The effects of the toxic exposure of fish to the herbicides clomazone (isoxazolidinone-Gamit®), quinclorac (quinoline-Facet®) and metsulfuron methyl (sulfonylurea-Ally®), used in rice fields were investigated. Experiments were carried out with silver catfish (Rhamdia quelen) to establish an average lethal concentration in 96 hours (LC50 96 h) of exposure to herbicides as well as to determine brain and muscle AChE activity in this specie. In additional experiments, silver catfish were placed into water, for 45 days, taken from the rice cultivation after the application of herbicides. Survival parameters as well as growth and metabolic (glucose, lactate, glycogen and protein) were determined in this species. Piava (Leporinus obtusidens) were exposed (96 and 192 h) to clomazone in the concentration used for rice culture (0.5 mg/L) and recovery tests (192 h) in water free of herbicide were performed. Enzymatic (AChE and CAT), formation of TBARS, protein carbonylation and some metabolic parameters (glycogen, lactate, glucose and protein) were evaluated in different tissues. Results showed that LC50-96 h values for silver catfish were 7.32 mg/L for clomazone, 395 mg/L for quinclorac and no values were obtained for metsulfuron methyl, the fish survived in maximum concentration of 1200 mg/L. Our findings showed that clomazone is a potent inhibitor of AChE activity in silver catfish, showing an inhibition up to 83% in brain and 89% in muscle. However, quinclorac and metsulfuron methyl caused an increase of the brain AChE activity (98 and 179%, respectively) and a decrease in the muscle AChE activity (88 and 56% respectively). After 45 days of quinclorac exposure, silver catfish showed a decrease of 4% in the survival rates. In water with clomazone and quinclorac a reduction in the growth of fish was observed. In the liver tissue of silver catfish exposed to clomazone and quinclorac a glycogen increase and a reduction in the glucose and lactate levels were observed 9 indicating liver gluconeogenesis. In the muscle tissue, there was a decrease in the muscle glycogen, with a lactate increase. There was a decrease in the AChE activity in brain and heart of piava exposed to clomazone (96 and 192 h). AChE activity decreased in muscle after 192 h of exposure. Regarding the recovery of the AChE activity in piava, the inhibition persisted after 192 h in water free of herbicide in brain, muscle and eye. TBARS levels were increased in the brain of piava during the exposure periods, whereas an increase in liver and muscle was observed after 192 h of exposure. TBARS levels did not return to controls values during the recovery period, except for liver. The exposure of piava resulted in an increase in the formation of protein carbonyl in liver, which was not recovered. In liver, the reduction in the CAT activity is related to the increase in liver TBARS, showing that this herbicide causes oxidative damage. Furthermore, in this study the glycogen levels in kidneys of piava exposed to clomazone showed an increase whereas lactate, glucose and protein values to these tissues were decreased. In muscle tissue of piava exposed to clomazone (96 h) was demonstrate a glycogen increased that after recovery returned to the values of control. Muscle tissue of piavas also showed lactate increased, a decreased glucose and protein, however lactate levels not were recovered. These results demonstrate that after exposing piava to clomazone (96 and 192 h) some metabolic and enzymatic changes could not be recovered, even exposing the fish to water free of herbicide (192 h). The results of this study showed that the exposure of fish to herbicides used in rice culture affects the cholinergic system, as well as the metabolic and oxidative parameters causing a condition of oxidative stress. Therefore, the parameters evaluated in piava and silver catfish may be recommended for the monitoring of water contamination by clomazone, quinclorac and metsulfuron methyl. / Neste estudo, investigaram-se os efeitos toxicológicos da exposição de peixes aos herbicidas COLOCAR CLASSE clomazone (isoxazolidinonas- Gamit®), quinclorac (quinolinas- Facet®) e metasulfuron metil (sulfoniluréia- Ally®), utilizados na lavoura de arroz. Primeiramente, foram realizados experimentos com jundiás (Rhamdia quelen) para estabelecer uma concentração média letal em 96 horas (CL50-96h) de exposição aos herbicidas e determinar a atividade da AChE cerebral e muscular nesses peixes. Em experimentos adicionais, jundiás foram expostos por 45 dias em águas retiradas do cultivo do arroz após a aplicação dos herbicidas. Foram determinados parâmetros de sobrevivência, crescimento e metabólicos (glicose, lactato, glicogênio e proteína) nestes peixes. Piavas (Leporinus obtusidens) foram submetidas à exposição (96 e 192 h) do clomazone na concentração utilizada na lavoura de arroz (0,5 mg/L) e, em seguida a testes de recuperação (192 h) em água livre deste herbicida. Foram avaliados parâmetros enzimáticos (AChE e CAT), formação de TBARS, carbonilação de proteínas e alguns metabólicos (glicogênio, lactato, glicose e proteína) em diferentes tecidos. Os resultados demonstraram que os valores de CL50-96h para os jundiás nos herbicidas foram: 7,32 mg/L para o clomazone, 395 mg/L para o quinclorac e para o metasulfuron metil este valor não foi obtido, pois os peixes sobreviveram em concentração máxima de 1200 mg/L deste herbicida. Nossos resultados revelaram que o clomazone é um potente inibidor da atividade da AChE em jundiás, mostrando uma inibição de até 83% em cérebro e de 89% em músculo. No entanto, quinclorac e metasulfuron metil causaram aumento da AChE cerebral (98 e 179%, respectivamente) e diminuição dessa atividade no músculo (88 e 56%, respectivamente). Depois de 45 dias de exposição aos herbicidas, os jundiás expostos ao quinclorac demonstraram diminuição de 4% nos índices de sobrevivência. E, em água com clomazone e com quinclorac ocorreu redução no crescimento dos peixes. No tecido hepático dos jundiás expostos ao clomazone e quinclorac houve aumento de glicogênio, redução nos níveis de lactato. No tecido muscular verificou-se um aumento do lactato. Em piavas expostas ao clomazone (96 e 192 h) houve diminuição na atividade da AChE, em cérebro e em coração dos peixes. A atividade da AChE muscular diminuiu depois de 192 h de exposição. Em relação à recuperação da atividade da AChE em piavas, observou-se que a inibição persistiu após 192 h em água livre de herbicida em cérebro, músculo e olho. Os níveis de TBARS apresentaram-se aumentados em cérebro de piavas nos períodos de exposição, enquanto em fígado e em músculo foi observado o aumento depois de 192 h de exposição. Em relação ao período de recuperação, verificou-se que os níveis de TBARS não retornaram aos valores iniciais, com exceção do fígado. A exposição de piavas resultou num aumento na formação de carbonilação proteíca em fígado, que não foi recuperado. No fígado, a diminuição da atividade da CAT está relacionada com o aumento de TBARS hepático, demonstrando que este herbicida induz dano oxidativo. Além disso, no presente estudo os níveis de glicogênio em fígado e em rins de piavas expostas ao clomazone mostraram um aumento, enquanto os valores de lactato, glicose e de proteína obtido para esses tecidos diminuíram. No tecido muscular de piavas expostas por 96 h ao clomazone foi demonstrado um aumento do glicogênio que após o período de recuperação retornou aos valores do controle. Nesse mesmo tecido, essas piavas apresentaram um aumento de lactato, a diminuição de glicose e de proteína, sendo que o lactato não foi recuperado. Estes resultados indicam que após a exposição de piavas ao clomazone (96 e 192 h) algumas mudanças enzimáticas e metabólicas não podem ser recuperadas, mesmo submetendo os peixes ao tratamento em água livre de herbicida (192 h). Contudo, os resultados obtidos no presente estudo demonstraram que a exposição de peixes a herbicidas utilizados na lavoura de arroz irrigado afeta o sistema colinérgico, os parâmetros metabólicos e oxidativos causando uma condição de estresse oxidativo. Portanto, os parâmetros avaliados em jundiás e piavas podem ser recomendados para o monitoramento de contaminação da água por clomazone, quinclorac e metasulfuron metil.

The population structure from the genetic and evolutive view-point tries to quantify the morphologic and quantitative variability existing among the individuals, their reproductive behavior, and gene flow patterns, and the adaptative strategies to the local environment. The present study had as objective to describe the genetic population structure and the genetic variability found in natural populations of Parides agavus Santa Maria region. For the study it was utilized polyacrylamide gel electrophoresis, for isozymes. Eighty-eight P. agavus adult individuals were collected in three localities in Santa Maria. Eleven genic loci were obtained totalizing 26 alleles. The genetic diversity levels presented by the populations of P. agavus, can be considered high if they are compared with other lepidoptera species. The index of fixation for the population set presented positive value suggesting the bias panmixia in the population set. The mean FST was low, indicating little genetic differentiation among the sampling populations suggesting high gene flow or that these ones originated themselves for irradiation of same population in the past. The genetic divergence between the pairs of populations agree with the values found to the genetic distance, these data can be effect of high dispersal specie or from a connexity of the studied areas, in the past. The gene flow estimated is sufficient to maintain the low genetic differentiation among the populations of this species. / A estrutura populacional do ponto de vista genético e evolutivo procura quantificar a variabilidade morfológica e quantitativa existente entre os indivíduos, seu comportamento reprodutivo, os padrões de fluxo gênico, e as estratégias adaptativas aos ambientes locais. O presente estudo teve como objetivo descrever a estrutura genética populacional e a variabilidade genética encontrada em populações naturais de Parides agavus da região de Santa Maria. Para o estudo utilizou-se eletroforese em gel de poliacrilamida para alozimas. Foram coletados 88 indivíduos adultos de P. agavus em três localidades de Santa Maria. Foram obtidos 11 locos gênicos totalizando 26 alelos. Os níveis de diversidade genética apresentados pelas populações de P. agavus, podem ser considerados altos se comparados com outras espécies de lepidópteros. O índice de fixação para o conjunto das populações apresentou valor positivo sugerindo desvio da panmixia no conjunto das populações. O FST médio foi baixo indicando pouca diferenciação genética entre as populações amostradas sugerindo um alto fluxo gênico entre as populações, outra suposição sugere que estas se originaram por radiação de uma mesma população no passado. A divergência genética entre os pares de populações concorda com os valores encontrados para a distância genética, estes dados podem ser efeitos da alta dispersão da espécie, ou de uma conectividade das áreas estudadas, no passado. O fluxo gênico aparente médio estimado é suficiente para manter a baixa diferenciação genética entre as populações desta espécie.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Metabolic syndrome (MetS) is characterized by the presence of set cardiovascular risk factors such as hypertension, hyperglycemia, dyslipidemia and abdominal obesity. This pathology has been widely discussed due to the impact of cardiovascular disease (CVD), has been a concern for public health. In addition to the classic risk factors of this syndrome, has been indicated the presence of a low-grade chronic inflammation in their patients, which is considered a key point in the development of atherosclerosis and CVD. Some inflammatory markers has been used in order to diagnose cardiovascular asymptomatic patients at risk, as the levels of C-reactive protein (CRP) and uric acid and the activity of myeloperoxidase enzyme (MPO). In addition, studies have shown close relation of the purinergic and cholinergic systems in control of the inflammatory process. The ATP molecule has been considered a pro-inflammatory, while adenosine, which is the end product of ATP hydrolysis, appears to play protective action and anti-inflammatory. Acetylcholine (ACh), in turn, performs anti-inflammatory functions to inhibit secretion of cytokines by immune cells. In this context, the objective of this study was to investigate in serum and lymphocytes of 20 patients with MetS, the activity of the enzymes nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase), ectonucleotídeo pyrophosphatase / phosphodiesterases (E-NPP), adenosine deaminase (ADA), which control ATP and adenosine extracellular levels, and to analyze the activity of acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE) enzymes, which control the extracellular ACh level in order to effect the purinergic and cholinergic systems in patients with inflammatory action MetS. The results showed a decreased activity of the enzymes NTPDase and ADA in lymphocytes from patients with MetS. Moreover, we observed an increase in activity of the E-NPP and ADA in the serum of these patients. In addition, an increase in activity of both cholinesterase AChE and BuChE was observed in lymphocytes and serum, respectively. Finally, patients with MetS showed higher levels of CRP and uric acid as well as increased activity of MPO. Thus, the present results show the presence of an inflammatory state in patients with MetS by both the increase in inflammatory markers classics, and by immunomodulation triggered by purinergic and cholinergic systems. The lower activity of NTPDase in lymphocytes results in increased availability of extracellular ATP to stimulate inflammation and to influence the activity of other enzymes purinergic. Likewise, the high cholinesterase activities results in decreased availability of ACh extracellular, reducing the anti-inflammatory cholinergic effect. Thus, one may indicate that the purinergic and cholinergic systems have important effects in modulating the inflammatory process present in MetS, and the parameters mentioned in this research can useful in clinical medicine, to monitor the disease. / A Síndrome Metabólica (SMet) caracteriza-se pela presença de um conjunto de fatores de risco cardiovasculares, como hipertensão, hiperglicemia, dislipidemia e obesidade abdominal. Essa patologia tem sido amplamente discutida em virtude do impacto das doenças cardiovasculares (DCVs), já sendo uma preocupação em termos de saúde pública. Além dos fatores de riscos clássicos dessa síndrome, indica-se a presença de uma inflamação crônica de baixo grau nos seus portadores, a qual é considerada ponto chave no desenvolvimento de aterosclerose e de DCVs. Alguns marcadores inflamatórios têm sido utilizados com o intuito de diagnosticar pacientes assintomáticos sob risco cardiovascular, como os níveis de proteína C-reativa (PCR) e de ácido úrico, bem como a atividade da enzima mieloperoxidase (MPO). Além disso, pesquisas têm demonstrado estreita relação dos sistemas purinérgico e colinérgico com o controle do processo inflamatório. O ATP tem sido considerado uma molécula pró-inflamatória, enquanto que a adenosina, produto final da hidrólise do ATP, parece desempenhar ações protetoras e anti-inflamatórias. A acetilcolina (ACh), por sua vez, desempenha funções anti-inflamatórias por inibir a secreção de citocinas pelas células imunes. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar, em soro e linfócitos de 20 pacientes com SMet, a atividade das enzimas nucleotídeo trifosfato difosfoidrolase (NTPDase), ectonucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterases (E-NPP), adenosina desaminase (ADA), as quais controlam os níveis de ATP e adenosina extracelulares, assim como analisar a atividade das enzimas acetilcolinesterase (AChE) e butirilcolinesterase (BuChE), as quais controlam o nível extracelular de ACh, tendo em vista o efeito dos sistemas purinérgico e colinérgico nas ações inflamatórias dos pacientes com SMet. Os resultados obtidos demonstraram uma diminuição da atividade das enzimas NTPDase e ADA em linfócitos de pacientes com SMet. Por outro lado, observou-se um aumento na atividade da E-NPP e ADA em soro desses pacientes. Em adição, um aumento na atividade de ambas as colinesterases AChE e BuChE foi observado em linfócitos e soro , respectivamente. Além disso, os pacientes com SMet apresentaram níveis maiores de PCR e ácido úrico, bem como maior atividade da enzima MPO. Com isso, os resultados deste trabalho evidenciam a presença de um estado inflamatório nos pacientes com SMet tanto pelo aumento dos marcadores inflamatórios clássicos, quanto pela imunomodulação desencadeada pelos sistemas purinérgico e colinérgico. A menor atividade da NTPDase em linfócitos resulta em maior disponibilidade de ATP extracelular para estimular a inflamação, influenciando a atividade das demais enzimas purinérgicas. Da mesma forma, uma maior atividade das colinesterases resulta em menor disponibilidade de ACh extracelular, diminuindo o efeito colinérgico anti-inflamatório. Dessa forma, pode-se indicar que os sistemas purinérgico e colinérgico apresentam importantes efeitos na modulação do processo inflamatório presente na SMet, podendo ser úteis na clínica médica e no monitoramento da patologia.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Glutathione peroxidase (GPx; EC 1.11.1.9) is a well-known selenoenzyme that catalyzes the reduction of hydrogen peroxide and some organic hydroperoxides by glutathione (GSH) and protects lipid membranes and other cellular components against oxidative stress, which is related to many diseases and this enzyme is regarded as one of the most important antioxidant enzymes in living organisms. Because the natural GPx has some shortcomings (e.g. instability and poor availability), scientists have paid more attention to its artificial imitation. Synthetic organoselenium and organotellurium compounds have emerged as excellent candidates to act as GPx mimics. Thus, in this study, several aminoacids derivatives containing selenium or tellurium were tested in order to evaluate their in vitro (i) GPx mimic properties (or GPx like activity) according to the model reaction (H202 + 2PhSH → PhSSPh + 2H20); (ii) catalytic properties, (iii) reactivity with low molecular weight thiols (reduced glutathione, captopril and dithiothreitol) and (iv) their effect against lipid peroxidation have been performed. All compounds tested in this study showed ability to imitate de antioxidant enzyme GPx, but this property showed a dependence on the aminoacid residue and steric effect. Compounds C, D and 7g derivatives were found as the best catalysts in reducing peroxides, in comparison with other compounds tested. These results suggest that aminoacids derivatives compounds containing selenium or tellurium used in this work can be considered promising GPx mimetics. / A Glutationa Peroxidase (GPx; EC 1.11.1.9) é uma selenoenzima que catalisa a redução do peróxido de hidrogênio e hidroperóxidos orgânicos na presença de glutationa (GSH). Sua ação catalítica evita, desta forma, a oxidação dos lipídios constituintes da membrana, bem como de outros componentes celulares. Sabe-se que a produção excessiva de espécies reativas de oxigênio (EROs) está relacionada ao surgimento de muitas doenças, e a enzima GPx é considerada uma das mais importantes enzimas antioxidantes presentes nos organismos vivos, sendo necessária para auxiliar na proteção contra estas patologias. No entanto, a enzima GPx possui algumas desvantagens tais como, instabilidade e pouca viabilidade no que diz respeito a uma possível administração oral ou endovenosa, por isso, surgiu o interesse na síntese de compostos que possam mimetizar o mecanismo de ação dessa enzima. Dados da literatura têm demonstrado que os compostos orgânicos sintéticos de selênio (Se) e telúrio (Te) são excelentes miméticos da enzima GPx. Assim, neste estudo, uma série de compostos orgânicos derivados de aminoácidos contendo Se e Te na estrutura foram testados com a finalidade de avaliação in vitro da (i) atividade mimética da GPx (ou tipo GPx, isto é, GPx like activity ) de acordo com a reação H2O2 + 2PhSH PhSSPh + 2H2O; (ii) propriedades catalíticas destes compostos, (iii) reatividade e possível oxidação dos compostos tiólicos de baixo peso molecular (glutationa reduzida, captopril e ditiotreitol) e o (iv) efeito contra a peroxidação lipídica. Todos os compostos utilizados neste trabalho demonstraram atividade mimética à GPx; porém, essa propriedade apresentou uma dependência em relação ao resíduo de aminoácido presente na estrutura do composto, bem como influência estérica. Os disselenetos C, D e os derivados do telureto 7g foram os mais eficazes na redução de peróxidos quando comparados aos demais compostos utilizados neste estudo. Portanto, estes resultados sugerem que os compostos orgânicos derivados de aminoácidos contendo Se ou Te podem ser considerados miméticos importantes da GPx.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The zebrafish (Danio rerio) is a small teleost widely used in several scientific researches. Among the characteristics that make zebrafish an attractive model organism when compared to rodents, we highlight the easy maintenance, manipulation, and the feasibility for the evaluation of neurochemical aspects that influence animal behavior. The zebrafish genes have been already sequenced and present a high degree of homology in relation to their human counterparts, which allows the use of this species in translational studies of stress and defensive behavior. In fish, exposure to alarm substance from conspecifics is an experimental model that induces fear, naturally mimicking the chemical communication that occur during the attack of predators. In the literature, the behavioral analysis of two zebrafish strains (wild type WT and leopard leo ) showed that leo presents an exacerbation of anxiety-like behaviors. This aspect could be an important characteristic for assessing the defensive behaviors triggered by alarm substance in distinct experimental approaches. Thus, the goal of this work was to evaluate the behavioral profile of WT and leo acutely exposed to alarm substance from conspecifics (5 min) at three contexts: during the alarm substance exposure period (Experiment 1); after exposure, in habituation to novelty (Experiment 2); or after exposure, in the light-dark test (Experiment 3). Furthermore, we verified the influence of alarm substance on pigment response. During the alarm substance exposure (Experiment 1), leo increased the vertical drifts, as well as the number and duration of erratic movements, while WT increased the number of erratic movements and the latency to enter the upper area of the apparatus. Both strains did not present significant changes on pigment response. In the novel tank test (Experiment 2), WT presented increased fear responses. On the other hand, leo increased the vertical exploration, indicating differences on habituation to novelty. In the light-dark test (Experiment 3), the alarm substance promoted a significant increase in the number of erratic movements, but elicited different responses in scototaxis, in the latency to enter the dark compartment, and in the number of risk assessment episodes. Principal component analyses suggested that burst swimming, anxiety-like behaviors, and locomotion/exploration were the main factors that contributed to the results obtained in the Experiments 1, 2, and 3, respectively. Altogether, the behavioral responses of alarm substance from conspecifics in zebrafish are strain- and context-dependent. / O peixe zebra (Danio rerio) é um pequeno teleósteo amplamente utilizado em pesquisas científicas nas diferentes áreas do conhecimento. Dentre as características que tornam o peixe zebra um atrativo organismo modelo quando comparado com roedores podemos citar a facilidade de manutenção, a manipulação e a viabilidade para a avaliação de aspectos neuroquímicos que influenciam o comportamento animal. O genoma do peixe zebra já foi totalmente sequenciado e sua alta homologia com genes humanos possibilita a utilização da espécie em estudos translacionais de estresse e comportamento defensivo. Em peixes, a exposição à substância de alarme de co-específicos é um modelo experimental capaz de induzir medo, mimetizando de modo natural a comunicação química que ocorre em situações de ataque de predadores. Na literatura, a análise comportamental de duas linhagens de peixe zebra (selvagem WT e leopardo leo ) demonstrou que leo apresenta uma exacerbação do comportamento tipo ansiedade, o que poderia ser um importante aspecto para a investigação dos comportamentos defensivos desencadeados pela substância de alarme em diferentes situações experimentais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão comportamental das linhagens de peixe zebra WT e leo expostas agudamente à substância de alarme (5 min) em três contextos: durante o período de exposição (Experimento 1); após a exposição, em respostas de habituação à novidade (Experimento 2); ou após a exposição, na preferência claro-escuro (Experimento 3). Além disso, verificamos a influência da substância de alarme sobre a resposta pigmentar de ambas as linhagens. Durante a exposição à substância de alarme (Experimento 1), a linhagem leo aumentou o nado vertical, bem como o número e a duração de movimentos erráticos, enquanto que WT aumentou o número de movimentos erráticos e a latência para entrada na área superior do aparato. Ambas as linhagens não apresentaram variação no padrão de pigmentação. No teste do tanque novo (Experimento 2), a linhagem WT apresentou mais respostas relacionadas ao medo. Por outro lado, leo apresentou um aumento das transições e do tempo gasto no topo, indicando diferenças na habituação. A substância de alarme aumentou o número de movimentos erráticos no teste claro-escuro (Experimento 3), mas desencadeou diferentes respostas na escototaxia, na latência para entrada no compartimento escuro e nos episódios de avaliação de risco. A análise principal de componentes sugeriu que o nado acelerado, comportamentos tipo ansiedade e locomoção/exploração foram os fatores que mais contribuíram para os resultados obtidos nos Experimentos 1, 2 e 3, respectivamente. Em suma, a substância de alarme apresenta uma resposta dependente de linhagem e contexto em peixe zebra.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The intensive use and/or inadequate management of pesticides have led to contamination of the aquatic ecosystem, reaching the biota living there, including the fish. Pesticides can affect toxicological parameters these animals, harming their survival. In this way, the aim this study has to evaluate biochemistry changes in carps (Cyprinus carpio) after exposure to a commercial formulation of the fungicide tebuconazole (Folicur®). At first, we performed a test of acute toxicity to determine the LC50 (96h) of tebuconazole for C. carpio. The animals were exposed to concentrations 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 mg/L for 96 hours. After this period, were anesthetized and euthanized. Using the whole-body method, we investigated the levels of TBARS, protein carbonyls, activities of enzymes GST, CAT, SOD and AChE, levels of non-enzymatic antioxidants GSH and AsA and metabolic parameters, among which, lactate, glycogen, glucose, ammonia, amino acids and protein. Secondly, fish were exposed to the fungicide during seven days, both in field conditions (rice paddy field) as a laboratory. The concentrations used in the laboratory (33.5 and 36.2 mg/L) were close to the concentration used for rice farming (31.9 mg/L). After the experimental periods, we sampled brain, liver and muscle of fish. The biochemical parameters analyzed were as follows: TBARS levels in brain, liver and muscle, protein carbonyl in liver, enzyme activities CAT and GST in liver and AChE in brain and muscle. In the first experiment was obtained as LC50 (96h) of tebuconazole for C. carpio concentration 2.37 mg/L. The body levels of TBARS showed to be high at all concentrations tested. In contrast, the enzymes GST, CAT and SOD showed reduction in their activities. The levels of GSH and AsA were also decreased after the same period. Regarding the activity of AChE and the levels of protein carbonyls, there were no statistically significant changes. Among the metabolic parameters, there was an increase in the levels of glycogen and glucose concentration 1.5 mg/L, whereas protein levels were reduced at concentrations 2.0 and 2.5 mg/L. In the second experiment, we observed increased levels of TBARS in brain only in the field condition, while in liver and muscle this increase was observed both in field and laboratory. Likewise, the levels of protein carbonyls increased in both experimental conditions. The activity of AChE in brain was increased only in the field condition, whereas in the laboratory no significant change was observed. The activities of CAT, GST and AChE in muscle showed no significant change in both experimental conditions. The results of this research, considering the two experiments show that this fungicide causes disorders in antioxidants and metabolic parameters in fish exposed, indicating the occurrence of oxidative stress, which can compromise their survival in the wild. The evaluation of TBARS levels and protein carbonyl in the liver of carp can be used as a biomarker of exposure to tebuconazole. / O intenso uso e/ou manejo inadequado de pesticidas têm levado à contaminação do ecossistema aquático, atingindo a biota ali existente, incluindo os peixes. Pesticidas podem afetar parâmetros toxicológicos desses animais, prejudicando sua sobrevivência. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar alterações bioquímicas em carpas (Cyprinus carpio) após exposição a uma formulação comercial do fungicida tebuconazole (Folicur®). Num primeiro momento, foi realizado um teste de toxicidade aguda a fim de determinar a CL50 (96h) do tebuconazole para C. carpio. Os animais foram expostos às concentrações 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 e 3,0 mg/L, durante 96 horas. Após esse período, foram anestesiados e eutanasiados. Utilizando o método whole-body, foram investigados os níveis de TBARS, proteína carbonil, atividades das enzimas GST, CAT, SOD e AChE, níveis dos antioxidantes não enzimáticos GSH e AsA e parâmetros metabólicos, dentre os quais, lactato, glicogênio, glicose, amônia, aminoácidos e proteína. Num segundo momento, os peixes foram expostos ao fungicida durante sete dias, tanto em condição de campo (lavoura de arroz irrigado) como de laboratório. As concentrações utilizadas em laboratório (33,5 e 36,2 μg/L) foram próximas à concentração utilizada na lavoura de arroz (31,9 μg/L). Decorridos os períodos experimentais, foram amostrados cérebro, fígado e músculo dos peixes. Os parâmetros bioquímicos analisados foram os seguintes: níveis de TBARS em cérebro, fígado e músculo; proteína carbonil em fígado; atividades das enzimas CAT e GST em fígado e da AChE em cérebro e músculo. No primeiro experimento obteve-se como CL50 (96h) do tebuconazole para C. carpio a concentração 2,37 mg/L. Os níveis corporais de TBARS mostraram-se elevados em todas as concentrações testadas. Ao contrário, as enzimas GST, CAT e SOD mostraram redução em suas atividades. Os níveis de GSH e AsA também se mostraram diminuídos após o mesmo período. Em relação à atividade da AChE e aos níveis de proteína carbonil, não foram observadas alterações estatisticamente significativas. Dentre os parâmetros metabólicos, houve aumento nos níveis de glicogênio e glicose na concentração 1,5 mg/L, enquanto que os níveis de proteína foram reduzidos nas concentrações 2,0 e 2,5 mg/L. No segundo experimento, observou-se aumento nos níveis de TBARS em cérebro somente na condição de campo, enquanto que em fígado e músculo esse aumento foi verificado tanto em campo quanto em laboratório. Da mesma forma, os níveis de proteína carbonil aumentaram em ambas as condições experimentais. A atividade da AChE em cérebro se mostrou aumentada somente em condição de campo, enquanto que em laboratório nenhuma alteração significativa foi observada. As atividades da CAT, GST e AChE em músculo não apresentaram mudanças significativas em ambas as condições experimentais. Os resultados da presente investigação, considerando os dois experimentos realizados, mostram que esse fungicida provoca desordens em parâmetros antioxidantes e metabólicos nos peixes expostos, indicando a ocorrência de estresse oxidativo, o que pode comprometer sua sobrevivência no meio natural. A avaliação dos níveis de TBARS e de proteína carbonil em fígado de carpas pode ser utilizada como biomarcador de exposição ao tebuconazole.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The endogenous poliaminas, putrescine, spermidina and spermine are aliphatics amines that are present in high concentrations in the central nervous system (SNC). The action of the poliamines involves the modulation of several ionic channels, including the subtype of glutamatergic N-methyl-D-aspartate receptor (NMDA). The processes mediated by NMDA receptor include synaptic plasticity and formation of neural circuitry. It is believed that these plasticities happening in some cerebral areas specifies, as the hippocampus, are critical for the learning and memory processes. It is described that spermidine (SPD), as well as the protein kinase are directly involved with processes of formation of the memory. Therefore, we investigated the involvement of the Ca2+ dependent (PKC) and cAMP-dependent (PKA) protein kinase in the facilitatory effect induced by SPD on the memory of males Wistar rats. For that, the rats were bilaterally cannulae in the hippocampus, after the surgical recovery, the animals were trained in the inhibitory avoidance task and injected (0.5 μL) bilaterally in the hippocampus. A subset of the animals was euthanized 30 or 180 min after injections and activity of PKC, PKA and cAMP response element-binding protein (CREB), in the hippocampus, was determined for Western blot. The other animals had a testing session, 24 h pos-training in the inhibitory avoidance apparatus. The post-training administration of the 3-[1-(Dimethylaminopropyl)indol-3-yl]-4-(indol-3-yl)maleimide hydrochloride [GF 109203X, 2.5 ρmol intrahippocampal (ih)], inhibitor of PKC, N-[2-bromocinnamylamino ethyl]-(5-isoquinoline sulfonamide) [H-89, 0.5 ρmol intrahippocampal (ih)], PKA inhibitor or arcaine (0.02 nmol ih), the antagonist of the NMDA receptor polyamine-binding site prevented memory improvement induced by SPD (0.2 nmol ih). The SPD (0.2 nmol), in the hippocampus, facilitated PKC 30 min, PKA and CREB phosphorylation 180 min after administration, and increased translocation of the catalytic subunit of PKA into the nucleus. GF 109203X, (2.5 ρmol) prevented the stimulatory effect of SPD on PKC, PKA and CREB phosphorylation. Furthermore, arcaine (0.02 nmol) and H-89 (0.5 ρmol) prevented the stimulatory effect of SPD on PKA and CREB phosphorylation 180 min after administration. None of the drugs studies altered the locomotor activity of the animals. These results suggest that the facilitatory effect of the memory induced by the ih administration SPD involves the cross talk between PKC and PKA/CREB, with PKC activation follow by PKA/CREB pathways activation in rats. / As poliaminas endógenas, putrescina, espermidina e espermina, são aminas alifáticas que estão presentes em altas concentrações no sistema nervoso central (SNC). As poliaminas modulam diversos canais iônicos, incluindo o subtipo de receptor glutamatérgico N-metil D-aspartato (NMDA). Os processos mediados pelo receptor NMDA incluem plasticidade sináptica e formação de circuitos neurais. Acredita-se que estas plasticidades ocorrendo em algumas regiões cerebrais específicas, como o hipocampo, são críticas para os processos de aprendizado e memória. Está descrito que a espermidina (SPD), assim como as proteínas quinase, esta diretamente envolvida com os processos de formação da memória. Assim, investigamos o envolvimento das proteínas quinases dependente de AMPc (PKA) e dependente de Ca2+ (PKC) sobre a melhora da memória induzida por SPD em ratos. Para isso, ratos Wistar machos foram canulados bilateralmente no hipocampo e após a recuperação cirúrgica treinados na tarefa de esquiva inibitória. Imediatamente após o treino os animais receberam através das cânulas (0,5 μl/sítio) a administração de N-[2-bromocinamilamino etil]-(5-isoquinolina sulfonamida) [H-89, 0,5 ρmol intrahipocampal (ih)], inibidor da PKA, 3-[1-(Dimetilaminopropil)indol-3-il]-4-(indol-3-il)maleimida hidrochloride [GF 109203X, 2,5 ρmol (ih)], inibidor da PKC, arcaína (0,02 nmol, ih), antagonista do sítio de ligação das poliaminas no receptor NMDA ou SPD (0,2 nmol, ih). Um grupo de animais foi eutanasiado 30 ou 180 minutos após a administração das drogas e a atividade da PKC, PKA e o elemento ligante responsivo ao AMPc (CREB), no hipocampo, foi determinada por Western blot. Os outros animais foram submetidos à sessão de teste, 24 horas depois do treino na esquiva inibitória. A administração de H-89, GF 109203X ou arcaína preveniu a melhora da memória induzida por SPD. A SPD (0,2 nmol) aumentou a fosforilação da PKC 30 min, da PKA e do CREB 180 min após a injeção e aumentou a translocação da subunidade catalítica da PKA do citosol para o núcleo. GF 109203X, (2,5 ρmol) preveniu o efeito estimulatório da SPD sobre a fosforilação da PKC, PKA e CREB. Além disso, arcaína (0,02 nmol) e H- 89 (0,5 ρmol) preveniram o efeito estimulatório da SPD sobre a fosforilação da PKA e CREB 180 min depois da injeção. Nenhuma das drogas alterou a atividade motora dos animais. Estes resultados sugerem que o efeito facilitatório da memória induzido pela administração ih de SPD envolve um cruzamento entre PKC e PKA/CREB, com a ativação inicial da PKC, seguida da ativação da cascata PKA/CREB em ratos. Assim, poderemos determinar um possível mecanismo de ação da espermidina nos processos de formação da memória, e desta forma, fornecer subsídios para o desenvolvimento de fármacos.

Erythrina crista-galli L. and Erythrina falcata Benth. are the only two native species of corticeira from RS State. From 2004 to 2005, floral visitors, possible pollinators and phenology of those two species were studied at urban region of Santa Maria. On 42h of observations, 2750 visitors were registered on E. crista-galli. Apidae bees, Trigona spinipes (Fabricius, 1793) and Apis mellifera (Linnaeus, 1758) were the most frequent, being the probable pollinators, followed by wasps, ants, flies, beetles and butterflies. Besides insects, hummingbirds of the Trochilidae family were observed: Chlorostilbon aureoventris (d Orbigny and Lafresnaye, 1838), Amazilia versicolor (Vieillot, 1818) and Melanotrochilus fuscus (Vieillot, 1817). E. crista-galli flourishes from October to December. The anthesis is diurnal and lasts 5 days. On 40h of observations, 1238 floral visitors were registered on E. falcata, belonging to the same taxonomic groups registered for the previous species. The hummingbirds were the most frequent floral visitors and were considered pollinators of this species. E. falcata flourishes from September to November. The anthesis is diurnal and lasts 4 days. Handmade pollination tests results showed that E. crista-galli and E. falcata are autocompatible. The use of these two plant species is suggested as conservation strategy for pollinators native fauna species at urban and forestry environments. / Erythrina crista-galli L. e Erythrina falcata Benth. são as duas únicas espécies de corticeira nativas do RS. Durante o período de 2004 e 2005, foram estudados os visitantes florais, possíveis polinizadores e a fenologia dessas duas espécies, em ambiente urbano de Santa Maria. Em 42h de observação, 2750 visitantes foram registrados em E. crista-galli. Abelhas Apidae, Trigona spinipes (Fabricius, 1793) e Apis mellifera (Linnaeus, 1758) mostraram-se os mais freqüentes, sendo os prováveis polinizadores. Além delas apareceram vespas, formigas, moscas, besouros e borboletas. Além dos insetos, foram observados beija-flores da família Trochilidae: Chlorostilbon aureoventris (d Orbigny and Lafresnaye, 1838), Amazilia versicolor (Vieillot, 1818) e Melanotrochilus fuscus (Vieillot, 1817). A floração de E. crista-galli ocorreu de outubro a dezembro. A antese floral é diurna e dura 5 dias. Em 40h de observações, 1238 visitantes florais foram registrados em E. falcata, pertencentes aos mesmos grupos taxonômicos registrados na espécie anterior. Os beija-flores foram os mais freqüentes dos visitantes florais e considerados os polinizadores desta espécie. A floração de E. falcata ocorreu de setembro a novembro. A antese é diurna e dura 4 dias. Os resultados de polinização manual mostraram que E. crista-galli e E. falcata são autocompatíveis. Sugere-se o uso dessas duas espécies de plantas como estratégia de conservação de fauna nativa de espécies polinizadoras em ambientes urbanos e de reflorestamento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inflammatory and degenerative pathophysiological processes within the central nervous system (CNS) and platelets are important causes of human disease promoted by cigarette smoke. The objective of the present study was to evaluate activity of the enzymes that hydrolyze nucleotides and nucleosides in synaptosomes of cerebral cortex and platelets from rats exposed to aged and sidestream diluted smoke of commercial cigarettes. The animals were randomly divided into two groups (ten rats in each group): control (not exposed to cigarette smoke) and smoke (exposed to cigarette smoke). The smoke group was exposed via inhalation through the nose only 15 minutes per day inside a cigarette smoke exposure chamber during 3 weeks. The results demonstrated that E-NTPDase (with ATP and ADP as substrate) activity was significantly higher in the smoke group (p<0.05), while the 5'- nucleotidase with AMP as substrate demonstrated decreased activity in the smoke group (p<0.05). However, in platelets activities demonstrated that E-NPP and ENTPDase with ATP as substrate and 5´-nucleotidase with AMP as substrate were significantly higher in the smoke group (p<0.05) as compared to the control group, while E-NTPDase with ADP as substrate demonstrated decreased activity in the smoke group (p<0.05). A decrease of adenosine, a neuroprotective nucleoside, was observed in brain, which could lead to damage of the brain tissue. However, in platelets, there was an increase of adenosine, which may reflect adaptative changes. These alterations caused by cigarette smoke on ectonucleotidase activities may assist in verifying pathophysiological effects in biological systems. / Os processos patofisiológicos inflamatórios e degenerativos no sistema nervoso central (SNC) e plaquetas são importantes causas de doenças humanas promovidas pela fumaça de cigarro. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade das enzimas que hidrolisam nucleotídeos e nucleosídeos em sinaptossomas de córtex cerebral e plaquetas de ratos expostos à fumaça envelhecida e diluída inalada por via secundária de cigarros comerciais. Os animais foram aleatoriamente divididos em dois grupos (10 ratos por grupo): controle (não exposto a fumaça de cigarro) e fumo (exposto a fumaça de cigarro). O grupo fumo foi exposto à fumaça de cigarro 15 minutos por dia no interior de uma câmara de exposição durante 3 semanas. Em relação ao sinaptossoma de córtex cerebral os resultados demonstraram que a atividade da E-NTPDase (ATP e ADP como substrato) aumentou significativamente no grupo exposto à fumaça de cigarro (p<0.05) e a atividade da 5'-nucleotidase (AMP com substrato) diminuiu neste grupo (p<0.05), comparado ao grupo controle. Nas plaquetas foi demonstrado um aumento na atividade das enzimas E-NPP e ENTPDase (ATP como substrato) e 5 -nucleotidase (AMP como substrato) no grupo exposto à fumaça de cigarro (p<0.05) quando comparado ao grupo controle. Já a ENTPDase (ADP como substrato) demonstrou uma diminuição de sua atividade no grupo exposto à fumaça de cigarro (p<0.05). Pode-se sugerir que a provável diminuição da adenosina, uma molécula neuroprotetora, pode levar ao dano no tecido do encéfalo. Entretanto, em plaquetas, houve um aumento da adenosina, a qual pode refletir mudanças adaptativas. As alterações na atividade das ectonucleotidases em animais submetidos à exposição de fumaça de cigarro podem contribuir na elucidação de seus efeitos patológicos em sistemas biológicos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The oxidation of low density lipoprotein is now an established hypothesis of atherogenesis and suggests that accumulation of oxidized low density lipoprotein (oxLDL) in the vessel wall is an early event in disease progression. OxLDL represents a variety of modification of both lipid and apolipoprotein B (apoB) components by peroxidation. This promotes atherosclerosis through inflammatory and immunologic mechanisms that lead to the formation of macrophage foam cells. There are studies showing that different antioxidants inhibit both ex vivo LDL oxidation and atherosclerosis in experimental animals. In view of this, we have evaluated the antioxidant properties of the new oximes butane-2,3-dionethiosemicarbazone and 3-(phenylhydrazono)butan-2-one against Cu2+-induced LDL and serum oxidation. Conjugated dienes formation, loss of tryptophan fluorescence, and TBARS formation were assassed as oxidation parameters. The results obtained in this study showed that both oximes are able to prevent Cu2+-induced LDL and serum oxidation in a concentration-dependent manner. Moreover, both oximes caused a significant increase in lag phase of conjugated dienes formation and a significant decrease in TBARS production. Indeed, oximes protected the early stage of LDL oxidation as destruction of tryptophan residues of ApoB and the subsequent propagation phase. Oxime butane-2,3-dionethiosemicarbazone showed to be more effective than 3-(phenylhydrazono) butan-2-one in all parameters analyzed. In conclusion, both oximes exhibited a protective role in LDL and serum oxidation. This protection may contribute to prevent LDL oxidation in vivo and thus the atherogenesis. However, further stydies are needed to clarify the oximes antioxidant properties angainst other models of free radical generators and the molecular mechanism in which oximes prevent LDL oxidation. / A oxidação da LDL é uma hipótese da aterogênese e sugere que o acúmulo de lipoproteína de baixa densidade oxidada (oxLDL) na parede do vaso é um evento precoce na progressão da doença. A oxLDL é uma molécula oriunda das modificações oxidativas que ocorrem nos componentes lipídicos e na apolipoproteína B (apoB) da LDL. A oxLDL ajuda a promover a aterosclerose através de mecanismos imunológicos e inflamatórios que levam à formação de células espumosas (foam cells). Existem estudos mostrando que diferentes antioxidantes inibem tanto a oxidação da LDL ex vivo quanto o desenvolvimento de aterosclerose em modelos de animais experimentais. Em vista disto, neste trabalho foi avaliado o efeito das propriedades antioxidantes das oximas butano-2,3-dionethiosemicarbazone e 3- (phenylhidrazono)butano-2-ona contra a oxidação da LDL isolada e do soro induzida por Cu2+. A formação de dienos conjugados, a perda da fluorescência do triptofano e a formação de TBARS foram avaliadas como parâmetros de oxidação. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que ambas as oximas foram capazes de prevenir a oxidação da LDL e do soro induzidas por Cu2+ de maneira dependente da concentração. Ambas as oximas causaram um aumento significativo na fase lag da formação de dienos conjugados e uma diminuição significativa na produção de TBARS. Além disso, as oximas se mostraram efetivas em proteger a fase inicial da oxidação da LDL, indicada pela destruição de resíduos de triptofano da apoB e a subsequente fase de propagação. A oxima butano-2,3-dionethiosemicarbazone mostrou-se mais eficaz do que a 3-(phenylhydrazono) butano-2-one em todos os parâmetros analisados. Em conclusão, ambas as oximas foram efetivas em proteger a LDL da oxidação. Esta proteção pode contribuir para evitar a oxidação de LDL in vivo e possivelmente a aterogênese. No entanto, estudos adicionais são necessários para esclarecer as propriedades antioxidantes das oximas contra outros geradores de radicais livres e o mecanismo molecular pelo qual as mesmas reduzem a oxidação da LDL.