A imobilização de moléculas de interesse biológico em superfícies sólidas é essencial para uma série de aplicações biotecnológicas. Dentre as técnicas de imobilização, a automontagem camada por camada por adsorção física possui inúmeras vantagens, incluindo condições brandas e fisiológicas de preparação, capacidade de incorporar diferentes biomoléculas, e controle molecular. Nesta tese foram explorados filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico, bem como modelos de membranas, em que foram empregadas a técnica de automontagem e a preparação de lipossomos. Os lipossomos, que serviram como modelos de membrana, foram imobilizados em filmes automontados e sua integridade estrutural foi mantida. Também foram utilizados para incorporar e estabilizar melanina, e então imobilizados em filmes automontados, com preservação da propriedade fluorescente da melanina. A automontagem também foi utilizada para imobilização das enzimas uricase, fitase e colesterol oxidase, alternadas com camadas de polieletrólitos. Estes filmes mostraram bom desempenho como biossensores amperométricos para uricase e fitase, e como biossensores usando espectroscopia de impedância para a fitase e colesterol oxidase. Tais biossensores foram usados para detectar baixas quantidades de ácido úrico, ácido fítico e colesterol, respectivamente. Não houve efeitos de interferentes nos sensores amperométricos devido à utilização de eletrodos previamente modificados com azul da Prússia, que funcionou como mediador redox. A alta sensibilidade e seletividade dos biossensores foram atribuídas à natureza do filme ultrafino e à capacidade de reconhecimento das biomoléculas, respectivamente. Esta abordagem abre caminho para novas tecnologias de dispositivos para diagnósticos clínicos e análises de alimentos, bem como para entender mecanismos de interação da biomolécula com a membrana celular para o desenvolvimento de agentes terapêuticos. / The immobilization of molecules of biological interest on solid surfaces is essential for a number of biotechnological applications. Among the techniques for immobilization the layer-by-layer (LbL) method based on physical adsorption exhibits several advantages, including mild, physiological conditions for film preparation, ability to incorporate different biomolecules and molecular control. In this thesis, nanostructured films made with materials of biological interest were exploited as model membranes, where use was made of the LbL technique and liposomes. The latter, which served as membrane models, were immobilized in LbL films and had their structural integrity preserved. Liposomes were also used to incorporate and stabilize melanin, which were then deposited on LbL films with the fluorescence of melanin being preserved. The LbL method was also used to immobilize the enzymes uricase, phytase and cholesterol oxidase, alternated with layers of polyelectrolytes. These LbL films were employed in amperometric biosensors with uricase and phytase, and in biosensors based on impedance spectroscopy for phytase and cholesterol oxidase. Low amounts of uric acid, phytic acid and cholesterol were detected, respectively. There was no effect from interferents in the amperometric biosensors because the electrodes were previously modified with a layer of Prussian Blue, which acted as a redox mediator. The high sensitivity and selectivity were attributed to the ultrathin nature of the films and the ability of molecular recognition of the biomolecules, respectively. The approaches used here open the way for novel devices for clinical diagnostics and food quality control, in addition to understanding the interaction mechanisms between the biomolecules and the cell membranes, which is important for developing therapeutic agents.

Diferentes abordagens teóricas têm sido utilizadas em estudos de sistemas biomoleculares com o objetivo de contribuir com o tratamento de diversas doenças. Para a dor neuropática, por exemplo, o estudo de compostos que interagem com o receptor sigma-1 (Sig-1R) pode elucidar os principais fatores associados à atividade biológica dos mesmos. Nesse propósito, estudos de Relações Quantitativas Estrutura-Atividade (QSAR) utilizando os métodos de regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS) e Rede Neural Artificial (ANN) foram aplicados a 64 antagonistas do Sig-1R pertencentes à classe de 1-arilpirazóis. Modelos PLS e ANN foram utilizados com o objetivo de descrever comportamentos lineares e não lineares, respectivamente, entre um conjunto de descritores e a atividade biológica dos compostos selecionados. O modelo PLS foi obtido com 51 compostos no conjunto treinamento e 13 compostos no conjunto teste (r² = 0,768, q² = 0,684 e r²teste = 0,785). Testes de leave-N-out, randomização da atividade biológica e detecção de outliers confirmaram a robustez e estabilidade dos modelos e mostraram que os mesmos não foram obtidos por correlações ao acaso. Modelos também foram gerados a partir da Rede Neural Artificial Perceptron de Multicamadas (MLP-ANN), sendo que a arquitetura 6-12-1, treinada com as funções de transferência tansig-tansig, apresentou a melhor resposta para a predição da atividade biológica dos compostos (r²treinamento = 0,891, r²validação = 0,852 e r²teste = 0,793). Outra abordagem foi utilizada para simular o ambiente de membranas sinápticas utilizando bicamadas lipídicas compostas por POPC, DOPE, POPS e colesterol. Os estudos de dinâmica molecular desenvolvidos mostraram que altas concentrações de colesterol induzem redução da área por lipídeo e difusão lateral e aumento na espessura da membrana e nos valores de parâmetro de ordem causados pelo ordenamento das cadeias acil dos fosfolipídeos. As bicamadas lipídicas obtidas podem ser usadas para simular interações entre lipídeos e pequenas moléculas ou proteínas contribuindo para as pesquisas associadas a doenças como Alzheimer e Parkinson. As abordagens usadas nessa tese são essenciais para o desenvolvimento de novas pesquisas em Química Medicinal Computacional. / Different theoretical approaches have been used in the studies of biomolecular systems aiming to contribute with the treatment of several diseases. For neuropathic pain, for example, the study of compounds that interact with sigma-1 receptor (Sig-1R) can elucidate the main factors associated to their biological activities. For this purpose, studies of Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) using Partial Least Squares (PLS) and Artificial Neural Network (ANN) methods were applied to 64 Sig-1R antagonists belong to 1-arylpyrazole class. PLS and ANN models were used in order to describe linear and nonlinear behavior, respectively, between a set of descriptors and the biological activity of the selected compounds. The PLS model was obtained with 51 compounds in the training set and 13 compounds in the test set (r² = 0.768, q² = 0.684 and r²test = 0.785). Leave-N-out tests, biological activity randomization and outliers detection confirmed the robustness and stability of the models and showed that they were not obtained by chance correlations. Models were also generated from Multilayer Perceptron Artificial Neural Network (MLP-ANN) and the 6-12-1 architecture, trained by tansig-tansig transfer functions, showed the best result for the biological activity prediction of the compounds (r²training = 0.891, r²validation = 0.852 and r²test = 0.793). Another approach was used to simulate synaptic membranes environment using lipid bilayers composed by POPC, DOPE, POPS and cholesterol. Performed molecular dynamics studies showed that high cholesterol concentration induces decrease of area per lipid and lateral diffusion and increase of membrane thickness and order parameter caused by ordering of phospholipids acil chains. The obtained lipid bilayers can be used to simulate interactions between lipids and small molecules or proteins contributing for researches associated to Alzheimer and Parkinson diseases. The approaches used in this thesis are essential for the development of new researches in Computational Medicinal Chemistry.

A eficácia das estatinas em reduzir o risco de eventos coronarianos não é completamente explicada por seus efeitos em diminuir colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL-C). Um dos seus efeitos adicionais pode ser decorrente da modificação na concentração de lipoproteína de alta densidade (HDL), reconhecida como ateroprotetora, principalmente por seu papel no transporte reverso do colesterol (TRC). Os transportadores de membrana do tipo ATP-binding cassette, ABCA1 e ABCG1, e o scavenger receptor BI (SRBI) são proteínas importantes envolvidas no TRC e seus genes são regulados por vários fatores de transcrição, entre eles os liver-x-receptors (LXRs). Com a finalidade de avaliarmos os efeitos dos hipolipemiantes sobre expressão dos transportadores ABC e do receptor SRBI, a expressão de RNAm do ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXR&#945;) e NR1H2 (LRX&#946;) foi avaliada por PCR em tempo real em células das linhagens HepG2 (origem hepática) e Caco-2 (origem intestinal) tratadas com atorvastatina ou sinvastatina (10 µM) e/ou ezetimiba (até 5 µM) por até 24 horas. Além disso, a expressão desses genes também foi avaliada em células mononucleares do sangue periférico (CMSP) de 50 pacientes normolipidêmicos (NL) e 71 hipercolesterolêmicos (HC) tratados com atorvastatina (10mg/dia/4semanas, n=48) ou sinvastatina e/ou ezetimiba (10mg/dia/4 ou 8 semanas, n=23). A possível associação entre os polimorfismos ABCA1 C-14T e R219K e a expressão de RNAm em CMSP também foi avaliada por PCR-RFLP. O SCARB1 foi o gene mais expresso nas células HepG2 e Caco-2, seguido por NR1H2, NR1H3, ABCG1 e ABCA1 em HepG2 ou por ABCA1 e ABCG1 em Caco-2. O tratamento com estatinas (1 ou 10 µM) ou ezetimiba (5 µM), por 12 ou 24 horas, aumentou a expressão de RNAm do ABCG1, mas não de ABCA1 e SCARB1, em células HepG2. Ainda nesta linhagem, o aumento na transcrição dos genes NR1H2 e NR1H3 foi observado somente com a maior concentração de atorvastatina (10 µM) e, ao contrário, o tratamento com ezetimiba causou redução na transcrição de NR1H2, sem alteração de NR1H3. Em células Caco-2, o tratamento com atorvastatina ou sinvastatina por 12 ou 24 horas reduziu a quantidade do transcrito ABCA1 e não alterou a expressão do SCARB1 e do ABCG1, embora, para este último, tenha havido uma tendência à diminuição da expressão após tratamento com sinvastatina (p=0,07). Após tratamento com ezetimiba isolada (até 5 µM) nenhuma alteração de expressão de RNAm foi observada em células Caco-2; no entanto, após 24 horas de tratamento com sinvastatina e ezetimiba, foi reduzida a taxa de transcrição de ABCA1 e ABCG1, mas não de SCARB1. Ao contrário das linhagens celulares, em CMSP os genes NR1H2 e ABCG1 foram os mais expressos, seguidos pelos genes SCARB1 e ABCA1 e, finalmente, pelo NR1H3. Indivíduos HC tiveram maior expressão basal de NR1H2 e NR1H3, mas não de outros genes, quando comparados aos NL (p<0,05). Além disso, nos indivíduos HC, a expressão basal de ABCA1 foi maior em portadores do alelo -14T do polimorfismo ABCA1 -14C>T quando comparados aos portadores do genótipo -14CC (p=0,034). O tratamento com estatinas, com ezetimiba ou com a terapia combinada diminuiu a transcrição de ABCA1 e ABCG1. Para o SCARB1, NR1H2 e NR1H3, nenhuma alteração de expressão de RNAm em CMSP foi detectada após os tratamentos in vivo. Após todas as fases de tratamento, ABCA1 e ABCG1 e também NR1H2 e NR1H3 foram significativamente correlacionados entre si, mas nenhuma correlação com perfil lipídico sérico foi relevante. Coletivamente, esses resultados dão indícios de que os hipolipemiantes analisados (estatinas e ezetimiba) têm um importante papel na regulação da expressão de genes envolvidos no transporte reverso do colesterol e sugerem a existência de regulação tecido-específica para os dois transportadores ABC. Além disso, o efeito das estatinas ou da ezetimiba sobre a expressão do ABCA1, do ABCG1 ou do SCARB1 não sofreu influencia de alterações diretas da transcrição dos LXRs. / The efficacy of statins in reducing the risk of coronary events is not completely explained by their effects in decreasing cholesterol low-density lipoprotein (LDL-C). One of their additional effects may result from the change in concentration of high-density lipoprotein (HDL), recognized as atheroprotective, mainly for the role in reverse cholesterol transport (RCT). The membrane transporters, as ATP-binding cassette, ABCA1 and ABCG1, and scavenger receptor BI (SRBI) are important proteins involved in the RCT and their genes are regulated by various transcription factors, including the liver-X-receptors (LXRs) . In order to evaluate the effects of lipid lowering on expression of ABC transporters and SRBI receptor, the mRNA expression of ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXR&#945;) and NR1H2 (LRX&#946;) was assessed by real time PCR in HepG2 (hepatic origin) and Caco-2 (intestinal origin) cells treated with atorvastatin or simvastatin (10 µM) and/or ezetimibe (up to 5 µM) for 24 hours. Furthermore, the expression of these genes was evaluated in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of 50 normolipidemic (NL) and 71 hypercholesterolemic (HC) patients treated with atorvastatin (10mg/d/4 weeks, n = 48) or simvastatin and/or ezetimibe (10mg/d/4 or 8 weeks, n = 23). The possible association between ABCA1 C-14T and R219K polymorphisms and mRNA expression in PBMC was also evaluated by PCR-RFLP. SCARB1 was the most expressed in HepG2 and Caco-2 cells, followed by NR1H2, NR1H3, ABCG1 and ABCA1 in HepG2 or by ABCG1 and ABCA1 in Caco-2. The treatment with statins (1 or 10 µM) or ezetimibe (5 µM) for 12 or 24 hours, increased mRNA expression of ABCG1 but not ABCA1 and SCARB1 in HepG2 cells. Moreover, in HepG2 cells, atorvastatin also upregulated NR1H2 and NR1H3 only at 10.0 &#181;M, meanwhile ezetimibe downregulated NR1H2 but did not change NR1H3 expression. In Caco-2 cells, atorvastatin or simvastatin treatment for 12 or 24 hours reduced the amount of ABCA1 transcript and did not alter the ABCG1 and SCARB1 expressions, despite the tendency to decrease ABCG1 mRNA expression after simvastatin treatment (p = 0.07). After treatment with ezetimibe alone (up to 5 &#181;M) no change in mRNA expression was observed in Caco-2 cells; however, after 24 hours- simvastatin and ezetimibe treatments decreased the transcription of ABCA1 and ABCG1, but not of SCARB1. Unlike cell lines, in PBMC, NR1H2 and ABCG1 were the most expressed, followed by SCARB1 and ABCA1 and finally by the NR1H3. HC patients showed higher NR1H2 and NR1H3 basal expressions, but not of other genes, compared to NL (p <0.05). Moreover, in HC individuals, the ABCA1 basal expression was higher in individuals carrying -14T allele of -14C> T polymorphism when compared with -14CC carriers (p = 0.034). Treatment with statins, ezetimibe, or combined therapy downregulated ABCA1 and ABCG1 expression. For SCARB1, NR1H2 and NR1H3, no change in mRNA expression in PBMC was detected after treatments. After all phases of treatment, ABCA1 and ABCG1 as well as NR1H2 and NR1H3 were significantly correlated, but no correlation with serum lipid profile was relevant. Collectively, these results provide evidences that the lipid lowering (statins and ezetimibe) have an important role in mRNA expression regulation of genes involved in reverse cholesterol transport and suggest the existence of tissue-specific regulation for the ABC transporters. Furthermore, the effect of statins or ezetimibe on ABCA1, ABCG1 or SCARB1 expression was not directly influenced by changes of LXR transcription.

Introdução: A polpa farinácea do jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.) apresenta alto teor de fibra alimentar, em média 60 g/100 g, que são importantes para a redução do risco e controle de doenças crônicas não transmissíveis (DCNT). A extrusão termoplástica neutraliza aromas intensos, proporciona a formação de amido resistente, aumenta a fibra alimentar solúvel e melhora a textura do produto final. Objetivo: Estudar o efeito das farinhas de jatobá-do-cerrado in natura (FIN) e extrusada (FE) no metabolismo lipídico e parâmetros fermentativos em hamsters, bem como verificar a resposta glicêmica em humanos após a extrusão. Métodos: Processo de extrusão: velocidade de 200 rpm; matriz com 4 mm de diâmetro; taxa de compressão 3:1; alimentação constante de 70 gramas/minuto; temperatura de 150 °C; proporção farinha de jatobá-do-cerrado e amido de milho: 70:30 por cento e umidade a 25 por cento . Foi realizado um experimento animal com hamsters durante 21 dias, em que se analisou alguns parâmetros do metabolismo lipídico e colônico (fermentativos) dos animais, divididos em quatro grupos experimentais, se diferenciando pela dieta. As dietas controle (GC), in natura (GFI) e extrusada (GFE) eram hipercolesterolemizantes (13,5 por cento de gordura de coco e 0,1 por cento de colesterol) e a dieta referência (GR) com óleo de soja como fonte lipídica, não. Todas as dietas apresentavam 15 por cento de fibra alimentar, sendo que as dietas GR e GC tinham como fonte de fibra a celulose, e as dietas GFI e GFE tiveram as próprias fibras como fonte. A resposta glicêmica em humanos foi verificada por meio do ensaio do índice glicêmico e carga glicêmica da FE, com dez voluntários saudáveis que consumiram 25 gramas de carboidratos disponíveis do alimento teste (farinha extrusada) ou do pão branco como alimento controle. Resultados: Não foi observada diferença significativa entre o peso final, ingestão diária média e total, ganho de peso e CEA entre os animais dos quatro grupos. A concentração de triglicerídeos foi menor em 41 por cento e 38 por cento nos animais que receberam as dietas GFI e GFE, em relação aqueles que receberam a dieta GC, assim como também para o colesterol total (55 por cento e 47 por cento ), LDL-c (70 por cento e 53 por cento ) e não-HDL-c (63 por cento e 49 por cento ) séricos, lipídeos totais hepáticos (39 por cento e 45 por cento ) e o peso dos fígados dos animais também foi menor (21 por cento em ambos os grupos). Não houve diferença no colesterol hepático e excretado nas fezes dos animais dos quatro grupos. Os animais do GFE excretaram 57 por cento mais ácidos biliares nas fezes que os animais do GC. Com relação aos parâmetros fermentativos, observou-se maior excreção de fibras (1,24 ± 0,08 e 1,52 ± 0,09 gramas) nos animais dos grupos GR e GC respectivamente, em relação aos do GFI e GFE (0,50 e 0,48 gramas), porém o escore fecal (3,50 ± 0,19 e 3,38 ± 0,18) e o grau de fermentação (54 e 52 por cento ) foi maior nos animais dos grupos GFI e GFE. Houve uma maior produção de AGCC no ceco dos animais dos grupos GFI e GFE (80 e 57,5 µmol/g de ceco respectivamente) e maior diminuição do pH no conteúdo cecal nos animais do grupo GFI (7,49 ± 0,10), em relação ao GC (8,06 ± 0,13). Os ácidos acético e propiônico, estiveram presentes em maior quantidade no ceco dos animais dos grupos GFI (58,5 e 6,1 µmol/g de ceco) e GFE (42,5 e 6,6 µmol/g de ceco) e os animais do GFI produziram mais ácido butírico (15 µmol/g de ceco), em relação aos demais grupos. Quanto à resposta glicêmica da farinha pós extrusão, não houve diferença entre a área de resposta glicêmica da farinha extrusada e do pão branco, o índice glicêmico da farinha extrusada (glicose como controle) foi classificado como moderado, e a carga glicêmica (na porção de 30 gramas), baixa. Conclusão: As FIN e FE favoreceram a redução do colesterol total, LDL-c, não-HDL-c e dos triglicerídeos séricos, além da diminuição do acúmulo de lipídeos hepáticos. Foi observado também aumento expressivo na formação de AGCC e no grau de fermentação. A FE proporcionou um aumento na excreção de ácidos biliares nas fezes e apresentou índice glicêmico moderado e baixa carga glicêmica. / Introduction: The mealy pulp of jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.) has high dietary fiber content, on average 60 g/100 g, which is important for reducing risk and control chronic non-communicable diseases (NCDs). The thermoplastic extrusion neutralizes intense flavors, formation of resistant starch, increases soluble dietary fiber and improves the texture of the final product. Objectives: Check the effect of jatobá-do-cerrado flour in natura (IF) and extruded (EF) on lipid metabolism and fermentation parameters in hamsters as well as the glycemic response in humans after extrusion. Methods: Extrusion cooking: speed of 200 rpm; 4 mm die diameter; compression ratio 3:1; constant feed rate 70 g/min; temperature 150 °C; ratio of jatobá-do-cerrado flour to corn starch: 70:30 per cent and 25 per cent moisture. A 21-day biological experiment with hamsters was conducted, in which parameters of the animals lipid metabolism and colonic (fermentation) were analyzed; they were divided into four groups, differing by diet. The control diets (CG), in natura (IFG) and extruded (EFG) were hypercholesterolemic (13.5 per cent coconut fat and 0.1 per cent cholesterol), and the reference diet (RG) with soybean oil as a lipid source was not. All diets had 15 per cent of dietary fiber, being that RG and CG diets had the cellulose fiber source, and IFG and EFG diets had the fibers themselves as a source. The glycemic response in humans was evaluated by the glycemic index and glycemic load test of EF, with ten healthy volunteers who consumed 25 grams of available carbohydrate food test (extruded) or white bread as food control. Results: There was no significant difference between final weight, average total and daily intake, weight gain and FER between animals of the four groups. The values of triglycerides were lower by 41 per cent and 38 per cent in the animals receiving the IFG and EFG diets, for those who received the CG diet, as well as for total cholesterol (55 per cent and 47 per cent ), LDL-c (70 per cent and 53 per cent ) and non-HDL-c levels (63 per cent and 49 per cent ) serum, liver lipids (39 per cent and 45 per cent ) and the animals\' livers weight was lower (21 per cent in both groups). There was no difference in hepatic cholesterol and excreted in feces of animals of the four groups. The animals of the EFG group excrete 57 per cent more bile acids in stool than animals CG. Regarding the fermentation parameters, we observed increased excretion of fibers (1.24 ± 0.08 and 1.52 ± 0.09 g) in animals of RG and CG respectively, in relation to IFG and EFG (0.50 and 0.48 grams), but the fecal score (3.50 ± 0.19 and 3.38 ± 0.18) and the degree of fermentation (54 and 52 per cent ) were higher in animal IFG and EFG groups. There was a greater production of SCFA in the caecum of animals IFG groups and EFG (80 to 57.5 µmol/g caecum respectively) and greater decrease in pH in the cecal contents of IFG animals group (7.49 ± 0.10) compared to the control group (8.06 ± 0.13). The acetic and propionic acids were present in higher amounts in the caecum of animals IFG groups (58.5 and 6.1 µmol/g caecum) and EFG (42.5 and 6.6 µmol/g caecum) and the animals of IFG group produced more butyric acid (15 µmol/g caecum), compared to other groups. Concerning the glycemic response of flour after extrusion, there was no difference between the glycemic response area of extruded flour and white bread, the glycemic index of extruded flour (glucose as a control) was classified as moderate and glycemic load (the portion of 30 grams) low. Conclusion: IF and EF aided in the reduction of total cholesterol, LDL-c, non-HDL-c and triglycerides, as well as decreased the accumulation of liver lipids. A significant increase in the SCFA and degree of fermentation was also observed. The EF increased the excretion of bile acids in stool, and presented moderate glycemic index and low glycemic load.

Introdução: A doença vascular do coração transplantado, consiste em um processo inflamatório proliferativo que compromete o sucesso a longo prazo do transplante cardíaco e não há prevenção ou tratamentos efetivos. Uma nanoemulsão lipídica (LDE) pode carregar agentes quimioterápicos na circulação e concentrá-los nos enxertos cardíacos dos coelhos. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do paclitaxel combinado a LDE;do metotrexate combinado ao LDE e a associação de ambos quimioterápicos ao LDE nos corações transplantados. Método: 28 coelhos alimentados com dieta com teor de 0,5% de colesterol e submetidos a transplante cardíaco herotópico foram tratados com ciclosporina (dose 10 mg/kg/ dia por via oral) e alocados em 4 grupos de 7 animais.Um grupo recebeu a associação de Metotrexate e LDE endovenosa (4 mg/kg/semana); segundo grupo recebeu por via endovenosa a combinação de Paclitaxel e LDE; o terceiro grupo recebeu a associação de LDE com metotrexate e paclitaxel; grupo controle que recebeu somente solução salina intravenosa. Os animais foram sacrificados 6 semanas após o procedimento. Foram realizadas análises da morfologia,histologia,imunohistoquímica e análise da expressão gênica do enxerto e dos corações nativos. Resultado: Em comparação com o grupo controle,coelhos transplantados e tratados com paclitaxel associado ao LDE apresentaram redução em 50% de estenose em artérias coronárias. Já nos grupos que usaram metotrexate associado a LDE ou paclitaxel combinado com metotrexate e associado a LDE, houve redução em 18% da estenose coronariana em relação ao grupo controle,mas a diferença não apresentou significância estatística.Nos três grupos tratados, houve redução do infiltrado macrofágico. No grupo que recebeu metotrexate associado a LDE,a expressão gênica de fatores pró-inflamatórios( TNF-alfa; MCP1; IL 18; VCAM-1 e MMP-12) foi reduzida drasticamente; enquanto a expressão de agentes anti-inflamatórios(IL 10 por exemplo) aumentou. Nos outros dois grupos (LDE+paclitaxel e LDE+paclitaxel e metotrexate) não houve influência consistente na expressão de genes pró e anti-inflamatórios. Conclusão: A associação paclitaxel e LDE promoveu melhora importante na vasculopatia dos enxertos.A associação metotrexate e LDE e a metotrexate mais palcitaxel e LDE reduziram a estenose de coronárias porém sem significância estatística. O infiltrado macrofagocítico foi reduzido nos três grupos tratados. Tais resultados podem servir de ponte para novos ensaios clínicos / Background: Coronary allograft vasculopathy is an inflammatory-proliferative process that compromises the long-term success of heart transplantation and currently has no effective prevention and treatment. A lipid nanoemulsion (LDE) can carry chemotherapeutic agentsin the circulation and concentrates them in the heart graft in rabbits. The aim of this study was to investigate the effects of paclitaxel (PACLI) binded tire parentesis to LDE, methotrexate (MTX) binded to LDE and the association of both particles in transplanted heart. Methods: Twenty eight rabbits fed 0,5% cholesterol diet and submitted to heterotopic heart transplantation were treated with cyclosporine A (10mg/kg/daily orally) and allocated to four groups of 7 animals. One group was treated with intravenous LDE-MTX (4mg/kg B.W., weekly); a second with LDE-paclitaxel, the third one with association of LDE-PACLI with LDE-MTX and the control group received only weekly intravenous saline solution. Animals were sacrificed 6 weeks later for morphometric, histological, immunohistochemical and gene expression analysis of the graft and native hearts. Results: Compared to controls, grafts of LDE-PACLI treated rabbits showed 50%reduction of coronary stenosis and in the LDE-MTX and LDE-MTX/PACLIstenosiswas around 18% less than control but this difference was not statistically significant. In the 3 treatment groups macrophage infiltration was decreased. In LDE-MTX group, gene expression of pro-inflammatory factors TNF-?, MCP-1, IL-18 and VCAM-1, and MMP-12 was strongly diminished whereas expression of anti-inflammatory IL-10 increased. In the other two treatment, groups (LDE-PACLI and LDE-PACLI/MTX) there was not a consistent influence in pro and anti-inflammatory gene expression. Conclusions: LDE-PACLI promoted strong improvement of the cardiac allograft vasculopathy. LDE- MTX and LDE -MTX/PACLI decreased coronary stenosis but without statistic significance. Macrophage infiltration was decrease in the three treatment groups. This new preparation maybe candidate for future clinical trials

Introdução: A Doença Vascular do Enxerto (DVE), um processo envolvendo fatores de natureza inflamatória e proliferativa, é a principal causa de morte após o Transplante Cardíaco (TxC), com incidência acima de 50 % ao fim do quinto ano. É possível que a intervenção farmacológica nesses fatores possa resultar na inibição da proliferação de células musculares lisas vasculares e melhora da DVE. Neste sentido, em trabalho anterior desta Instituição, o paclitaxel, agente antiproliferativo usado no tratamento do câncer, foi capaz de regredir as lesões ateromatosas em coelhos com aterosclerose induzida por dieta rica em colesterol. Naquele trabalho, o paclitaxel foi concentrado nas lesões utilizando-se uma nanopartícula lipídica, parecida com a lipoproteína de baixa densidade (LDL), mas sem a parte protéica, denominada LDE. Tendo em vista as dificuldades do tratamento da DVE em pacientes e da grande importância dessa doença para o êxito do procedimento, novas alternativas terapêuticas devem ser procuradas, e o uso do paclitaxel associado à LDE pode ser uma rota interessante, tendo em vista que as bases inflamatórias e proliferativas da DVE são semelhantes às da doença cardiovascular aterosclerótica, onde a LDE-paclitaxel mostrou-se eficiente. Objetivos: Verificar se o tratamento com LDE-Paclitaxel reduz a incidência e o grau de DVE de coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Analisar a biodistribuição da LDE em coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Método: TxC heterotópico em posição cervical foi realizado utilizando-se 21 coelhos da raça New Zealand vermelhos como doadores e 21 coelhos brancos como receptores (peso ± 3 kg). Os coelhos receptores receberam dieta com acréscimo de 0,5 % de colesterol e ciclosporina A na dose de 10 mg/kg/dia via oral como imunossupressor. Foram divididos em 2 grupos: um grupo, constituído de 11 animais, foi tratado com LDE-Paclitaxel na dose de 4 mg/kg/semana, durante 6 semanas, por via endovenosa. O outro grupo (controle) compôs-se de 10 animais tratados com 3 mL de solução fisiológica por via endovenosa, semanalmente, durante 6 semanas. A biodistribuição da LDE foi determinada em 4 animais do grupo controle, injetando-se a LDE marcada com éter de colesterol radioativo 24 h antes do sacrifício, seguindose a contagem de radioatividade nos corações e outros tecidos após extração lipídica. Após o sacrifício dos animais, retiraram-se os corações nativo e transplantado para análise histológica com coloração H/E e Verhoeff-van Gieson. A área transversal das artérias coronárias foi estimada pela medida da lamina elástica interna e da área do lúmen. A porcentagem de estenose foi calculada da diferença entre área do lúmen do vaso e a área da lamina elástica interna. Análise estatística com ANOVA e o teste T, com valor p <= 0,05 considerado significante. Resultados: A captação da LDE pelo coração transplantado foi quase 4 vezes maior do que no coração nativo (p<=0,0001). Nos animais tratados com LDE-paclitaxel, houve uma dramática melhora no status das artérias coronárias dos corações transplantados, ocorrendo um acentuado aumento de 3 vezes na área da luz dos vasos (p<=0,031) e de redução da estenose em 45% (p<=0,0008). Conclusões: A LDE é capaz de concentrar-se no coração transplantado, o que possibilita o direcionamento do paclitaxel para o enxerto. O tratamento com LDE-paclitaxel reduziu acentuadamente a DVE, o que pode abrir uma nova perspectiva para o controle da doença vascular do enxerto. / Introduction: Cardiac Allograft Vasculopathy (CAV), a process involving factors of inflammatory and proliferative nature, is the leading cause of death after heart transplantation (HT), with incidence above 50% after the fifth year. It is possible that pharmacological intervention on these factors may result in inhibiting the proliferation of vascular smooth muscle cells and improves the CAV. Thus, in previous studies of this institution, paclitaxel, an antiproliferative agent used in cancer treatment, was able to recede the atheromatous lesions in rabbits with atherosclerosis induced by high cholesterol diet. In that study, paclitaxel was concentrated in the lesions using a lipid nanoparticle, similar to low density lipoprotein (LDL) but without the protein part, called LDE. Given the difficulties of the treatment of CAV in HT patients and the great importance of this disease to the success of the procedure, new therapeutic alternatives must be sought, and the use of paclitaxel associated to LDE can be an interesting route, given that the bases inflammatory and proliferation of CAV are similar to those of atherosclerotic cardiovascular disease, where the LDE-paclitaxel was efficient. Objectives: To determine whether treatment with LDE-paclitaxel reduces the incidence and degree of CAV in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. To analyze the biodistribution of LDE in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. Methods: Heterotopic HT in cervical position was performed using 21 New Zealand red rabbits as donors and 21 white rabbits as recipients (weight ± 3 kg). The receptors rabbits were fed regular chow with added 0.5% cholesterol and with cyclosporine A, 10 mg / kg / day orally as immunosuppressants. They were divided into two groups: one consisting of 11 animals was treated with LDE-paclitaxel at a dose of 4 mg / kg / week for 6 weeks intravenously. The other group (control) was composed of 10 animals treated with 3 ml of saline intravenously weekly for six weeks. The biodistribution of LDE was determined in four control animals, by injecting the LDE labeled with radioactive cholesteryl ether 24 h before sacrifice, followed by radioactivity count in the hearts and other tissues after lipid extraction. After sacrificing the animals, we excised the native and transplanted hearts for histological staining with H / E and Verhoeff-van Gieson. The cross-sectional area of the coronary arteries was estimated by measuring the internal elastic lamina and the lumen area. The percentage of stenosis was calculated from the difference between the area of the vessel lumen and the area of internal elastic lamina. Statistical analysis with ANOVA and T test with p value <= 0.05 was considered significant. Results: The uptake of LDE for the transplanted heart was almost fourfold higher than in the native heart (p<=0.0001). In animals treated with LDE-paclitaxel, there was a dramatic improvement in the status of the coronary arteries of the transplanted hearts, indicating by a marked increase of three times of the vascular lumen area (p<=0.031) and reduction of stenosis in 45% (p<=0.0008). Conclusions: The LDE is able to concentrate on the transplanted heart, which enables the targeting of paclitaxel to the graft. Treatment with LDE-paclitaxel markedly reduced CAV in the transplanted heart, which may open a new perspective for control of Cardiac Allograft Vasculopathy.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-14T19:33:16Z No. of bitstreams: 1 alicebelleigolirezende.pdf: 4554252 bytes, checksum: 45624650ab925d7640e01b2b01e2a245 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-29T12:16:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alicebelleigolirezende.pdf: 4554252 bytes, checksum: 45624650ab925d7640e01b2b01e2a245 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T12:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alicebelleigolirezende.pdf: 4554252 bytes, checksum: 45624650ab925d7640e01b2b01e2a245 (MD5) Previous issue date: 2011-08-30 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A aterosclerose é uma doença imune-inflamatória associada ao acúmulo de lípides na camada íntima das artérias. O baço desempenha uma importante função imunológica, mas a sua participação no desenvolvimento da aterosclerose permanece controversa. Considerando que a incidência de esplenectomias totais ainda é alta e que a doença aterosclerótica é prevalente, é de grande importância que se verifique se o tecido esplênico influencia no processo de aterosclerose. Neste trabalho, o impacto da esplenectomia no desenvolvimento da aterosclerose foi avaliado em camundongos deficientes em apoproteína E (apoE). Os animais foram divididos em dois grupos: grupo controle (CT), composto de camundongos deficientes em apoE submetidos a um procedimento cirúrgico simulado; e grupo esplenectomia total (ET), camundongos deficientes em apoE submetidos à esplenectomia total. Trinta dias após a cirurgia, os animais foram submetidos a uma dieta aterogênica enriquecida com 0,15% de colesterol. Após oito semanas, os animais foram eutanasiados e o sangue, o coração e a aorta foram submetidos à análise. Os níveis séricos de colesterol total e de anticorpos anti-LDL oxidada foram avaliados. As áreas de lesão aterosclerótica na raiz da aorta foram quantificadas por morfometria em cortes histológicos corados com hematoxilina-eosina. As lesões ateroscleróticas nas porções torácica e abdominal das aortas foram determinadas pela porcentagem da superfície luminal corada com Sudan IV em relação à área total do vaso. Os resultados mostraram que os níveis séricos de colesterol total não foram alterados pela esplenectomia e que os títulos de anticorpos IgG anti-LDL oxidada foram semelhantes entre os grupos. No entanto, foi observada uma maior porcentagem de lesões ateroscleróticas nas porções torácica e abdominal das aortas de animais esplenectomizados. Além disso, camundongos esplenectomizados apresentaram lesões ateroscleróticas na raiz da aorta significativamente maiores do que os animais controles. Estes dados indicam, em conjunto, que a esplenectomia está associada ao aumento das lesões ateroscleróticas em camundongos deficientes em apoE submetidos à dieta aterogênica, sugerindo um papel ateroprotetor do baço no modelo estudado. / Atherosclerosis is an inflammatory immune disease associated with lipid accumulation in the intima layer of arteries. The spleen plays an important immune function, but its influence in development of atherosclerosis remains unclear. Evaluation of the role of the spleen in atherosclerosis is justified due to the high frequency of total splenectomies and the high prevalence of atherosclerotic disease. In this work, the effect of splenectomy on the development of atherosclerosis in apolipoprotein E (apoE) deficient mice was investigated. ApoE deficient mice were divided into a sham-operated control group (CT) and a splenectomized group (SP). Thirty days after surgery, animals were fed a high fat western diet (with 0.15% cholesterol). After eight weeks, mice were euthanized and their blood, heart, and aorta were subjected to analysis. Total serum cholesterol and anti-oxidized LDL antibodies were measured. Atherosclerotic lesion areas in the aortic root were stained with hematoxylin-eosin and quantified by morfometry. The atherosclerotic lesions in the thoracic and abdominal portions of aorta were determined by assessing the percentage of the luminal surface area stained by Sudan IV. Levels of total serum cholesterol did not vary significantly after splenectomy. Anti-oxidized LDL IgG antibodies were similar between groups. However, compared to the control group, atherosclerotic area in the thoracic and abdominal portions of aorta were significantly increased in splenectomized mice. These data were confirmed by the larger lesions in the aortic root in splenectomized mice. These data indicate that splenectomy increases atherosclerotic lesions in apoE deficient mice fed an atherogenic diet, suggesting a atheroprotector role of the spleen.

Orientadores: Andrei Carvalho Sposito, Eliana Cotta de Faria / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T06:33:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parra_ElianeSoler_D.pdf: 3645332 bytes, checksum: 085ab65e147faa7a1f1684591c22e6d8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A lipoproteína de alta densidade (HDL) é um complexo heterogêneo e versátil de partículas com variações funcionais resultantes da integração de uma vasta gama de componentes, como apolipoproteínas, receptores, transportadores, enzimas e fosfolípides, com ações indiretas ou diretas sobre o seu metabolismo. Além disso, as concentrações plasmáticas do colesterol da HDL (HDL-C) e seu tamanho representam importantes fatores inversos ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares, particularmente em indivíduos em prevenção primária. A proteína de transferência de colesterol esterificado (CETP) desempenha uma função importante no transporte reverso do colesterol (TRC) que é umas das principais funções antiaterogênicas da HDL. No entanto, a atividade da CETP é inversamente associada às concentrações de HDL-C e ao tamanho da partícula. Adicionalmente, HDL grande demonstra ser mais efetiva no efluxo do colesterol, parte integrante do TRC, comparada à partícula de HDL menor. Nesse contexto, o objetivo do estudo foi avaliar, em indivíduos livres de doença aterosclerótica manisfesta, a associação entre o tamanho da HDL e a redução da atividade da CETP induzida geneticamente com a carga aterosclerótica carotídea. Utilizamos para esse fim dois polimorfismos da CETP, TaqIB e I405V, que foram bem caracterizados funcionalmente e encontrados frequentemente na população. Assim, os objetivos desta tese foram: (i) investigar se a presença dos polimorfismos TaqIB e I405V do gene da CETP está associada às concentrações de HDL-C e à aterosclerose carotídea subclínica (n=207); (ii) pesquisar se, além das concentrações de HDL-C, o tamanho da partícula de HDL está associado à aterosclerose subclínica (n=284). Para estes estudos foram determinados os perfis lipídicos, lipoproteícos e apoproteícos, proteína C-reativa (PCR), anticorpos anti-LDL oxidada, atividades das proteínas CETP e de transferência de fosfolípides (PLTP), HDL2 e HDL3 e o diâmetro da HDL. Os polimorfismos TaqIB e I405V da CETP também foram detectados. A espessura da camada íntima-medial da artéria carótida comum (EIMc) foi mensurada por ultrassonografia. Na presença do menor alelo dos polimorfismos TaqIB e I405V da CETP, EIMc correlacionou-se inversamente com atividade da CETP e positivamente com atividade da PLTP e anticorpos anti-LDL oxidada. Na análise multivariada, a presença do menor alelo do polimorfismo TaqIB, mas não do I405V, foi associado a um aumento de 5,1 vezes de risco de maior EIMc. No entanto, a atividade da CETP não diferiu entre os grupos de presença e ausência do menor alelo do polimorfismo TaqIB. Com relação ao tamanho das partículas, HDL maiores foram associadas a menores EIMc e foram melhores indicadores de risco de aterosclerose carotídea subclínica comparadas às concentrações de HDL-C. Em conclusão, o aumento do tamanho da HDL tem associação independente com a carga aterosclerótica e, embora o polimorfismo TaqIB também se associe, sua interação parece ser independente da atividade da CETP / Abstract: High-density lipoproteins ( HDL ) are a group of heterogeneous and complex particles with versatile functional changes resulting from the integration of a wide range of components, such as apolipoproteins, receptors, transporters, enzymes and phospholipids with indirect or direct actions on your metabolism. In addition, plasma concentrations of HDL cholesterol (HDL -C) and its size are inversely related to the development of cardiovascular diseases, particularly in primary prevention in individuals. The cholesterol ester transfer protein (CETP) plays an important role in reverse cholesterol transport (RCT), which is one of the main functions of HDL. However, CETP activity is inversely related to HDL-C and particle size. Additionally, largest HDL particles have demonstrated a higher cholesterol efflux capacity. In this context, the aim of the study was to evaluate, in individuals free of manifest atherosclerotic disease, the association between the size of HDL and CETP activity genetically induced with carotid atherosclerosis burden. We used for this purpose, two polymorphisms of CETP TaqIB and I405V, which have been well characterized functionally and often found in the population. The objectives of this thesis were: (i) to investigate whether the presence of polymorphisms I405V and TaqIB of CETP gene is associated with HDL-C and subclinical carotid atherosclerosis (n= 207); (ii) to investigate if, in addition to HDL-C, the particle size of HDL is associated with atherosclerosis (n= 284). We determined lipid, lipoprotein profiles and apolipoprotein, C-reactive protein (CRP), antibodies against oxidized LDL, CETP and phospholipid transfer protein (PLTP) activities, HDL2 and HDL3 and HDL size. The TaqIB and I405V CETP polymorphisms were also analyzed. Common carotid artery intima-media thickness (cIMT) was measured using ultrasonography. In the presence of the minor alleles of the TaqIB and I405V polymorphisms of CETP, cIMT was inversely correlated with CETP activity and positively with PLTP activity and antibodies against oxidized LDL. In multivariate analysis, the presence of the minor allele of the TaqIB polymorphism, but not the I405V, was associated with a 5.1 times increased risk of higher cIMT. However, CETP activity did not differ between the presence and absence of minor allele groups of the TaqIB polymorphism. Regarding HDL size, increased HDL size was associated with lower cIMT and was better marker of risk of subclinical carotid atherosclerosis compared to HDL-C. In conclusion, increased size of HDL is independently associated with atherosclerotic and, although TaqIB polymorphism is also associated, its interaction seems to be independent of CETP activity / Doutorado / Clinica Medica / Doutora em Clínica Médica

Orientadores: Antonio Carlos Boschiero, Helena Coutinho Franco de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_JaneCristinade_D.pdf: 1851485 bytes, checksum: 9bc182bf9f44ff62ddc24d9ea9603f71 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Alterações no conteúdo de colesterol celular podem contribuir para o mau funcionamento das células-beta pancreáticas. Camundongos knockout para o receptor de LDL (LDLR-/-) possuem maior teor de colesterol nas ilhotas pancreáticas e secretam menos insulina em comparação a camundongos selvagens (WT). Neste estudo, investigamos a associação entre o conteúdo de colesterol, a secreção de insulina e a movimentação de cálcio citoplasmático nessas ilhotas. Além disso, analisamos o efeito da dieta rica em gordura (HFD) sobre a homeostasia glicêmica, secreção e ação da insulina nesses camundongos. Os resultados mostraram que a primeira e segunda fase de secreção de insulina assim como a movimentação de Ca2+, estimuladas por glicose, foram reduzidas nos LDLR-/-. Camundongos LDLR-/- também apresentaram menor conteúdo de proteínas envolvidas com a extrusão dos grânulos de insulina tais como: VAMP-2 e SNAP-25 (p<0,05). A remoção do excesso de colesterol pelo uso da metil-beta-ciclodextrina (M?CD) normalizou a secreção de insulina, estimulada por glicose (GSIS) ou tolbutamida, assim como a movimentação de cálcio estimulada por glicose. A remoção do colesterol das ilhotas WT com 0.1 e 1 mmol/L de M?CD reduziu a secreção bem como a movimentação de cálcio. No entanto, ilhotas incubadas com 10 mmol/L de M?CD apresentaram aumento significativo na secreção de insulina, apesar da redução na movimentação de cálcio. A dieta hiperlipídica (H) promoveu maior ganho de peso e acúmulo de gordura visceral nos camundongos LDLR-/-H em relação aos WTH. A dieta aumentou a glicemia tanto no jejum quanto alimentado, porém não houve alterações nas concentrações plasmáticas de insulina nos camundongos LDLR-/-H. Já nos camundongos WTH, a dieta causou aumento nas glicemias de jejum e alimentado bem como na insulinemia. A área sob a curva glicêmica durante o oGTT foi 30% maior nos camundongos LDLR-/-H. A GSIS não foi significativamente alterada pela dieta hiperlipídica em ambos os grupos. Camundongos LDLR-/- em dieta padrão apresentaram maior fosforilação do receptor de insulina (IR?) e da AKT em fígado e músculo. O conteúdo da enzima que degrada a insulina (IDE) se mostrou reduzido nos LDLR-/-. A dieta hiperlipídica reduziu a sinalização da insulina em fígado, músculo e tecido adiposo dos camundongos LDLR-/-H. Nos camundongos WTH essa dieta promoveu apenas uma redução na fosforilação do IR? no músculo. A análise conjunta dos resultados nos permitiu concluir que, tanto o aumento de colesterol verificado em ilhotas LDLR-/- quanto a diminuição excessiva do conteúdo de colesterol em ilhotas WT (tratadas com M?CD) alteram a movimentação de cálcio e conseqüentemente a secreção de insulina. A redução do colesterol nas ilhotas dos camundongos LDLR-/- corrigiu a redução da secreção de insulina, apesar das concentrações reduzidas de VAMP-2 e SNAP-25. Camundongos LDLR-/-, alimentados com dieta padrão, são mais sensíveis à insulina, provavelmente como um mecanismo adaptativo a menor secreção de insulina. No entanto, estas adaptações não são suficientes para manter a homeostase glicêmica visto que estes animais são intolerantes à glicose. Quando alimentados com dieta hiperlipídica, os LDLR-/-H se tornam resistentes à insulina provavelmente devido ao aumento do tecido adiposo visceral / Abstract: Changes in cellular cholesterol levels may contribute to beta cell dysfunction. Islets from LDL receptor knockout (LDLR-/-) possess higher cholesterol content and secrete less insulin than wild type (WT) mice. Here, we investigated the association between cholesterol content, insulin secretion and Ca2+ handling in these islets. In addition, we analyzed the effects of highfat- diet (HFD) on glucose homeostasis, insulin secretion and action in these mice. Both first and second phase of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) were lower in LDLR-/- compared with WT islets. This lower secretion was paralleled by impairment in Ca2+ handling in these islets. The contents of SNAP-25 and VAMP-2 proteins, which participate in the extrusion of the insulin containing granules, were reduced in LDLR-/- compared with WT islets. Removal of the excess of cholesterol from LDLR-/- islets (Methyl-?-cyclodextrine, M?CD) normalized glucose- and tolbutamide-induced insulin release. Glucose-stimulated Ca2+ handling was also normalized in cholesterol-depleted LDLR-/- islets. Cholesterol removal from WT islets by 0.1 and 1.0 mmol/L M?CD impaired both GSIS and Ca2+ handling. However, 10 mmol/L M?CD markedly increased insulin secretion induced by glucose or tolbutamide in WT islets, despite a significant reduction in Ca2+ handling. The HFD promoted higher body weight gain and visceral fat pad depot in LDLR-/-H than in WTH. LDLR-/-H mice showed fasted and fed glucose levels significantly higher whereas no changes in fasted plasma insulin levels were observed. WTH mice also showed an increase in fasted and fed glucose levels, but a higher fasted plasma insulin level (p<0.05) was noticed. The area under the curve of the oGTT in LDLR-/-H, but not in WTH, was increased (30%) by HFD. GSIS was not significantly altered by HFD in both groups. LDLR-/- mice showed higher IR? and AKT phosphorylation in liver and skeletal muscle. Insulin degrading enzyme (IDE) protein content was lower in liver of LDLR-/-. The HFD reduced insulin signaling in liver, skeletal muscle and adipose tissue in LDLR-/-H. In WTH the HFD reduced only the IR? phosphorylation in muscle. In conclusion, our results indicate that abnormal high (LDLR-/- islets) or low (WT islets treated with M?CD) cholesterol contents alter both GSIS and Ca2+ handling. Normalization of islet cholesterol content improved Ca2+ handling and insulin secretion in LDLR-/- islets, despite the lower expression of SNAP-25 and VAMP-2. LDLR-/- mice, fed a chow diet, are more sensitive to insulin probably due adaptive mechanisms that compensate the low insulin secretion. However, these changes are not sufficient to promote glucose homeostasis since these mice were glucose intolerants. When fed a high-fat diet, they became also insulin resistant probably due to an increase in the mass of the visceral adipose tissue / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_rutilene_roll.pdf: 2016815 bytes, checksum: e7c5da43dfa30476ca94e16d9b7c9f57 (MD5) Previous issue date: 2005-07-29 / Among the vast number of types of polysaccharides produced in nature, by plants, algae, and bacteria, xanthan is the one of the few that has functional properties leading to a broad spectrum of uses as well as commercial production in large quantities. It is the second microbial polysaccharide to be developed for an economically process, and it has continued to be the single most important biopolymer in food applications because of this useful properties. The chemical and physical properties of commercial xanthan mainly viscosity and stability with relation to temperature and pH variations, it makes that polysaccharide to be utilised a lot of for food industries, like as thickener and stabilizer of suspensions and emulsions. Because xanthan by patovar pruni is a new material never before introduced into foods, tests should be conduct in conformance with Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA) for stablish its safety. And due to a few studies about the genotoxical mighty of xanthan, has been important to make a work about it. In this study, were experimentaly used xanthans produced by 06 and 24 strain from Xanthomonas campestris pv pruni and commercial xanthan from the same bacteria, but by pv campestris (Jungbunzlauer), like a additional component of mice diet, with aim of genotoxical evaluation in this animal model, through comet assay and micronuclei test. The comet assay and micronuclei test data were evaluated and, then, were able to comply no increase DNA damage induced by xanthans evaluated, through of utilised tests. Furthermore, was observed a tendency to decrease cholesterol and glucose levels, in the treatment with xanthans, although its values doesn´t have been significantly inferior to control group. / Entre o vasto número de tipos de polissacarídeos produzidos naturalmente, por plantas, algas e bactérias, xantana é um dos poucos que tem propriedades funcionais com amplo espectro de uso bem como produção industrial em grande escala. É o segundo biopolímero a ser desenvolvido por um processo economicamente viável, e continua a ser o mais importante biopolímero na aplicação em alimentos devido às suas propriedades funcionais. As propriedades químicas e físicas da xantana comercial, principalmente a viscosidade e a estabilidade em relação a variações de pH e temperatura, fazem com que este polissacarídeo seja amplamente utilizado na indústria alimentícia, dentre outras, como espessante e estabilizante de suspensões e emulsões. Devido a xantana do patovar pruni ser um material novo e ainda não utilizado em alimentos, testes devem ser conduzidos de acordo com a Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA) para estabelecer a sua segurança. Com base no aumento da utilização destes polímeros na indústria alimentícia e, aos poucos dados referentes à genotoxicidade e aos efeitos sobre os índices de colesterol e glicose dos mesmos, torna-se importante a realização de um estudo sobre os danos ou benefícios que estes polímeros podem proporcionar. No presente estudo, foram usadas experimentalmente as xantanas produzidas pelas cepas 06 e 24 da bactéria Xanthomonas campestris pv pruni e a xantana comercial produzida pela mesma espécie, porém pelo patovar campestris (Jungbunzlauer), como componente adicional na dieta de camundongos, com o objetivo de avaliar o potencial genotóxico destes biopolímeros, neste modelo animal, através do ensaio cometa e do teste de micronúcleos; além de verificar os índices de colesterol e glicose. Os dados do ensaio cometa e do teste de micronúcleos foram avaliados e, então, observou-se que as xantanas produzidas pelas cepas 06 e 24, assim como a xantana comercial, não apresentaram valores significativamente superiores aos controles negativos, na indução de danos no DNA através dos testes utilizados. Além disso, foi observada uma tendência a diminuir os índices de colesterol e glicose, nos tratamentos com as xantanas, embora estes valores não tenham sido significativamente inferiores ao do grupo controle.