Since the successful use of the organoselenium compound ebselen in clinical trials for the treatment of neuropathological conditions associated with oxidative stress, there have been concerted efforts geared towards understanding the precise mechanism of action of ebselen and other organoselenium compounds, especially the diorganyl diselenides such as diphenyl diselenide, and its analogs. Although the action mechanism of ebselen and other organoselenium compounds has been shown to be related to their ability to generally mimic native glutathione peroxidase (GPx), ebselen has also been shown to serve as a substrate for the mammalian thioredoxin reductase (TrxR), demonstrating another component of its pharmacological mechanisms, since thioredoxin reductase (TrxR) system plays important roles in cellular defense protecting against oxidative processes, possibly by the detoxification of hydroperoxides. In fact, there is a dearth of information on the ability of other organoselenium compounds, especially diphenyl diselenide and its analogs, to serve as substrates for the mammalian enzyme thioredoxin reductase. Therefore, in the present study, we tested the hypothesis that ebselen, diphenyl diselenide and some of its analogs (4,4 -bistrifluoromethyldiphenyl diselenide, 4,4 -bismethoxy-diphenyl diselenide, 4.4 -biscarboxydiphenyl diselenide, 4,4 -bischlorodiphenyl diselenide, 2,4,6,2 ,4 ,6 -hexamethyldiphenyl diselenide) could also be substrates for rat hepatic and cerebral TrxR. Then, Diphenyl diselenide, bismethoxydiphenyl diselenide and bischlorodiphenyl diselenide (at concentrations of 10, 15 and 20 μM) stimulated NADPH oxidation in the presence of partially purified brain and liver rat TrxR. However, Ebselen and bistrifluoromethyl-diphenyl diselenide that demonstrated to act as a substrate for liver TrxR did not serve as a substrate for cerebral TrxR. This fact can be explained by the differential expression of TrxR isoforms and the existence of alternative splice variants of TrxR in different mammalian tissues or cells. The results presented here, also, suggest that diphenyl diselenide displays neuroprotective properties by mimicking the activity of glutathione peroxidase and also act as a substrate for the enzyme thioredoxin reductase. However, Ebselen has not proven to be a good substrate for the brain TrxR, indicating that the neuroprotective property of this compound is due to its thiol peroxidase- like activity. Therefore, we show for the first time that diselenides are good substrates for mammalian TrxR, but not necessarily good mimetics of GPx, and vice versa. For instance, bis-methoxydiphenyl diselenide had no GPx activity, whereas it was a good substrate for reduction by TrxR. Our experimental observations indicate a possible dissociation between the two pathways for peroxide degradation (either via substrate for TrxR or as a mimic of GPx). / Desde que o ebselen, um composto orgânico de selênio, foi utilizado com relativo sucesso no tratamento de condições neuropatológicas associadas ao estresse oxidativo, há um empenho para o entendimento preciso de seu mecanismo de ação e de outros compostos orgânicos de selênio. Embora o mecanismo de ação destes compostos tenha sido relacionado com suas capacidades de mimetizar a enzima glutationa peroxidase (GPx), estudos têm demonstrado que o ebselen serve como substrato para a tioredoxina redutase (TrxR) de mamíferos, o que pode ser outro componente de sua ação farmacológica, uma vez que o sistema da TrxR tem um importante papel na defesa celular protegendo as células de processos oxidativos, por meio da redução de hidroperóxidos. Contudo, há uma escassez de informações sobre a capacidade de outros compostos orgânicos de selênio atuarem como substrato para a TrxR de mamíferos. Assim, no presente estudo testamos a hipótese de que o ebselen, o disseleneto de difenila e seus análogos (disseleneto de 4,4-bistrifluormetildifenila, disseleneto de 4,4-bismetoxidifenila, disseleneto de 4,4-biscarboxidifenila, disseleneto de 4,4-bisclorodifenila e disseleneto de 2,4,6-hexametildifenila) também poderiam servir como substratos para a TrxR hepática e cerebral de ratos. O disseleneto de difenila, disseleneto de bismetoxidifenila e disseleneto de bisclorodifenila (em concentrações de 10, 15 e 20μM) estimularam a oxidação do NADPH na presença de TrxR hepática e cerebral. No entanto, ebselen e disseleneto de bistrifluormetildifenila que demonstraram ser substrato para a TrxR hepática, não serviram como substrato para a TrxR cerebral, o que pode ser explicado pelas diferenças de expressão das isoformas de TrxR, bem como pela existência de variantes de splices alternativos em diferentes tecidos e células. Os resultados aqui apresentados também sugerem que o disseleneto de difenila apresenta propriedades hepato e neuroprotetoras por fazer uso das duas vias, aqui estudadas, para degradação de peróxidos, ou seja, por servir como substrato para a TrxR e por atuar como mimético da glutationa peroxidase. No entanto, as propriedades neuroprotetoras do ebselen podem ser devido à atividade mimética à glutationa peroxidase, uma vez que este composto não provou ser um bom substrato para a TrxR cerebral. Também o disseleneto de bismetoxidifenila não demonstrou atividade mimética à GPx, porém foi um bom substrato para a TrxR, logo nossos estudos indicam uma dissociação entre as duas vias para degradação de peróxido de hidrogênio, ou seja, disselenetos que são bons substratos para a TrxR não são necessariamente miméticos à GPx e vice-versa.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pain is the most common complaint in the medical field and the identification of compounds that can effectively treat painful states without induction of side-effects remains a major challenge in biomedical research. The aim of the present study was to investigate the antinociceptive effect of a novel compound, 3-(4-fluorophenyl)-5-trifluoromethyl-1H-1-tosylpyrazole (compound A) in several models of pain in mice and compare with those produced by the known trifluoromethyl-containing pyrazole compound celecoxib. Compound A or celecoxib were administrated by oral (78 780 μmol/kg), intrathecal (9 22.5 nmol/site) or intracerebroventricular (9 22.5 nmol/site) routes. Oral administration of either compound A or celecoxib abolished the mechanical allodynia, but not the oedema caused by intraplantar injection of carrageenan. Similarly, compound A reduced the overt nociception, but not the oedema, produced by bradykinin or capsaicin. However, compound A (500 μmol/kg, orally) did not alter nociception nor oedema caused by intraplantar injection of prostaglandin E2 or glutamate, whereas celecoxib reduced only the nociception induced by the former. Moreover, oral and intrathecal administration of compound A or celecoxib also reduced the nociception induced by acetic acid. However, only celecoxib reduced the acetic acid-induced nociception when it was injected by the intracerebroventricular route. Finally, neither compound A nor celecoxib was able to produce antinociceptive effect in the tail-flick test or to alter the motor performance and the body temperature. Besides, compound A or celecoxib did not induce gastric lesion. Thus, compound A seems to be an interesting prototype for the development of novel analgesic drugs. / A dor é uma das maiores queixas na área médica e a identificação de compostos que possam tratar efetivamente os estados dolorosos, sem induzir efeitos colaterais, permanece um grande desafio na pesquisa biomédica. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito antinociceptivo de um novo composto 3-(4-fluorfenil)-5-trifluormetil-1H-1-tosilpirazol (composto A) em diferentes modelos de dor em camundongos e comparar os seus efeitos com aqueles produzidos por um pirazol contendo trifluormetil em sua estrutura, o celecoxibe. O composto A ou o celecoxibe foram administrados por via oral (78 780 μmol/kg), intratecal (9 22,5 nmol/sitio) ou intracerebroventricular (9 22,5 nmol/sitio). A administração oral do composto A ou do celecoxibe aboliram a alodínia mecânica, mas não o edema, causado pela injeção intraplantar de carragenina. Do mesmo modo, a administração do composto A reduziu a nocicepção, mas não o edema, produzido pela bradicinina ou capsaicina. Entretanto, o composto A administrado por via oral (500 μmol/kg) não alterou a nocicepção nem o edema causados pela injeção intraplantar de prostaglandina E2 (PGE2) ou glutamato. Já o celecoxibe, reduziu somente a nocicepção induzida pela PGE2. Além disso, a administração oral ou intratecal do composto A ou celecoxibe também reduziu a nocicepção induzida por ácido acético. Quando administrados por via intracerebroventricular, somente o celecoxibe foi capaz de reduzir a nocicepção induzida por ácido acético. Finalmente, o composto A ou o celecoxibe não alteraram a nocicepção térmica aguda, a performance motora ou a temperatura corporal dos animais, nem produziram lesões gástricas quando administrados por via oral. Consequentemente, o composto A parece ser um interessante protótipo para o desenvolvimento de novas drogas analgésicas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In view of the need to expand the toxicologic studies of organochalcogens in biological systems, the aim of this study was to investigate the effect of exposure to organic compounds of selenium (Se) and tellurium (Te) on the structural and functional integrity of human cells in vitro. The erythrocytes and leukocytes cells were isolated and incubated with the vehicle or different compounds of Se and Te at concentrations of 50, 75 and 100 μM. After the incubation period, the structural and functional integrity of erythrocytes were evaluated through the osmotic fragility test, Na+/K+ ATPase and catalase activities, reactive oxygen species and SH levels. In leukocytes was verified the cell viability and DNA damage. The results showed that the hemolysis, measured through the test of osmotic fragility, was significantly increased in erythrocytes exposed to the compound diphenyl selenide (II), diphenyl diselenide (III), diphenyl telluride (IV), diphenyl ditelluride (V ), (S)-2-amino-1-diselenide-3-methylpropanyl (IX), butyl (styryl) telluride (XIII) and 2 - (butyltellurium) furan (XIV) when compared to controls. The organic compounds II and XIII, that had greater hemolytic effect, did not alter the activity of catalase and reactive oxygen species (ROS) and SH levels. However, these compounds caused a significant inhibition on the activity of the enzyme Na+/K+ ATPase in a concentration dependent manner. This inhibition was totally reversed by addition of DTT, showing that the organochalcogens have affinity for thiol groups of the enzyme. Moreover, the rate of oxidation of DTT was significantly increased in the presence of both compounds, suggesting a thiol oxidase activity. Indeed, the compounds II and XIII were genotoxic and cytotoxic to human leukocytes. / Tendo em vista a ambigüidade de efeitos que podem ser exibidos pelos organocalcogênios e a necessidade de ampliar os estudos toxicológicos dos mesmos nos sistemas biológicos; o presente trabalho teve como objetivo investigar o efeito da exposição de compostos orgânicos de selênio (Se) e telúrio (Te) sobre a integridade estrutural e funcional de eritrócitos humanos in vitro, assim como sobre o DNA de leucócitos humanos in vitro. Os eritrócitos e os leucócitos foram isolados e incubados com o veículo e diferentes compostos de Se e Te nas concentrações de 50, 75 e 100 μM. Após o período de incubação, a integridade estrutural e funcional dos eritrócitos foi avaliada através do teste de fragilidade osmótica, da atividade das enzimas Na+/K+ATPase e catalase e da determinação dos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) e de grupos -SH. Em leucócitos foi avaliado o dano no DNA e a viabilidade celular. Os resultados obtidos demonstraram que a hemólise, calculada através do teste de fragilidade osmótica, foi significativamente aumentada nos eritrócitos expostos aos compostos seleneto de difenila (II), disseleneto de difenila (III), telureto de difenila (IV), diterureto de difenila (V), (S)-2-amino-1- disseleneto-3-metilpropanil (IX), butil(stiril)telureto (XIII) e 2-(butiltelúrio)furano (XIV) quando comparado com os compostos usados como controles. Os compostos orgânicos de Se e de Te que apresentaram maior efeito hemolítico sobre os eritrócitos (II e XIII), não alteraram a atividade da enzima catalase e os níveis de EROs e grupos SH. No entanto, ambos os compostos (II e XIII) causaram uma inibição significativa na atividade da enzima sulfidrílica Na+/K+ATPase, que foi dependente da concentração desses. Esta inibição foi totalmente revertida pela adição de ditiotreitol (DTT), demostrando que os organocalcogênios testados possuem afinidade pelos grupos tióis da enzima. Além disso, os compostos II e XIII exibiram atividade tiol oxidase, aumentando a taxa de oxidação do DTT. Em leucócitos os organocalcogênios II e XIII causaram efeitos genotóxicos e citotóxicos, verificados pelo testes do cometa e de viabilidade celular.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The acetylcholinesterase enzyme is responsible for the acetylcholine hydrolisis in the synaptic cleft during the transmission of nervous impulse. The investigation of new inhibitors of this important enzyme is very relevant on tentative to minimize the effects due damages on cholinergic transmission, mainly in pathologies as Alzheimer s disease. Therefore, this work has investigated the inhibitory potencial of different classes of heterocyclic compounds (pyrazole, isoxazole and isoxazolinone), in vitro, on the acetylcholinesterase activity on different cerebral structures of rats (cortex, striatum and hippocampus). Among all tested compounds, only the 2c compound did not show any inhibition; all the remaining compounds showed significative inhibition (p<0,05), and the compounds 2a and 3c, that shown the best inhibitory efficacy (51 and 59 %, respectively), were the compounds selected to the kinetic enzimatic assays. From these results it was possible to characterize the kinetic parameters (Km and VMAX) and the inhibition type showed by every compound through the Lineweaver-Burk and Cornish-Bowden plots. The mentioned parameters to the compound 2a were Km = 0.2 mM and VMAX = 7.94 μmoles ASCh/h/mg of protein. The compound exihibited a competitive inhibition type with Ki = 1.46 mM. To the compound 3c, the values of Km and VMAX were 0.05 and 1.42 μmoles ASCh/h/mg of protein, respectively. This compound performed a noncompetitive inhibition type with Ki = 2.2 mM. All the compounds were previously diluted in methanol PA in concentrations of 0.031 mM, 0.0625 mM, 0.125 mM, 0.250 mM and 0.500 mM. The inhibitors selected to the kinetic assays were also diluted in methanol PA in the concentrations of 0.125, 0.250, 0.500 and 1.0 mM. / A enzima acetilcolinesterase é responsável pela hidrólise de acetilcolina na fenda sináptica durante a transmissão do impulso nervoso. A investigação de novos inibidores dessa importante enzima é de grande relevância na tentativa de minimizar os efeitos causados por danos na transmissão colinérgica, principalmente em patologias como a doença de Alzheimer. Frente a isto, este trabalho investigou o potencial inibitório de diferentes classes de compostos heterocíclicos (pirazóis, isoxazóis e isoxazolinonas), in vitro, sobre a atividade da enzima acetilcolinesterase de diferentes estruturas cerebrais de ratos (córtex, estriado e hipocampo). Dos onze compostos testados, apenas o denominado aqui como 2c, foi o único a não apresentar inibição significativa da enzima em nenhuma estrutura testada; todos os dez compostos restantes apresentaram inibição significativa (p< 0,05), sendo que os compostos 2a e 3c, por possuírem maior eficácia inibitória (53 e 59%, respectivamente) foram os compostos selecionados para os ensaios de cinética enzimática. A partir destes ensaios foi possível a caracterização dos parâmetros cinéticos (Km e VMÁX) e do tipo de inibição apresentada por cada composto através da plotagem dos dados em gráficos de Lineweaver-Burk e Cornish-Bowden, sendo que os parâmetros citados encontrados para o composto 2a foram: Km = 0,2 mM e VMÁX = 7,94 μmoles ASCh/h/mg de proteína. O composto apresentou inibição competitiva com um Ki = 1,46 mM. Já o composto 3c apresentou valores de Km e VMÁX iguais a 0,05 mM e 1,42 μmoles ASCh/h/mg de proteína, respectivamente. A inibição exercida por este composto foi do tipo não-competitiva com Ki = 2,2 mM. Todos os compostos foram diluídos em metanol PA, nas concentrações de 0,031; 0,062; 0,125; 0,250 e 0,500 mM. Os compostos selecionados para os ensaios de cinética enzimática foram diluídos também em metanol PA, nas concentrações de 0,125; 0,250; 0,500 e 1,0 mM.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Dementia is a brain disorder characterized by decline in several mental functions and results in deficits in memory functioning in a variety of cognitive tasks. Evidence has emerged showing that anthocyanins (ANT) possess antioxidant, vasodilator and neuroprotective properties, and more recently are able to improve memory. The aim of our study was to investigate the role of ANT on memory and relate these changes to the cholinergic and purinergic in a model of amnesia induced by scopolamine (SCO), in a model of sporadic dementia of the Alzheimer type (SDAT), induced by intracerebroventricular injection of streptozotocin (ICV-STZ). We used male adult rats, which were previously treated with an extract rich in ANT (200mg/kg) for seven days. For each study protocol, we used the same dose of ANT only varying the time of drug administration SCO ip (1mg/kg) and ICV-STZ (3mg/kg) specific to the models of amnesia and dementia, respectively. The results showed that pretreatment with ANT reversed the memory deficits in an amnesia model and also in the model of SDAT. Regarding the activity of AChE enzyme was observed a significant increase in SCO group accompanied by a decrease in the activity of Na+, K+-ATPase and Ca2+-ATPase, and these effects were prevented by ANT treatment. It was also observed an increase in NTPDase activity, decreased in ADA and 5'-NT activity from brain of animals injected with SCO, accompanied by a reduction in the ATP and adenosine levels, which can compromise the purinergic signaling. ANT treatment was able to prevent changes in NTPDase, ADA and 5 -NT. The ICV-STZ treated animals showed a high anxiogenic-like behavior and ANT treatment prevented this effect, indicating that it can be seen with anxiolytic properties molecules, as in vitro experiments demonstrated their affinity for the benzodiazepine site of GABAA receptors. The animals ICV-STZ treated showed marked increase in AChE activity and Ca2+-ATPase, and decreased activity of Na+, K+-ATPase, causing disturbances in electrolyte concentrations of Na+ and Ca2+ and this could lead to neuronal excitotoxic and increased activity AChE in SDAT, and these effects were prevented by administration of ANT. Moreover, both the density and immunoreactivity for 5'-NT was markedly reduced in animals ICV-STZ as compared with the group of -normal rats. In addition, ICV-STZ treatment showed a significant decrease in 5'-NT and NTPDase activity in a model of SDAT. In the hippocampus of ICV-STZ animals was found considerable increase in levels of ROS total, MDA and NOx, indicating marked oxidative stress, which could lead to a decrease in neuronal viability and NTPDase and 5'-NT activity, since they are linked to the cell membrane. In this context, we suggest that both cholinergic and purinergic systems can be regulated by ANT treatment, thus defining use of this compound as a new strategy to control the deterioration of memory in aging associated with these systems. / A demência é uma desordem cerebral caracterizada por um declínio em várias funções mentais e resulta em déficits no funcionamento da memória e em uma variedade de tarefas cognitivas. Evidências têm surgerido que as antocianinas (ANT) possuem propreidades antioxidantes, vasodilatadoras e neuroprotetoras, sendo capazes de melhorar a memória. O objetivo do nosso trabalho foi investigar o papel das ANT sobre a memória e, relacionar estas mudanças com o sistema colínergico e purinérgico em um modelo de amnésia induzido por escopolamina (SCO), em um modelo de demência esporádica do tipo Alzheimer (DAS), induzido por administração intracerebroventricular de streptozotocina (ICV-STZ). Foram utilizados ratos machos adultos, os quais foram tratados previamente com um extrado rico em ANT (200mg/kg) durante sete dias. Para cada protocolo de estudo, foi utilizada a mesma dose de ANT variando apenas o tempo de administração das drogas SCO ip (1mg/kg) e ICV-STZ (3mg/kg) especificas para aos modelos de amnésia e de demência, respectivamente. Os resultados obtidos demonstraram que o tratamento prévio de ANT reverteu déficits de memória no modelo de amnésia e no modelo de DAS. Em relação à atividade da enzima AChE foi observado um aumento significativo nos grupos SCO acompanhado por uma diminuição da atividade das enzimas Na+,K+-ATPase e Ca2+-ATPase, e estes efeitos foram prevenidos pelo tratamento com ANT. Foi também observado aumento na atividade da NTPDase, diminuição na atividade da ADA e 5 -NT no cérebro de animais injetados com SCO, acompanhado por uma redução nos niveis de ATP e adenosina, ao qual pode comprometer a sinalização purinérgica. E o tratamento com ANT impediu alterações na atividade destas enzimas. Os animais ICV-STZ tratados apresentaram elevado comportamento ansiogênico e o tratamento com ANT previniu este efeito, indicando que as ANT podem ser consideradas moléculas com propriedades ansiolíticas, uma vez que experimentos in vitro, mostraram sua afinidade pelo sítio benzodiazepínico de receptores GABAA. Os animais tratados com ICV-STZ apresentaram marcante elevação na atividade da AChE e Ca2+-ATPase, e redução na atividade da Na+,K+-ATPase, causando perturbações nas concentrações eletrolíticas de Na+ e de Ca2+ e isto poderia levar a excitotoxicidade neuronal e aumento na atividade da AChE na DAS, e estes efeitos foram prevenidos pela administração de ANT. Além disso, tanto a densidade como a immunorreatividade para a 5 -NT foi marcadamente reduzida em animais ICV-STZ em comparação com o grupo de ratos normais. Além disso, o tratamento com STZ mostrou uma diminuição significativa para a atividade da NTPDase e 5 -NT no modelo em animais ICV-STZ tratados. No hipocampo de animais ICV-STZ tratados foi encontrado uma elevação considerável nos níveis de ROS total, MDA e NOx, indicando marcante estresse oxidativo, que poderia levar a diminuição na viabilidade de neurônios e na atividade das enzimas NTPDase e 5 -NT, uma vez que elas estão ligadas a membrana celular. Neste contexto, podemos sugerir que tanto o sistema colinérgico como purinérgico podem ser regulados pelo tratamento com antocianinas, definindo assim, o uso deste composto como uma nova estratégia para controlar a deteriorização mnemônica no envelhecimento associado a esses dos sistemas.

The NTPDase1 enzymatic activity (E.C.3.6.1.5, Apyrase, ecto-ATP-diphosphohydrolase, CD39) which hydrolyses ATP and ADP, was analyzed in peripheral lymphocytes from patients with B chronic lymphocytic leukemia (B-CLL) which the main characteristic is the accumulation of monoclonal mature B-lymphocyte. The sample was composed by 23 patients with B-CLL whose were diagnosed according to the clinical and laboratorial criteria and also by the immunophenotypic characteristics. The patients were divided, according to the Binet staging system, in 4 groups: stage A (early), stage B (intermediate), stage C (advanced) and control group. The results demonstrated a significant increase in ATP hydrolysis (F(29,3)=26.79 p<0.001) for all the stages of the disease and related to the control as a function of length of disease advance with higher activity in stage C. ADP hydrolysis (F(29,3)=23.76 p<0.001) was also enhanced according to ATP results. Besides this it was found a great correlation between the activity of NTPDase-1 and the total absolute white cells count in peripheral blood. The alteration in NTPDase-1activity in lymphocytes from patients with B-CLL at the different stages, contributes to confirm the ectonucleotidases role in regulate the ATP and ADP levels, which actuates like signalling molecules in many blood cells like the lymphocytes. Therefore more studies need to be done so that we can elucidate such enzymatic system in the nucleotides and its role in the B-CLL. / A atividade da enzima NTPDase1 (E.C.3.6.1.5, Apyrase, ecto-ATP-difosfoidrolase,CD39) que hidrolisa ATP e ADP, foi analisada em linfócitos periféricos de pacientes com leucemia linfocítica crônica (LLC-B), doença que possui como característica principal o acúmulo de linfócitos B maduros. A amostra foi composta por 23 pacientes com LLC-B, diagnosticados de acordo com critérios clínicos, laboratoriais e resultados de imunofenotipagem. Os pacientes foram divididos, conforme o sistema de classificação de Binet, em 4 grupos: estágio A (inicial), estágio B (intermediário), estágio C (avançado) e um grupo controle. Os resultados demonstraram que a hidrólise do ATP foi significativamente aumentada (F(29,3)=26.79 p<0.001) em todos os estágios da doença e em relação ao controle e esse aumento é compatível com o avanço da doença mostrando a maior hidrólise no estágio C. A hidrólise do ADP acompanhou os resultados do ATP e também estava aumentada (F(29,3)= 23.76 p<0.001). Além disso, verificou-se uma forte correlação entre a atividade da enzima NTPDase1 e a contagem absoluta de glóbulos brancos do sangue periférico. A alteração na atividade da enzima NTPDase1 em linfócitos de pacientes com LLC-B em seus diferentes estágios, vem confirmar o importante papel das ecto-nucleotidases na regulação dos níveis de ATP e ADP, os quais atuam como moléculas sinalizadores em várias células sangüíneas como os linfócitos. Entretanto, mais estudos são necessários para melhor elucidar as funções desse sistema enzimático no controle de nucleotídeos e o seu papel na LLC-B.

Propionic acid (PA) is found in high amounts in tissues of patients with propionic acidemia, an inherited disorder of amino acid and lipid metabolism caused by severe deficiency of propionil-CoA-carboxylase activity. PA levels in blood and cerebral spinal fluid (CSF) usually reach 2,5- 5,0 mM during crises and can be much higher in the neuronal cells. Among the neurologic symptoms often presented, psychomotor delay/mental retardation, focal and generalized convulsions, cerebral atrophy and abnormalities are the most frequent. After cannula placing, rats received unilateral intrastriatal injections de PA (0,6; 2 and 6 μmol), MK-801 (3 nmol)+PA (6 μmol) or NaCl (9μmol). The effect of the intrastriatal administration of propionic acid on the behavior of rats in an open field and on EEG recording was assessed. PA caused convulsions and increased PA-induced protein carbonylation. MK-801 administration prevented PAinduced convulsions and protein carbonilation. These results suggest the involvement of NMDA receptors and oxidative stress in the PA-induced behavioral alterations. / O ácido propiônico é encontrado em altas quantidades nos tecidos de pacientes com acidemia propiônica, uma doença genética do metabolismo de aminoácidos e lipídeos, causada por deficiência grave na atividade da enzima propionil-CoA carboxilase. Os níveis de ácido propiônico no sangue e fluido cérebro espinhal geralmente alcançam níveis entre 2,5-5,0 mM durante crises, e pode chegar a níveis maiores em células neuronais. Entre os sintomas neurológicos apresentados pelos pacientes o retardo mental e psicomotor, as convulsões locais e generalizadas, a atrofia cerebral e anormalidades do EEG são os mais freqüentes. Depois da implantação da cânula os ratos receberam injeções intraestriatais de PA (0,6; 2 and 6 μmol), Mk-801(3 nmol)+PA (6 μmol) ou NaCl (9 μmol). O presente trabalho avaliou o efeito da administração intraestriatal de ácido propiônico, no comportamento dos ratos na tarefa de open field e em registros eletrencefalográficos. O PA causou convulsões e aumentou a carbonilação protéica. A administração de MK-801 atenuou convulsões e a carbonilação protéica induzidas por ácido propiônico. Esses resultados sugerem o envolvimento dos receptores NMDA e do estresse oxidativo nas alterações comportamentais induzidas por ácido propiônico.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Monoamine oxidase (MAO) is a target enzyme in the treatment of several pathologies, being that new molecules which inhibit of a selective, potent and reversible manner their isoforms and without adverse effects are searched. In this way, the first manuscript of this dissertation evaluated the in vitro inhibitory potential of the 4-organochalcogen-isoquinolines on cerebral MAO-A and B activities, elucidating their kinetics profile and the interaction compound x enzyme. The results demonstrated that all compounds were selective inhibitors of MAO-B, being compound 3-phenyl-4-(selenophenyl) isoquinoline the most potent. The kinetics profile revealed a mixed and reversible inhibition of enzyme, consistent to the results of molecular docking. It is known that both organic selenium compounds and isoquinolines are linked to pro-oxidants situations, thus, it was investigated the in vitro effect of 4-organoseleno-isoquinolines on cerebral activities of the enzymes δ- aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) e Na+, K+-ATPase, which have easily oxidized cysteine residues. Data demonstrated that compounds substituted with chloro, fluoro and trifluoromethyl in the aromatic ring bonded to the selenium atom of compound 3-phenyl-4-(selenophenyl) isoquinoline inhibited both sulfhydryl enzymes, which was not observed in the compound substituted with methyl and in a nonsubstituted compound. Furthermore, since the inhibition of enzymes δ-ALA-D and Na+, K+-ATPase was restored by dithiothreitol it is possible to propose the oxidation of cysteine residues by compounds. The selective and reversible inhibition of MAO-B and the low toxicological potential demonstrated by compound 3-phenyl-4- (selenophenyl) isoquinoline become this compound a candidate for more studies, which aim this enzyme as a therapeutic target. / A monoamina oxidase (MAO) é uma enzima alvo no tratamento de diversas patologias, sendo que novas moléculas que a inibam de maneira seletiva, potente, reversível, e ausente de efeitos adversos suas isoformas são procuradas. Neste sentido, o primeiro manuscrito desta dissertação avaliou o potencial inibitório dos 4- organocalcogeno-isoquinolinas na atividade cerebral da MAO-A e B in vitro, elucidando seus perfis cinéticos e a interação composto e enzima. Os resultados demonstram que todos os compostos apresentam inibição seletiva da MAO-B, sendo o composto 3-fenil-4-(selenofenil) isoquinolina o mais potente. O perfil cinético revelou inibição do tipo mista e reversível da enzima, coerente aos resultados do docking molecular. Sabe-se que tanto compostos orgânicos de selênio quanto isoquinolinas relacionam-se a situações pró-oxidantes, deste modo, investigou-se o efeito in vitro dos 4-organoseleno-isoquinolinas na atividade cerebral das enzimas δ- aminolevulinato dehidratase (δ-ALA-D) e Na+, K+-ATPase, as quais possuem resíduos de cisteína facilmente oxidáveis. Os dados demonstram que os compostos substituídos com cloro, flúor e trifluormetil no anel aromático ligado ao átomo de Se do composto 3-fenil-4-(selenofenil) isoquinolina inibem ambas as enzimas sulfidrílicas, o que não foi observado com o composto substituído com metil e com o composto não substituído. Além disso, visto que a inibição das enzimas δ-ALA-D e Na+, K+-ATPase foi revertida por ditiotreitol é possível propor o envolvimento da oxidação dos resíduos de cisteína pelos compostos. Devido à inibição seletiva e reversível da MAO-B e ao baixo potencial toxicológico demonstrado, o composto 3- fenil-4-(selenofenil) isoquinolina torna-se um candidato a mais estudos que possuam esta enzima como alvo terapêutico.

The Bothrops alternatus is a terrestrial pitviper of the Crotalinae sub-family, Bothriopsini tribe, measuring, approximately, 1690mm. It presents a vertical distribution of approximately 700 m above sea level, and is found in Brazil, Paraguay, Uruguay and Argentina. In Brazil, it is found in the states of Minas Gerais, Goiás, São Paulo, Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul and Mato Grosso. It inhabits swamps, marshes, riverbanks and other wet habitats, fields and rocky areas, as well as farmlands. In this study, 207 specimens of Bothrops alternatus were analyzed with the objective of broadening the knowledge available about its diet and reproductive biology in the southern region of Brazil. The analysis of the digestive tube content indicated that the species is a specialist in mammals (Muridae: 80,8 %, Caviidae: 9,6 %, and Didelphidae: 9,6%). Most of the snakes began ingesting the prey at the frontal region of their bodies (93,4 %). The reproductive cycle of this species is long. Vitellogenic follicles were found throughout the year, embryos from November to January, and births were registered in February, March, April, June and August. Males possess an aseasonal reproduction and reach sexual maturity with a shorter snout-vent length than females. The smallest mature male (enlarged and opaque efferent ducts) measured 438 mm in snout-vent length and the smallest female (follicles > 10 mm) measured 701 mm. Adult females storage spermatozoids in the uterus. The number of offspring varied from 5 to 20 and their snout-vent length varied from 146 to 252 mm. Mature females possessed a greater snout-vent length than mature males, but their tails were proportionately smaller. / Bothrops alternatus, serpente viperídea, subfamília Crotalinae, tribo Bothriopsini, apresenta hábito terrestre, medindo aproximadamente 1690mm. Sua distribuição vertical é de aproximadamente 700 m em relação ao nível do mar, ocorrendo no Brasil, Paraguai, Uruguai, e Argentina. No Brasil é encontrada em Minas Gerais, Goiás, São Paulo, Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul e Mato Grosso. Esta espécie habita áreas pantanosas, ribeirinhas, brejos e outros hábitats úmidos, campos e áreas rochosas além de áreas cultivadas. Neste estudo, foram analisados 207 exemplares de Bothrops alternatus com o objetivo de ampliar o conhecimento sobre a dieta e a biologia reprodutiva da espécie na região sul do Brasil. A análise do conteúdo do tubo digestório indicou que esta espécie é especialista em mamíferos (Muridae: 80,8 %, Caviidae: 9,6 %, e Didelphidae: 9,6%). A maioria das serpentes iniciou a ingestão pela região anterior do corpo da presa (93,4 %). O ciclo reprodutivo desta espécie é longo. Folículos vitelogênicos foram encontrados ao longo de todo o ano, embriões de novembro a janeiro, e nascimentos foram registrados em fevereiro, março, abril, junho e agosto. Machos possuem reprodução assazonal e atingem a maturidade sexual com comprimento rostro-cloacal (CRC) menor que fêmeas. O menor macho maduro (ductos deferentes enovelados e opacos) mediu 438 mm de CRC, e a menor fêmea madura (folículos > 10 mm), 701 mm. Fêmeas adultas estocam espermatozóides no útero. O número de filhotes variou de 5 a 20 e seu CRC de 146 a 252 mm. Fêmeas maduras possuem CRC maior que o de machos maduros, mas suas caudas são proporcionalmente menores.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hypercholesterolemia is a metabolic disease characterized by high levels of serum low density lipoproteins and total cholesterol, associated with the inflammatory disorders, the migration of monocytes and T cells and with an endothelial dysfunction. The purinergic signaling system plays an important role in the modulation of inflammatory and immune response by extracellular biomolecules such as adenine nucleotides and their derived nucleoside adenosine, which are essential for the initiation and maintenance of response inflammatory. The effects of these molecules are promoted by the action of purinergic receptors specifics and controlled by ectoenzymes, in cell surface. Based on these principles, this study investigated the effect of guaraná on the activity of the E-NTPDase and E-ADA in lymphocytes, as well as analyze the biochemical parameters in rats with induced hypercholesterolemia by diet. The rats were divided in eight groups, of which four were induced hypercholesterolemia and the other four groups received normal diet. The animals in each diet were subdivided according treatment, saline, guaraná 12.5, 25 and 50 mg/kg/day orally for 30 days. There was observed an increase in 74% in ATP hydrolysis by E-NTPDase activity in lymphocytes of rats with hypercholesterolemia treated at doses of 25 and 50 mg/kg/day when compared with all other groups. However, E-NTPDase activity was not altered when used ADP as substrate for these three doses. Moreover, the hypercholesterolemic group treated with the higher concentration showed higher decreased of about 70% in E-ADA activity than the other normal diet groups. Was also observed that the guaraná was able to reduce to basal levels, total cholesterol and LDL-C in hypercholesterolemic rats. In addition, the guaraná in high concentrations when associated with hypercholesterolemic diet was able to increase the ATP hydrolysis and decrease the E-ADA activity in lymphocytes, contributing to reducing the inflammatory process. Although requiring further study, guaraná could be used as a complementary therapy for the benefit of people with hypercholesterolemia. / A hipercolesterolemia é uma doença metabólica caracterizada por elevados níveis séricos de lipoproteínas de baixa densidade e de colesterol total, associada com desordens inflamatórias, com a migração de monócitos e linfócitos T e com disfunção endotelial. O sistema de sinalização purinérgica desempenha um papel importante na modulação das respostas inflamatórias e imunes através de biomoléculas extracelulares, como os nucleotídeos de adenina e seu derivado, o nucleosídeo adenosina, que são indispensáveis para a iniciação e manutenção de respostas inflamatórias. Os efeitos de tais moléculas são promovidos pela ação dos receptores purinérgicos específicos e controlados por ectoenzimas, na superfície das células. Com base nestes princípios, este estudo investigou o efeito do guaraná sobre a atividade da E-NTPDase e da E-ADA nos linfócitos, assim como analisar os parâmetros bioquímicos, de ratos com hipercolesterolemia induzida por dieta. Os ratos foram divididos em oito grupos, quatro foram induzidos à hipercolesterolemia e os outros quatro grupos receberam dieta normal. Os animais de cada dieta foram subdivididos de acordo com o tratamento, sendo utilizado solução salina, guaraná 12.5, 25 e 50 mg/kg/dia via oral, durante 30 dias. Observou-se um aumento em 74% na hidrólise de ATP na atividade da E-NTPDases de ratos com hipercolesterolemia, tratados com doses de 25 e 50 mg/kg/dia, quando comparados com todos os outros grupos. Contudo, a atividade da E-NTPDase não foi alterada quando utilizado ADP como substrato, para os ratos tratados nas três doses. No entanto, o grupo hipercolesterolêmico tratado com a maior concentração, apresentou maior diminuição na atividade da E-ADA, cerca de 70%, quando comparado com os outros grupos que receberam dieta normal. Também foi observado que o guaraná foi capaz de reduzir aos níveis basais, o colesterol total e LDL-C em ratos hipercolesterolêmicos. Em conclusão, o guaraná em concentrações elevadas quando associado com a dieta hipercolesterolêmica, foi capaz de aumentar a hidrólise do ATP e diminuir a atividade da E-ADA nos linfócitos, contribuindo para a redução do o processo inflamatório. Embora careça de maiores estudos, o guaraná poderia ser utilizado como uma terapia complementar em benefício de pessoas com hipercolesterolemia.