulsant agent, GABAA antagonist. Treatment of adult male Wistar rats orally with atorvastatin 10 mg/kg/day for seven days increased the latency to PTZ-induced generalized-seizures. In contrast, when the treatment with atorvastatin was withheld for 24 h (statin withdrawal), seizures were facilitated, evidenced by a decrease in latency for clonic and generalized-seizures. Such effect was not seen with a similar treatment using simvastatin or an acute treatment using a single dose of simvastatin or atorvastatin (10 mg/kg; 30 min before on PTZ). Interestingly, the effects of atorvastatin treatment or withdrawal were not accompanied by changes in plasma or the cerebral cortex cholesterol levels or in the of blood-brain barrier permeability. The atorvastatin levels in plasma and cortex after seven days of treatment were above the IC50 for inhibition of HMG-CoA reductase, whereas atorvastatin was not detectable in the plasma or cortex following 24 hours of the end of treatment. We conclude that treatment with atorvastatin and its withdrawal exert differential effects on PTZ-induced seizures, which are not related to changes in plasma or cerebral cortex levels or in the blood-brain barrier permeability. Additional studies are necessary to evaluate the molecular mechanisms underlying these findings as well as its clinical implications. / As estatinas são fármacos inibidores da enzima 3-hidroxi-3-metil-glutaril coenzima A (HMG-CoA) redutase, enzima marca passo na rota de biossíntese do colesterol. Vários trabalhos têm mostrado que as estatinas, particularmente a atorvastatina, são neuroprotetoras em diversas condições, incluindo isquemia, acidente vascular cerebral, traumatismo crânio-encefálico e exposição a aminoácidos excitatórios. No entanto, poucos estudos têm investigado se as estatinas possuem alguma efeito sobre crises convulsivas. Neste trabalho foi investigado se a atorvastatina ou a sinvastatina alteram as convulsões induzidas por pentilenotetrazol (PTZ), um agente convulsivante clássico, antagonista GABAA. O tratamento de ratos Wistar machos adultos com atorvastatina por via oral durante sete dias (10 mg/kg/dia) aumentou a latência para crises generalizadas induzidas por PTZ (60 mg/kg). Em contraste, o tratamento com atorvastatina durante sete dias (10 mg/kg/dia) diminuiu a latência para convulsões clônicas e generalizadas induzidas por PTZ 24 horas após o término do tratamento (retirada do tratamento com atorvastatina). Tais efeitos não foram vistos com tratamentos similares utilizando sinvastatina. Além disso, o tratamento agudo com sinvastatina ou atorvastatina (10 mg/kg) 30 minutos antes da administração de PTZ não alterou as convulsões induzidas por este agente convulsivante. Curiosamente, a modulação das convulsões por atorvastatina não foi acompanhada de alterações nos níveis de colesterol plasmático ou do córtex cerebral nem na permeabilidade da barreira hemato-encefálica. Os níveis de atorvastatina no plasma e no córtex após sete dias de tratamento estavam acima do IC50 para a inibição da HMG-CoA redutase, enquanto que a atorvastatina não foi detectada tanto no plasma quanto no córtex após 24 horas do término do tratamento. Concluí-se que o tratamento com atorvastatina e a cessação abrupta desse tratamento modulam de maneira diferente as convulsões induzidas por PTZ. Além disso, concluí-se que tais efeitos não estão relacionados com mudanças no colesterol plasmático e do córtex cerebral ou na permeabilidade da barreira hemato-encefálica (BHE). Estudos adicionais são necessários para avaliar os mecanismos moleculares subjacentes a estas descobertas, bem como suas implicações clínicas.

Plants from Brazilian flora were chosen and studied for their in vitro and in vivo antioxidant and in vivo hepatoprotetive activity, especially in relation to phenolic compounds which have several health benefits. These plants include Phyllanthus niruri, Solanum fastigiatum, Solidago microglossa and Baccharis trimera. The aqueous extracts of leaves showed inhibition against thiobarbituric acid reactive species (TBARS), induced by different pro-oxidants (10 μM FeSO4 and 5 μM sodium nitroprusside) in rat liver and brain homogenates. The extracts also lowered the formation of TBARS in phospholipid extracted from egg yolk. On the lipid peroxidation assay the order of antioxidant activity was Solidago microglossa>Phyllanthus niruri> Solanum fastigiatum> Baccharis trimera. The free radical scavenging activities of the extract were determined by the quenching of a stable 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical. The IC50 value of Solidago microglossa (3.8± 0.1 μg/ml), Phyllanthus niruri (43.4 ± 1.45 μg/ml), Solanum fastigiatum (68.96±1.25 μg/ml) and Baccharis trimera (415.2±15.2 μg/ml) indicates that the order of antioxidant activity is Solidago microglossa > Phyllantus niruri > Solanum fastigiatum > Baccharis trimera. The hepatoprotective activity of the extracts were also demonstrated in vivo against paracetamol-induced liver damage, as evidenced by the decrease in serum glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), and glutamate pyruvate transaminase (GPT), and decreased catalase activity in the liver in treatment groups, compared to the control. The aqueous extract also showed significant (p<0.05) hepatoprotective activity that was evident by enzymatic examination and brought back the altered levels of TBARS, non-protein thiol and ascorbic acid to near the normal levels in a dose dependent manner. Acute toxicity studies of Solanum fastigiatum revealed that the LD50 value of the extract is more than the dose 4 g/kg body weight of mice whereas, the genotoxicity of Solidago microglossa was tested using comet assay. The results obtained on the comet assay revealed that under the experiment used the extract was not genotoxic to human lymphocytes at a relatively high concentration of 0.5 mg/ml. The content of phenolics was determined using Folin Ciocalteu,s assay. The phenolic content was found to be the highest in Solidago microglossa and the lowest in Baccharis trimera. Phytochemical analysis of these plants was carried out on the basis of TLC/HPLC. The TLC analysis showed the presence of rutin in aqueous extract of Phyllanthus niruri, while, Solanum fastigiatum showed the presence of rutin and quercetin. The Phenolic profile of Solidago microglossa and Baccharis trimera was determined by using High performance liquid chromatography. On the basis of the HPLC data, quercetin (254.88±5.1 μg/ml), rutin (342.2±7.1 μg/ml) and gallic acid (2320.8±13.2 μg/ml) have been identified and quantified in the ethanolic extract of Solidago microglossa. Whereas, HPLC analysis revealed the presence of gallic acid (76.8±7.2 μg/ml) as a major compound while, rutin (20.1±2.5 μg/ml) and quercetin (10.1±1.4 μg/ml) relatively showed minor contribution in the aqueous extract of Baccharis trimera. In conclusion, the crude extract of these plants showed high antioxidant and free radical scavenging activities which are related to the presence of phenolic compounds. These results may have implications in the use of the extracts as a therapeutic agent in the prevention of oxidative stress related diseases. / Plantas da flora Brasileira foram escolhidas e estudadas por sua atividade antioxidante tanto in vivo como in vitro e também por sua atividade hepatoprotetora in vivo, especialmente relacionadas a compostos fenólicos que possuem inúmeros benefícios para a saúde. Essas plantas incluem Phyllanthus niruri, Solanum fastigiatum, Solidago microglossa e Baccharis trimera. O extrato aquoso destas folhas mostraram inibição contra a produção de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), induzidas por diferentes prooxidantes (10 μM FeSO4 e 5 μM de nitruprussiato de sódio) em homogeneizado de fígado e cérebro de ratos.Esses extratos também diminuiram a formação de TBARS em fosfolipídios extraídos de gema de ovo. No ensaio para peroxidação lipídica a ordem de atividade antioxidante foi Solidago microglossa> Phyllanthus niruri > Solanum fastigiatum > Baccharis trimera. A atividade detoxificante de radicais livres dos extratos foi determinada pela quelação do radical 2,2-difenil-1-picrilhydrazil (DDPH). Os valores de IC50 para Solidago microglossa (3.8 ± 0.1 μg/ml), Phyllanthus niruri (43.4 ± 1.45 μg/ml), Solanum fastigiatum (68.96 ± 1.25 μg/ml) e Baccharis trimera (415.2 ± 15.2 μg/ml) indicam que a ordem de atividade antioxidante é Solidago microglossa> Phyllanthus niruri > Solanum fastigiatum > Baccharis trimera. Também foi demonstrada a atividade hepatoprotetora dos extratos contra o dano hepático induzido por paracetamol in vivo, evidenciado pela diminuição nos níveis séricos da glutamato oxaloacetato transaminase (GOT) e glutamato piruvato transaminase (GPT), decréscimo na atividade da catalase no fígado do grupo tratado em comparação com o controle. O extrato aquoso mostrou também significativa (p<0,05) atividade hepatoprotetora a qual foi evidenciada por verificação de atividade enzimática e restauração dos níveis de TBARS, além disso, restauração a valores normais de forma dose dependente dos níveis de tiol não-proteico e dos níveis de ácido ascórbico. Estudos sobre a toxicidade aguda da Solanum fastigiatum revelaram que o valor da LD50 para o extrato são maiores que 4 g/Kg de peso corporal de camundongos enquanto que a genotoxicidade da Solidago microglossa foi avaliada usando o teste do cometa. Os resultados obtidos no teste do cometa revelaram que nesta condição experimental o extrato não foi genotóxico para linfócitos humanos sob concentrações relativamente altas de 0.5 mg/ml. O conteúdo fenólico foi determinado usando o teste Folin Ciocalteu. A Solidago microglossa apresentou o maio teor fenólico enquanto que a Baccharis trimera apresentou a menor quantidade. Análises fitoquímicas dessas plantas foram realizadas através de TLC/HPLC. As análises TLC revelaram a presença de rutina no extrato aquoso de Phyllanthus niruri, enquanto que na Solanum fastigiatum foi observado à presença de rutina e quercetina. O perfil fenólico da Solidago microglossa e da Baccharis trimera foi determinado por cromatografia líquida de alto desempenho. Baseado nos dados do HPLC foi identificado: quercetina (254.88 ± 5.1 μg/ml), rutina (342.2 ± 7.1 μg/ml) e ácido gálico (2320.8 ± 13.2 μg/ml) no extrato etanólico da Solidago microglossa. Além disso, analises no HPLC revelaram a presença de ácido gálico (76.8 ± 7.2 μg/ml) como o principal constituinte, enquanto que a rutina (20.1 ± 2.5 μg/ml) e quercetina (10.1 ± 1.4 μg/ml) apresentaram uma menor contribuição no extrato aquoso de Baccharis trimera . Concluindo, o extrato cru dessas plantas apresentou alta atividade antioxidante e detoxificadora de radicais livres as quais estão relacionadas à presença de compostos fenólicos. Esses resultados implicam no uso dos extratos como agentes terapêuticos na prevenção de doenças relacionadas ao estresse oxidativo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organophosphorus (OP), among them malathion, are responsible for most of the poisonings reported annually in Brazil. In addition to symptoms of cholinergic poisoning, the exposure to OP causes affective and cognitive disorders, which are not necessarily related to acetylcholinesterase (AChE) enzyme activity inhibition. One of these disorders is depression. Diphenyl diselenide [(PhSe)2] is an organoselenium compound that presents pharmacological effects, among them the antioxidant effect. Therefore, this study was designed to investigate a potential antidepressant-like effect of (PhSe)2 on a depression model induced by malathion in rats. The role of Na+K+ ATPase, AChE and monoamine oxidase (MAO) activities and oxidative stress was investigated in cerebral cortices of rats. Rats were exposed once a day for three consecutive days to malathion (50 mg/kg, intraperitoneal) and (PhSe)2 (50 mg/kg, oral). To investigate the antidepressant-like behavior rats were submitted to the forced swimming test (FST) and the open-field test (OFT). Thiobarbituric acid reactive species (TBARS) levels, enzymatic and non-enzymatic antioxidant defenses were carried out in cerebral cortices of rats. The results confirmed that malathion increased immobility time in the FST without altering the locomotor performance in the OFT. Treatment with (PhSe)2 ameliorated performance in the FST without altering the crossing numbers in the OFT. The inhibition of Na+K+ATPase activity caused by malathion was prevented by treatment with (PhSe)2. Exposure to malathion did not alter parameters of oxidative stress as well as AChE and MAO activities in cerebral cortex of rats. In conclusion, (PhSe)2 exerted antidepressant-like effect in rats exposed to malathion. Na+K+ ATPase activity is, at least in part, involved in (PhSe)2 antidepressant-like behavior. / Os inseticidas organofosforados (OF), entre eles o malation, são responsáveis por grande parte das intoxicações relatadas anualmente no Brasil. Além dos sintomas da intoxicação colinérgica, a exposição a OF causa distúrbios cognitivos e afetivos, que não necessariamente estão relacionados à inibição da atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE). Dentre esses prejuízos destaca-se a depressão. O disseleneto de difenila [(PhSe)2] é um composto orgânico de selênio que possui diversas propriedades farmacológicas, entre elas, a atividade antioxidante. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo investigar um possível efeito do tipo antidepressivo do (PhSe)2 em um modelo de depressão induzida por malation em ratos. O papel das atividades da Na+ K+ ATPase, AChE e monoamina oxidase (MAO) bem como do estresse oxidativo no comportamento antidepressivo foram investigados no córtex cerebral de ratos. Os ratos foram expostos ao malation na dose de 50 mg/kg por via intraperitonial (i.p.) e ao (PhSe)2 na dose de 50 mg/kg por via oral (p.o.) uma vez ao dia durante três dias. 24 h após a última administração de malation e/ou (PhSe)2, foram realizados os testes comportamentais e em seguida os animais foram submetidos à eutanásia. Para investigar o comportamento do tipo antidepressivo, os ratos foram submetidos ao teste do nado forçado (TNF) e ao teste do campo aberto (TCA). Os níveis de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), bem como as defesas antioxidantes enzimáticas e não-enzimáticas foram determinadas no córtex cerebral dos ratos. Os resultados confirmaram que o malation aumenta o tempo de imobilidade no TNF sem alterar a atividade locomotora no TCA. O tratamento com (PhSe)2 melhorou a performance dos animais no TNF sem que houvesse alteração no número de cruzamentos no TCA. Houve uma inibição da atividade da Na+ K+ ATPase nos animais tratados somente com malation e essa inibição foi prevenida pelo (PhSe)2. A exposição ao malation não alterou os parâmetros de estresse oxidativo bem como as atividades das enzimas AChE e MAO. Com esse trabalho, conclui-se que o (PhSe)2 exerce efeito do tipo antidepressivo em ratos expostos ao malation. A atividade da Na+ K+ ATPase está, pelo menos em parte, envolvida no comportamento do tipo antidepressivo do (PhSe)2.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cinnamaldehyde, a natural compound frequently present in cosmetic formulations, induces skin irritation when topically applied, but the mechanism by which cinnamaldehyde produces such skin reactions is unclear. Here, we showed that cinnamaldehyde induced ear edema in mice (1-6 μg/ear) with a maximum effect with 4 μg/ear (Emax of 0.18 ± 0.02 mm and an ED50 value of 2.0 (1.1- 3.4 μg/ear). Cinnamaldehyde can induce leukocyte infiltration detected by an increase in MPO activity and confirmed by histological analyses. The edema and cellular infiltration evoked by 4 μg/ear of cinnamaldehyde was prevented through topical application of ruthenium red, a non selective TRP antagonist or by camphor and HC030031, two TRPA1 receptor antagonists. In contrast, the edema and the leukocyte infiltration was unaffected by the TRPV1 receptor antagonist SB366791. Cinnamaldehydeinduced edema but not cellular infiltration was also prevented though topical application of the tachykinin NK1 antagonist aprepitant, indicating a neuropeptides release phenomenon in this process. Also, we observed that repeated topical applications of cinnamaldehyde (4 μg/ear) did not induced sensitization/desensitization alterations. Interestingly, the TRPV1 antagonist, capsaicin, repeated treatment abrogated its edematogenic response, confirming the desensitization process and decrease partially the cinnamaldehyde induced edema, suggesting the involvement of capsaicin-sensitive fibers and additional targets in cinnamaldehyde response. The present results demonstrated that cinnamaldehyde induces mouse skin inflammation through a mechanism involved the TRPA1 receptor activation and subsequent leukocyte infiltration. In addition, evidence supports the assumption that the tachykinin NK1 receptor is involved in these inflammatory responses. / O cinamaldeído é um composto natural frequentemente encontrado em formulações cosméticas, capaz de induzir irritação na pele quando aplicado topicamente, porém o mecanismo pelo qual o cinamaldeído produz estas reações ainda é desconhecido. Neste trabalho demonstramos que o cinamaldeído foi capaz de induzir edema de orelha em camundongos (1-6 μg/orelha) com um efeito máximo obtido com a dose de 4 μg/orelha (Emax de 0,18 ± 0,02 mm e um DE50 de 2,0 (1,1- 3,4) μg/orelha). O cinamaldeído foi capaz ainda de induzir infiltração leucocitária detectada por um aumento na atividade da MPO e confirmada por análise histológica. O edema e a infiltração leucocitária iniciados após aplicação tópica de 4 μg/orelha de cinamaldeído foi prevenido pela aplicação tópica de vermelho de rutênio, um antagonista TRP não seletivo, e por cânfora e HC030031, dois antagonistas seletivos TRPA1. Por outro lado, a aplicação de SB366791, um antagonista seletivo TRPV1, não alterou o edema nem a infiltração leucocitária. Ainda, o edema induzido pelo cinamaldeído foi prevenido pela aplicação tópica de aprepitant, um antagonista seletivo do receptor NK1 para taquicininas, sugerindo que a liberação de neuropeptídeos esteja envolvida neste processo. Também foi observado que a aplicação tópica repetida de cinamaldeído 4 μg/orelha não foi capaz de induzir processos de ensibilização/dessensibilização. No entanto, o tratamento repetidocom o antagonista TRPV1, capsaicina, aboliu o edema induzido pela própria capsaicina, confirmando a ocorrência de dessensibilização, e diminuiu parcialmente o edema induzido pelo cinamaldeído sugerindo o envolvimento de fibras sensíveis a capsaicina, além de outras vias, neste processo. Os resultados demonstram que o cinamaldeído induz um processo inflamatório na pele através de um mecanismo que envolve a ativação do receptor TRPA1 e consequente infiltração leucocitária.