Orientador: Giuseppina Pace Pereira Lima / Resumo: O farelo de arroz gerado no processo industrial é um subproduto valioso nutricionalmente pois a camada externa do grão apresenta maiores concentrações de proteínas, lipídeos, fibras, minerais e vitaminas. Também é uma excelente fonte de compostos bioativos com propriedades anti-inflamatórias, hipocolesterolêmicas e grande capacidade antioxidante. Atualmente, sua principal destinação tem sido a alimentação animal e a produção de óleo, favorecendo o desperdício de uma matéria-prima com importante potencial nutricional, além de possíveis riscos ambientais. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar o potencial antioxidante de biscoitos elaborados com farelo de arroz, e assim, colaborar para um melhor aproveitamento deste subproduto para a alimentação humana. O delineamento foi inteiramente casualisado (DIC), com cinco formulações: biscoito controle, biscoito 25%, biscoito 50%, biscoito 75% e biscoito 100%. As porcentagens se referem à quantidade de farinha de arroz, estabelecida na receita controle, substituída pelo farelo de arroz nas diferentes formulações. Foram realizadas análises físicas, análises físico-químicas, avaliação microbiológica, análise sensorial, determinação do teor de antioxidantes, determinação da capacidade antioxidante pelo método de Sequestro de Radicais DPPH e ensaio FRAP, além da identificação e quantificação dos compostos bioativos através da cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os resultados demonstraram que a quantid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Orientador: Guilherme Duarte Rossi / Banca: Angela Regina Araujo / Banca: Ricardo Antonio Polanozyk / Resumo: A exigência da sociedade por alimentos produzidos com baixos riscos de contaminação aos consumidores e ao meio ambiente tem aumentado constantemente. Nesse cenário, a identificação de novas formas eficazes e seguras para o controle de insetos-praga se mostra como uma tarefa contínua e as quitinases aparecem como uma interessante ferramenta. As quitinases são enzimas com ação de hidrólise sobre quitina e podem interferir no desenvolvimento de pragas visto que esse polímero constitui estruturas como a cutícula e a membrana peritrófica dos insetos. No presente trabalho, foi realizada a produção de um extrato quitinolítico a partir do cultivo da actinobactéria Streptomyces sp. ENT-21 em meio contendo quitina e avaliaram-se os efeitos desse extrato sobre o desenvolvimento de lagartas de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), importante praga da cultura do milho. O extrato quitinolítico produzido resultou na interferência do desenvolvimento larval de S. frugiperda, no aumento da mortalidade e na redução do ganho de peso das lagartas em relação a lagartas mantidas como controle. Após fervura, o extrato produzido teve sua atividade quitinolítica inativada e não exerceu influência sobre a mortalidade larval de S. frugiperda em relação ao controle na concentração avaliada. Os resultados indicam que o extrato quitinolítico produzido pelo cultivo de Streptomyces sp. ENT-21 possui atividade inseticida sobre lagartas de S. frugiperda e que a atividade quitinolít... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Society's demand for food production at low contamination risks to consumers and to the environment is in constant increase. In this scenario, the identification of new effective and safe forms for the control of insect pests come into sight as a continuous task and chitinases are considered an interesting promisse. Chitinases are enzymes that hydrolyze chitin and can disrupt the development of insect pests since this polymer constitutes vital structures such as the cuticle and peritrophic membrane of insects. In the present work, we produced a chitinolytic extract using the actinobacterium Streptomyces sp. ENT-21 and evaluated the effects of this extract on larval development of an important pest of maize, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) larvae. The chitinolytic extract interfered in the larval development of S. frugiperda affecting parameters such as larval mortality and larval weight gain. After boiling, no chitinolytic activity was detected in the extract and no influence of boiled extract was observed over S. frugiperda larval development at the evaluated concentration. The results suggest that the evaluated chitinolitic extract has insecticidal activity against S. frugiperda larvae and indicate the chitinolytic activity as an important component of the insecticidal activity of the extract / Mestre

A busca por fontes renováveis de energia é uma das prioridades nas pesquisas na área de engenharia na atualidade, dando-se preferência principalmente para uma alternativa aos derivados de petróleo. A produção de biodiesel com lipídeos extraídos de microalgas é um assunto muito promissor, visto as inúmeras vantagens deste processo. Pesquisas apontam que a diminuição da concentração de nitrogênio presente no meio de cultivo aumenta o acúmulo de lipídeos pelas microalgas, mas a produção de biomassa fica prejudicada. Para mensurar a importância desse nutriente e melhorar a eficiência da extração de óleos, no presente trabalho, foi proposta a avaliação da influência do íon nitrato no cultivo de Chlorella sp., focando o estudo na concentração de biomassa e no acúmulo de lipídeos. Para tal, foram testadas diferentes concentrações iniciais de NaNO3; o melhor perfil de adição de NaNO3 no meio de cultivo (em etapas ou em uma dose única); o desempenho da microalga em um cultivo semicontínuo; e quatro tipos de tratamentos para a quebra da parede celular das microalgas Chorella minutissima e Chlorella sp., a fim de realizar uma extração de lipídeos mais efetiva. A concentração inicial de 300 mg L-1 de NaNO3 apresentou melhores resultados em relação à concentração final de biomassa (2,48 g L-1) e acúmulo de lipídeos totais (12,0 % em peso seco). A adição de NaNO3 em apenas uma etapa obteve os resultados mais satisfatórios, com concentração final de biomassa de 1,92 g L-1 e 6,02 % de lipídeos totais em peso seco de biomassa. No cultivo semicontínuo, o melhor resultado para a o acúmulo de lipídeos foi volume de corte de 1/6 a cada 24 h, resultando em 9,02 % de lipídeos em biomassa seca e produtividade lipídica de 214 mg L-1d-1. Como pré-tratamento para quebra da parede celular da microalga Chlorella minutissima, não houve diferença significativa entre os métodos testados; para a Chlorella sp., as técnicas com resultados mais satisfatórios foram autoclave e micro-ondas. / Nowadays, the search for renewable energy sources is a high priority topic in engineer research, with preference to an alternative to petroleum derived energy spurces. Biodiesel production from microalga lipid is very promising, since the several advantages of this process. Many studies have shown that, to increase the microalga lipid accumulation, low nitrogen concentration is necessary; however, this condition has an opposite effect on biomass production. To measure the effect of this nutrient and improve oil extraction efficiency, in the present work, the nitrate ion influence was evaluated over the microalga Chlorella sp. cultive, measuring biomass concentration and lipid accumulation. This work tested the effect of the initial NaNO3 concentration and different NaNO3 pulse feeding profiles along the culture. A semicontinuous culture was carried out with renewal rate of 1/3 and 1/6 (v/v) in 24 h and 48 h, to improve biomass nad lipid productivity. It was also tested four pre-treatments in order to break the microalga (Chlorella minutissima and Chlorella sp.) cell wall: microwave, autoclave, bead beating and sonication. The highest biomass and lipid concentration were found when used initial NaNO3 concentration of 300 mg L-1, with 2,48 g L-1 and 12,04 %, respectively. Adding NaNO3 all at once (one time at the culture start off ) showed the best results for biomass concentration (1,92 g L-1) and lipid accumulation (6,02 %). In semicontinuous culture, the microalga Chlorella sp. presented good results for lipid production (9,02 %) and lipid productivity (214 mg L-1d-1) at 1/6 renewal rate every 24 h, however. The best pre-treatment for cell wall tested for Chlorella sp were microwave and autoclave; for Chlorella minutissima, there was no difference between the tested pre-treatments and the ones without it.

As fosfodiesterases do tipo 2A (PDE2A) hidrolisam os nucleotídeos cíclicos cAMP e cGMP e por isso desempenham papel importante na sinalização intracelular. PDE2A é composta por uma região N-terminal, que ao contrário de outras famílias de PDEs, não possui função conhecida, dois domínios regulatórios, GAF A e GAF B, e um domínio catalítico localizado na porção C-terminal. Sabe-se que a hidrólise dos nucleotídeos cíclicos, pela PDE2A, é ativada pela ligação de cGMP ao domínio regulatório GAF B. Em uma triagem dois híbridos, identificamos XAP2 como a principal proteína interatora de PDE2A. XAP2 é um componente crucial do complexo multiprotéico do receptor Aril hidrocarboneto (Ahr), o principal fator de transcrição que controla a expressão de múltiplos genes envolvidos em detoxificação. Neste trabalho, foi determinado que XAP2 liga o domínio GAF B da enzima PDE2A. Ensaios de atividade fosfodiesterásica, utilizando proteínas purificadas, mostram que a ligação de XAP2 não interfere na atividade enzimática de PDE2A. Para analisar se PDE2A afeta a função de XAP2, foi investigado o deslocamento de Ahr para o núcleo. Sabe-se que a regulação da expressão dos genes alvos de Ah é iniciada pela ligação de tetraclorodibenzodioxina (TCDD) e por uma via, ainda pouco entendida, dependente de cAMP. Verificamos que a ligação de PDE2A à XAP2 inibe o deslocamento de Ahr para o núcleo, induzido por TCDD e por cAMP em células hepáticas Hepa1c1c7 em cultura. Em conclusão, mostramos neste trabalho que XAP2 recruta PDE2A para o complexo Ahr, causando a inibição da mobilidade de Ahr, possivelmente pela redução local da concentração de cAMP. Esses dados suportam o papel de cAMP no controle da função de Ahr. / Phosphodiesterase type 2A (PDE2A) hydrolyzes cyclic nucleotides cAMP and cGMP thus efficiently controlling cNMP-dependent signaling pathways. PDE2A is composed of an N-terminal region, two regulatory GAF domains and a catalytic domain. Cyclic nucleotide hydrolysis is known to be activated by cGMP binding to GAF-B, however, other mechanisms may operate to fine-tune local cyclic nucleotide levels. In a yeast-two-hybrid screening we identified XAP2, a crucial component of the aryl hydrocarbon receptor (AhR) complex, as a major PDE2A-interacting protein. We mapped the XAP2 binding site to the GAF-B domain of PDE2A. PDE assays with purified proteins showed that XAP2 binding does not change the enzymatic activity of PDE2A. To analyze if PDE2A could affect the function of XAP2 we studied nuclear translocation of AhR, i.e. the master transcription factor controlling the expression of multiple detoxification genes. Notably, regulation of AhR target gene expression is initiated by tetrachlorodibenzodioxin (TCDD) binding to AhR and by a poorly understood cAMP-dependent pathway, followed by the translocation of AhR from the cytosol into the nucleus. Binding of PDE2A to XAP2 inhibited TCDD- and cAMP-induced nuclear translocation of AhR in Hepa1c1c7 hepatocytes. We conclude that XAP2 targets PDE2A to the AhR complex thereby restricting AhR mobility, possibly by a local reduction of cAMP levels. Our results provide first insights into the elusive cAMP-dependent regulation of AhR.

Metarhizium anisopliae é um fungo filamentoso entomopatogênico muito versátil que infecta, aproximadamente, 300 espécies de artrópodes, e também é adaptado à vida na rizosfera de plantas, sendo de extrema importância para o controle biológico de pragas na agricultura e pecuária. De acordo com o comportamento promíscuo desse fungo, pesquisadores têm identificado um grande número de genes relacionados à interação com o hospedeiro, e que são regulados de acordo com a sua indução. Em sua maioria, são genes que codificam para enzimas hidrolíticas. O número e a diversidade desses genes podem ser a chave para a habilidade desse patógeno em infectar uma larga variedade de artrópodes, podendo expressar genes diferentemente para cada tipo de hospedeiro. M. anisopliae secreta, entre outros, complexos quitinolítico e proteolítico para a degradação da quitina e proteínas presentes na cutícula do hospedeiro.Desse modo, o estudo da regulação dessas enzimas é de fundamental importância para o entendimento do processo de infecção; sendo assim, através desse trabalho foi observada e analisada a especialização na expressão de proteínas, especialmente de quitinases e proteases, secretadas por uma linhagem selvagem de M. anisopliae, na presença de cutículas de diferentes artrópodes, particularmente, de Dysdercus peruvianus, Boophilus microplus, Anticarsia gemmatalis e de quitina cristalina, através de ensaios de detecção enzimática e eletroforese uni e bidimensional. Em todos os experimentos, variando-se as condições de fonte de carbono e tempo de cultivo, a secreção de proteínas se mostrou altamente diferenciada, demonstrando comportamento diferencial do fungo a vários hospedeiros, o que seria um sinal da versatilidade do entomopatógeno, aqui estudado, para a capacidade de infectar centenas de hospedeiros. / Metarhizium anisopliae is a very versatile entomopathogenic filamentous fungus that infects, approximately, 300 species of arthropods, and is also adapted to the life in the rhizosphere of plants, being of extreme importance for the biological control of pests in agriculture and pecuary. In accordance with this promiscuous behavior of this fungus, researchers have identified a great number of genes related to the interaction with the host, and that they are regulated in accordance with its induction. In their majority, these genes encode for hydrolytic enzymes. The diversity of these genes can be the key for the ability of this pathogen in infect a wide variety of arthropods, being able to differently express genes for each type of host. M. anisopliae secretes chitinolytic and proteolytic complexes for the degradation of the chitin and proteins present in the cuticle of the host. In this way, the study of the regulation of these enzymes is of up fundamental importance for the understanding of the infection process. Through this research, the specialization in the expression of proteins, especially chitinases and proteases, secreted by a wild strain of M. anisopliae, in the presence of cuticles of different arthropods, particularly, of Dysdercus peruvianus, Boophilus microplus, Anticarsia gemmatalis and crystalline chitin, was observed and analyzed through enzymatic assays and one- and two-dimensional electrophoresis. In all the experiments, the conditions of the carbon source and time of culture, the protein secretion showed highly differentiated, demonstrating distinguishing fungus behavior to various hosts, which would be a sign of the versatility of this entomopathogen for the capacity of infecting hundreds of hosts.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T15:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276408.pdf: 6840510 bytes, checksum: ff3f4e86fa98eeff38d4272163bbdd2a (MD5) / Quatro séries de compostos metálicos foram analisadas com o objetivo de avaliar sua atividade de clivagem de DNA, de clivagem de proteína e biológica. Foram determinadas suas concentrações efetivas, pHs ótimos, formas de atuação, cinética de reação, especificidade de sítio de ação, capacidade de interação por estudos espectrofotométricos e atividade toxica e genotóxica em modelos diversos. Os compostos binucleares de cobre [Cu2( -OH)L2], miméticos de catecol-oxidases, demonstraram atividades de clivagem de DNA e de clivagem de proteína variadas dependentes da estrutura de seus ligantes. Estudos espectrofotométricos revelaram sua interação com DNA e proteína BSA além de citotoxiciade e genotoxicidade em todos os sistemas testados. Os compostos mono e binucleares de Ferro - Fe(HPClNOL) apresentaram atividade de clivagem de DNA e de clivagem de proteína bastante intensa estando entre os mais ativos compostos já descritos. Estudos espectrofotométricos revelaram sua interação com DNA e proteína BSA, mas também sua instabilidade em solução. Estudos de genotoxicidade e toxicidade demonstraram ambas as atividades para estes compostos. Os compostos binucleares de FeZnR (7, 8, 9 e 10) tiveram seus prováveis modos de ação e cinética de reação determinados bem como suas atividade sobre células bacterianas podendo em termos de eficiência serem classificados na seguinte ordem: 10 > 9 > 8 > 7. O composto 11, o qual não foi testado em presença de luz, demonstrou atividade de clivagem de DNA de grande eficiência de forma hidrolítica, mas ausência de atividade de clivagem de proteína e atividade antibacteriana não significante. Os compostos 12, 13 e 14, tiveram sua atividade testada em presença e ausência de luz e diferenças significativas foram encontradas. A presença de luz levou a uma maior atividade de clivagem de DNA e ao desenvolvimento de atividade de clivagem de proteína de todos os compostos. Estes, por não sofrerem inibição de atividadde por DMSO, agem provavelmente de maneira oxidativa livre da formação de radicais OH.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T16:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274888.pdf: 2762357 bytes, checksum: 1bc3459f95132c9e903cdaa20d8a4261 (MD5) / O presente estudo realizou a identificação e análise de polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNP) no gene do mini-exon (spliced leader) e na região intergênica do gene da histona H2A, e de sequências repetitivas (microssatélites) em formas epimastigotas e tripomastigotas das cepas SC-58 e Choachí de T. rangeli. Para a análise de microssatélites três abordagens foram utilizadas: a pesquisa em bibliotecas de EST/ORESTES (Expressed Sequence Tags/Expressed Sequence Tags), a pesquisa em bibliotecas genômicas geradas pela metodologia PIMA e a amplificação via PCR de loci previamente identificados em outras espécies. Os microssatélites identificados foram avaliados quanto à abundância, frequência e viabilidade como marcadores genéticos. Os loci identificados por PCR foram avaliados através da genotipagem de 20 cepas e dois clones de T. rangeli. A ocorrência de SNP foi investigada através da clonagem e sequenciamento do produto de amplificação do gene do spliced leader e da região intergênica do gene da histona H2A de formas epimastigotas de diferentes cepas de T. rangeli. Os resultados obtidos com estes marcadores permitiram o estudo da estrutura populacional do T. rangeli, gerando análises filogenéticas consistentes. Os resultados demonstram que o T. rangeli, assim como o T. cruzi, apresenta uma estrutura populacional predominantemente clonal, e a subdivisão populacional pode ser em parte explicada pela classificação nas linhagens KP1+ e KP1-. Uma subdivisão da população KP1- foi detectada e confirmada utilizando os marcadores microssatélites identificados, sugerindo eventos recentes de evolução, provavelmente influenciados pela troca de hospedeiros durante o ciclo de vida, pela localização geográfica e/ou por uma co-evolução do parasito com suas espécies vetores simpátricas. Novas sequências tipo EST (Expressed Sequence Tags), ORESTES (Open Reading Frame EST) e GSS (Genome Survey Sequences) do T. rangeli foram geradas no âmbito do presente estudo. A análise destas sequências, assim como a análise dos microssatélites e de SNP, trará novas perspectivas para compreensão do desconhecido ciclo do parasito em seus hospedeiros mamiferos, assim como para o diagnóstico específico de infecções causadas por T. cruzi e/ou T. rangeli.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T00:26:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277022.pdf: 4321942 bytes, checksum: 61f110123aa6e16130d34cb59a61133a (MD5) / DNA topoisomerases são enzimas que participam de diversos processos celulares tais como: replicação, transcrição, recombinação e segregação dos cromossomos. Atuando na clivagem transitória de uma fita (tipo I) ou ambas as fitas (tipo II) da molécula de DNA, as topoisomerases são alvos de agentes bactericidas e de drogas antitumorais e podem ser um importante alvo para quimioterapia de doenças causadas por parasitos. Neste estudo, descrevemos e caracterizamos os genes que codificam as topoisomerases tipo II de Trypanosoma rangeli (TrTop2). Os genes TrTop2 apresentaram um quadro aberto de leitura com 3.696 (TrTop2mt) e 4.368 pares de bases (TrTop2?), codificando polipeptídios preditos de 1.232 (138,8 kDa) e 1.456 (164,1 kDa) aminoácidos, respectivamente. Ambos os genes apresentaram uma alta similaridade da sequência protéica com topoisomerases ortólogas de outros tripanosomatídeos, sobretudo com T. cruzi (96% e 85%). Entre os dois genes a similaridade a nível de aminoácidos foi de 56%, sendo ambos de cópia única no genoma do T. rangeli. Anticorpos dirigidos a fragmentos protéicos de ambas as proteínas foram utilizados em ensaios de western blot e revelaram bandas de aproximadamente 130 kDa em extratos protéicos totais de T. rangeli. Embora com tamanho similar, foram identificadas proteínas distintas quando avaliadas por eletroforese 2D (pI 6,4 e 7,6). Através de géis de poliacrilamida em condições não desnaturantes foi possível determinar que ambas as proteínas nativas formam um complexo protéico de alto peso molecular indicando uma possível interação entre proteínas ou subunidades. Ensaios de imunolocalização com os distintos anticorpos contra DNA topoisomerases II apontaram diferentes padrões de localização celular, com reconhecimento no núcleo ou no cinetoplasto em formas epimastigotas e em alguns casos dispersa no citoplasma de formas tripomastigotas. A novobiocina, inibidor de topoisomerases tipo II procarióticas, foi ativo in vitro contra o T. rangeli. Acima de 300 ?g/ml observa-se uma redução no crescimento dos parasitos com alterações morfológicas e estruturais a nível nuclear e do cinetoplasto. Acima de 150 ?g/ml observa-se completa inibição da diferenciação celular in vitro. Utilizando as proteínas mtHSP70, DHLADH e a DNA topoisomerase II mitocondrial (TrTop2mt) como marcadores biológicos, foi observado redução da expressão das mesmas durante a diferenciação do T. rangeli, assim como nos tratamentos com novobiocina. Conclui-se que eventos relacionados as DNA topoisomerases II podem ser essenciais na redução do crescimento e da diferenciação celular do T. rangeli.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282748.pdf: 2126494 bytes, checksum: bab8f4f79e0eef0fde549df05362db87 (MD5) / O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial tripanocida in vitro e in vivo do ácido gálico e derivados (galatos de octila, decila, undecila, dodecila e tetradecila). O efeito tripanocida in vitro foi avaliado contra formas tripomastigotas sanguíneas e amastigotas intracelulares de T. cruzi. Os galatos de octila, dodecila e tetradecila reduziram em 50 a 60% a viabilidade de tripomastigotas sanguíneos (cepaY) na concentração de 50 µM. Entretanto, nenhum deles foi mais ativo do que o quimioprofilático violeta de genciana. Contrariamente, todos os ésteres de galato foram mais ativos in vitro do que o benzonidazol contra formas amastigotas intracelulares das cepas Y e Colombiana, com percentuais de inibição (PI) variando entre 46 a 95% na concentração de 3 µM. Entretanto, os galatos foram mais citotóxicos do que o benzonidazol, sendo que somente o galato de dodecila apresentou índice de seletividade (IS) acima de 50. O uso combinado desse composto com o benzonidazol mostrou um efeito aditivo in vitro contra amastigotas intracelulares. A análise ultraestrutural por MET mostrou que o galato de dodecila induziu alterações morfológicas em epimastigotas e em amastigotas intracelulares, com expressiva perda de conteúdo citoplasmático e número de reservossomos, intumescimento da mitocôndria, mas sem alteração do cinetoplasto. Ensaios de inibição in vitro com a tripanotiona redutase recombinante de T. cruzi (TcTR) mostraram que o ácido gálico inibiu esta enzima (CI50 = 45,6 µM) sem interferir na atividade da glutationa redutase (GR). Contrastando com a potente atividade tripanocida in vitro, nenhum dos compostos suprimiu a parasitemia e preveniu a mortalidade de camundongos em fase aguda e crônica da tripanosomíase. Entretanto, a análise histopatológica mostrou que a maioria dos animais tratados com o ácido gálico ou com o galato de dodecila apresentou tecido cardíaco íntegro sem focos inflamatórios. A análise por RT-qPCR do perfil de citocinas transcritas no coração de camundongos infectados com a cepa Colombiana mostrou menor taxa de IFN-. no grupo tratado com o galato de dodecila, sugerindo uma participação na imunomodulação do processo inflamatório. Conclui-se que os galatos testados apresentaram um potente efeito tripanocida in vitro e, embora não tenham modificado os cursos da infecção experimental aguda e crônica, podem ter uma participação no controle da inflamação tecidual via imunomodulação negativa do IFN. / The aim of this study was to evaluate the potential trypanocidal activity in vitro and in vivo of gallic acid and five esters (octyl, decyl, undecyl, dodecyl and tetradecyl gallate). The in vitro trypanocidal activity of the compounds was evaluated against blood trypomastigotes and intracellular amastigotes of T. cruzi. Incubation of mice infected blood (Y strain) for 48 hours with octyl, dodecyl and tetradecyl gallates at 50 µM revealed a trypanocidal effect higher than 50%, which was, however, lower than the trypanocidal effects exhibited by gentian violet. In contrast, all gallate esters showed a higher in vitro activity than benzonidazole against intracellular amastigotes of both the Y and Colombiana strains, with percentages of inhibition (PI) ranging from 46 to 95% at 3 µM. However, most of the gallic acid derivatives showed significant cytotoxic effects, with the exception of dodecyl gallate which presented a selectivity index (SI) higher than 50. Moreover, the use of dodecyl gallate + benzonidazole showed also an additional in vitro effect against intracellular amastigotes. The ultrastructural analysis by transmission electron microscopy (TEM) showed that the treatment with dodecyl gallate induces drastic morphological changes in both the epimastigotes and intracellular amastigotes. This effect is characterized by a significant loss of cytoplasmic content, reduction of the reservosome numbers, mitochondria swelling and no kinetoplastic change. In vitro assays revealed that gallic acid specifically inhibited the T. cruzi recombinant trypanothione reductase (TcTR) (IC50 = 45.6 µM). In contrast to the powerful trypanocidal activity in vitro, none of the compounds were able to suppress parasitemia or prevent the mice mortality at the acute and chronic phases of trypanosomiasis. However, histopathological analysis showed that the most of the mice treated with gallic acid and dodecyl gallate showed no inflammatory foci in the heart. The RT-qPCR analysis for cytokine profile in the heart tissue of infected mice with the Colombiana strain revealed a lower rate of IFN-. in the group treated with dodecyl gallate, suggesting a possible role of this compound in the immune modulation of the inflammation. We conclude that the gallates tested showed a potent trypanocidal effect in vitro and, although they have not changed the course of acute and chronic experimental infection may be involved in the control of tissue inflammation through negative immune modulation of IFN-

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T09:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276155.pdf: 1327907 bytes, checksum: c871d158d79651580afbc11a1f0e9dbf (MD5) / Estudos moleculares e de biologia demonstram que o táxon Trypanosoma cruzi é composto por diferentes linhagens. Em 2005, foi descrito um surto de doença de Chagas Agudo (DCA) no município de Navegantes em Santa Catarina associado ao consumo de caldo de cana contaminado com o T. cruzi. Análises moleculares identificaram as linhagens TcI em gambás (cepas SC90 e SC91), TcI/TcII em triatomíneos (cepas SC92 e SC93) e TcII em pacientes (cepas SC94-SC102). Neste sentido, o presente trabalho objetivou estudar possíveis mecanismos envolvidos na seleção de populações do grupo TcII em infecções humanas ocasionadas por cepas mistas TcI/TcII de T. cruzi. Para tanto, as cepas SC90, SC92, SC93, SC94, SC95, SC96 e Y foram utilizadas nos ensaios de lise pelo sistema complemento, interação com macrófagos murino e humano na presença e ausência de soro imune e IFN-?, ensaios de Western blot e cinética da proporção das linhagens TcI e TcII em cepas mistas após diferentes passagens em macrófagos humanos por meio de PCR semiquantitativo e PCR quantitativo. Os ensaios de lise pelo sistema complemento não mostraram diferenças de sensibilidade entre as cepas estudadas. Já nos estudos de interação T. cruzi-macrófagos murinos verificou-se um aumento na taxa de infecção e no número médio de amastigotas quando formas tripomastigotas das diferentes cepas foram previamente incubadas com soro chagásico. Além disso, as cepas do grupo TcII apresentaram uma maior taxa de infecção em macrófagos e após 72 horas de interação, apresentaram valores médios do número de amastigotas duas vezes superiores ao observado para cepas TcI. Contudo, não houve diferença significativa no número médio de amastigotas no tempo inicial de infecção entre TcI e TcII. Ensaios de Western blot confirmaram uma maior expressão da gp82 em formas tripomastigotas das cepas TcII. Macrófagos ativados com IFN-? infectados com as cepas Y, SC90 e SC96 foram capazes de controlar a proliferação dos parasitos independente da cepa utilizada, de forma dependente da NOS2. A análise da proporção de TcI e TcII nas cepas mistas SC92, SC93 e na mistura artificial, SC90+SC96, antes e após a conclusão do ciclo biológico em macrófagos murinos revelou uma alteração no perfil molecular dessas cepas, sendo observado um completo desaparecimento do fragmento de DNA de 200 pb (TcI) na cepa mista artificial (SC90+SC96), enquanto nas cepas SC92 e SC93 verificou-se uma diminuição de cerca de 3 vezes na intensidade do fragmento de 200 pb. Quando os ensaios foram realizados com a cepa SC92 (três passagens seriadas em macrófagos humanos), constatou-se um progressivo aumento na proporção de TcII, uma vez que a proporção inicial era de 77,4% para TcI e 22,6% para TcII e após a terceira passagem foi verificado 93,2% para TcII. Em conjunto, estes resultados sugerem que a manutenção de populações de T. cruzi II em infecções humanas ocasionadas por cepas mistas pode estar relacionada com características intrínsecas do parasito, como a capacidade infectiva e o tempo de duplicação intracelular. Embora seja ainda possível que mecanismos efetores dos macrófagos estejam envolvidos com essa seleção.