Orientador: Laura Sterian Ward / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-14T20:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilhen_AnaCarolinaTrindade_D.pdf: 3271210 bytes, checksum: d47667ab13437068977eea82cbadb8a1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Para investigar a utilidade clínica de dois genes supressores tumorais envolvidos no controle da proliferação e sobrevivência celular, nós estudamos por imunoistoquímica as proteínas ATM e PTEN em 272 pacientes diagnosticados carcinoma diferenciado da tireóide (142 carcinomas papilíferos do tipo clássico, 72 carcinomas papilíferos variante folicular, 17 carcinomas papilíferos de células altas e 41 carcinomas foliculares); 106 amostras de tecido de pacientes diagnosticados com doenças tiroidianas benignas (55 adenomas foliculares e 51 com bócio), 18 tecidos de tiróide normal extraídos de lobo contra-lateral de indivíduos operados por adenoma folicular. A expressão quantitativa de ATM foi avaliada por Real-Time PCR em 87 CP. Ainda, analisamos o perfil genotípico para três polimorfismos de ATM (D1853N, S707P e S49C) em 199 pacientes (164 carcinomas papilíferos e 35 carcinomas foliculares) e 219 indivíduos controles. Os pacientes foram seguidos por 53,8±41 meses utilizando-se um protocolo padrão. 179 pacientes foram classificados como livre de doença e 48 pacientes tiveram má evolução (recidivas e 12 mortes). A análise da regressão logística múltipla ajustada para sexo e faixa etária mostrou que a expressão da proteína ATM foi mais freqüente entre os pacientes que apresentavam tumores menos agressivos (81%) e que evoluíam livres de doença (63%) (p=0.016; p=0.0276 respectivamente). Maior incidência de casos que expressavam a proteína PTEN também foi observada em pacientes que não tiveram metástase na evolução (75%) (p= 0.0437). O alelo heterozigoto para o polimorfismo D1853N de ATM foi mais prevalente entre os controles (64%) do que nos indivíduos com câncer (36%) (p=0.0364) Estes dados indicam que ATM e PTEN podem ser úteis na identificação de agressividade e na classificação de prognóstico do CDT. / Abstract: In order to investigate the clinical utility of two tumor-suppressing genes involved in the control of cell proliferation and survival, we've studied proteins ATM and PTEN through immunohistochemistry in 272 differentiated thyroid carcinoma diagnosed patients (142 classical papillary thyroid carcinomas type, 72 papillary thyroid carcinomas follicular variant, 17 papillary thyroid carcinomas tall cells variant and 41 follicular carcinomas), 106 tissue samples from patients diagnosed with benign thyroid diseases (55 follicular thyroid adenomas and 51 with goiter), 18 normal thyroid tissue samples extracted from the counter lateral lobe of individuals operated for follicular thyroid adenomas. The quantitative expression of ATM gene was available for Real-Time PCR in 87 papillary carcinomas. In order to analyze the genotypic profile, we've also studied three ATM polymorphisms (D1853N, S707P e S49C) in 199 patients (164 papillary carcinomas and 35 follicular carcinomas) and 219 control individuals. Patients were accompanied for 53,8±41 months, using a standard protocol. 179 patients were tagged as disease-free and 48 patients had bad outcome (12 deaths). The analysis of multiple logistic regression adjusted for gender and age has showed that the ATM protein expression was more frequent among patients that didn't have metastasis when diagnosed (81%) and that were free of disease (63%) (p=0.016; p=0.0276 respectively). The major incidence of cases who expression PTEN protein, also was observed in patients that didn't have metastasis during follow- up (75%) (p= 0.0437). The heterozygous alleles for D1853N polymorphism was more prevailing among the controls (64%) than in individuals with cancer (36%) (p=0.0364). Nevertheless these results demonstrated that ATM and PTEN protein expression can be useful in identifying patients with aggressiveness and the classification of prognosis in differentiated thyroid carcinoma. / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

A vitamina D3 é um micronutriente obtido da dieta ou pela conversão do 7- dehidrocolesterol na epiderme após exposição à radiação UVB. A vitamina D (D2 ou D3) atua sobre o sistema renina-angiotensina-aldosterona, e sua deficiência vem sendo associada ao desenvolvimento da hipertensão. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da suplementação ou deficiência de vitamina D3 em ratos espontaneamente hipertensos (SHR - spontaneously hypertensive rats) e seus controles normotensos (Wistar Kyoto - WKY) sobre a pressão arterial sistólica, danos ao DNA e cromossomos, marcadores bioquímicos do estresse oxidativo, burst oxidativo dos neutrófilos, análise de fibrose no rim e perfil de expressão de genes relacionados com a hipertensão arterial no rim e coração. Os animais foram alimentados com dieta controle (1.000 UI/kg), suplementada (10.000 UI/kg) ou deficiente (0 UI/kg) em vitamina D3 ao longo de 12 semanas. A quantificação plasmática de vitamina D3 foi avaliada pelo método ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) e a pressão arterial sistólica foi aferida semanalmente, por método não invasivo de pletismografia da artéria caudal. Os danos ao material genético foram avaliados pelo ensaio do cometa nas células do sangue periférico, rim e coração e pelo teste do micronúcleo nos eritrócitos da medula óssea e sangue periférico; o estresse oxidativo foi avaliado pelos ensaios de quantificação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS - Thiobarbituric Acid Reactive Substances) e glutationa (GSH) no rim e coração; o burst oxidativo em neutrófilos do sangue periférico; a quantificação de fibrose por histologia renal e a expressão gênica por RT2 ProfilerTM PCR Arrays no rim e coração. Os resultados obtidos com os ratos SHR mostraram que a suplementação com vitamina D3 reduziu a pressão arterial sistólica, não induziu danos ao DNA e aos cromossomos, estresse oxidativo ou fibrose renal, e regulou a expressão de quatro genes envolvidos com a hipertensão arterial no rim (Ace, Agt, Ren e Edn1) e cinco genes no coração (Ace, Avp, Ephx2, Mylk3 e Ren). A deficiência em vitamina D3 aumentou a pressão arterial sistólica, os danos ao DNA e aos cromossomos, a peroxidação lipídica no rim e coração, o burst oxidativo dos neutrófilos, o percentual de fibrose no rim, e a expressão de treze genes envolvidos com a hipertensão arterial no rim (Ace, Acta2, Agt, Agtr1a, Agtr1b, Alox5, Cacna1c, Ece1, Ednra, Kcnma1, P2rx4, Scnn1g e Slc7a1) e nove genes no coração (Ace, Agtr1b, Cacna1c, Drd5, Mylk2, Nostrin, Scnn1a, Scnn1g e Sphk1). Nos animais WKY, a dieta suplementada alterou a expressão do gene Ren no rim e de dez genes no coração (Ace2, Bdkrb2, Drd3, Drd5, Itpr1, Itpr2, Itpr3, Ptgs1, Scnn1a e Scnn1g); e a dieta deficiente em vitamina D3 aumentou os danos ao DNA nos eritrócitos, induziu fibrose no rim e alterou a expressão de três genes no rim (Ace, Cps1 e Arg2) e de seis genes no coração (Ace, Cacna1c, Edrna, Ephx2, Itpr1 e Itpr2). Nos parâmetros pressão arterial sistólica, danos aos cromossomos, peroxidação lipídica e burst oxidativo, os ratos WKY alimentados com as dietas suplementada ou deficiente em vitamina D3 não diferiram em relação aos animais que receberam a dieta controle. Em conclusão, a variação da concentração de vitamina D3 da dieta alterou a fisiologia da hipertensão arterial, atuando como um anti-hipertensivo na suplementação e agravando os efeitos da hipertensão na deficiência. / Vitamin D3 is a micronutrient obtained from diet or by conversion of 7- dehydrocholesterol in the skin after exposure to UVB radiation. Vitamin D (D2 or D3) acts on the renin-angiotensin-aldosterone system, and its deficiency has been associated with hypertension development. This study aimed to evaluate the effect of vitamin D3 supplementation or deficiency in spontaneously hypertensive rats (SHR - spontaneously hypertensive rats) and their normotensive controls (Wistar Kyoto - WKY) on systolic blood pressure, DNA and chromosomes damage, biochemical markers of oxidative stress, oxidative burst in neutrophils, renal fibrosis and the gene expression profile of genes related to hypertension in kidney and heart. The rats were fed a vitamin D3 control diet (1,000 IU/kg) supplemented diet (10,000 IU/kg) or deficient diet (0 IU / kg) during 12 weeks. Vitamin D3 plasma quantification was performed by ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) technique and systolic blood pressure was measured weekly by noninvasive plethysmography of the caudal artery. DNA and chromosomal damage was evaluated by the comet assay in the peripheral blood, kidney and heart cells and by the micronucleus test in erythrocytes from bone marrow and peripheral blood; oxidative stress was evaluated by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and glutathione (GHS) assays in kidney and heart; oxidative burst in neutrophils of peripheral blood; renal fibrosis by histology and gene expression by RT2 ProfilerTM PCR Arrays in kidney and heart. The results obtained for SHR rats showed that vitamin D3 supplementation reduced systolic blood pressure, did not induced DNA or chromosomal damage, oxidative stress or renal fibrosis, and regulated the expression of four genes involved with hypertension in the kidney (Ace, Agt, Ren and Edn1) and five genes in the heart (Ace, Avp, Ephx2, Mylk3 and Ren). Vitamin D3 deficiency increased systolic blood pressure, DNA damage in erythrocytes, lipid peroxidation in kidney and heart, oxidative burst in neutrophils and the renal fibrosis, and regulates the expression of thirteen genes involved with hypertension in kidney (Ace, Acta2, Agt, Agtr1a, Agtr1b, Alox5, Cacna1c, Ece1, Ednra, Kcnma1, P2rx4, Scnn1g and Slc7a1) and nine genes in heart (Ace, Agtr1b, Cacna1c, Drd5, Mylk2, Nostrin, Scnn1a, Scnn1g and Sphk1). In WKY rats, vitamin D3 supplementation altered the expression of Ren gene in the kidney and of ten genes in the heart (Ace2, Bdkrb2, Drd3, Drd5, Itpr1, Itpr2, Itpr3, Ptgs1, Scnn1a and Scnn1g); and vitamin D3 deficiency increased DNA damage in erythrocytes and renal fibrosis, and altered the expression of three genes in the kidney (Ace, Cps1 and Arg2) and six genes in the heart (Ace, Cacna, Ednra, Ephx2, Itpr1 and Itpr2). In the parameters systolic blood pressure, chromosomal damage, lipid peroxidation and oxidative burst, WKY rats fed with vitamin D3 supplemented or deficient diet did not differ compared to rats that received vitamin D3 control diet. In conclusion, the variation of dietary vitamin D3 levels altered the physiology of hypertension, acting as an antihypertensive in supplementation and aggravating the hypertension effects in its deficiency.

O Diabetes é uma das maiores causas de mortalidade no mundo, chegando a afetar cerca de 150 milhões de pessoas atualmente, sendo que esse número tende a aumentar, principalmente devido à obesidade, fator intimamente relacionado ao Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2). Entretanto, o desenvolvimento da doença depende de diversos fatores de risco, tanto genéticos quanto ambientais, que ainda necessitam ser elucidados. Uma característica marcante dos pacientes diabéticos é um alto nível de estresse oxidativo, resultante principalmente da hiperglicemia e diminuição da defesa anti-oxidante. No presente trabalho, foi proposta a detecção dos níveis de dano no DNA pelo ensaio do cometa, assim como comparar os níveis de expressão de genes relacionados com a defesa, sinalização e reparo do DNA em resposta ao estresse oxidativo (ATM, ATR, SOD1, OGG1, XRCC1, APEX1 e FEN1) em pacientes DM2 hiperglicêmicos (PAH) e não hiperglicêmicos (PANH). Adicionalmente, o mesmo estudo foi realizado em pacientes DM2, cujas amostras foram coletadas em dois momentos: antes (PI) e após (PPI) um período de internação (sete dias) para compensação da doença e normalização dos níveis glicêmicos, comparativamente ao grupo controle. Na análise pelo ensaio do Cometa, o grupo PAH apresentou níveis significativamente (p<0,05) maiores de danos no DNA em relação ao grupo PANH, sendo que o último apresentou níveis de dano semelhantes ao grupo controle, demonstrando que a hiperglicemia é o principal fator na indução do estresse oxidativo em pacientes DM2. Com relação aos pacientes submetidos à internação por 7 dias, o grupo PPI apresentou níveis significativamente (p<0,05) menores de dano em relação ao grupo PI, embora estes tenham se apresentado acima dos observados para o grupo controle. A análise por qRT-PCR revelou perfis de expressão gênica diferenciados entre os grupos de pacientes estudados, embora as diferenças não tenham sido estatisticamente significativas. Observou-se uma repressão de genes de reparo e de sinalização (ATM, ATR, OGG1, XRCC1, FEN1 e APEX1) nos grupos PAH e PI, que apresentaram altos níveis de danos no DNA. Esse resultado pode apresentar um significado biológico relevante, sendo que na literatura, foram relatados resultados compatíveis com o estado de repressão transcricional de alguns desses genes, como os genes ATM e ATR. Os resultados obtidos demonstram a influência da hiperglicemia na indução de dano oxidativo no DNA. Além disso, os dados acerca da expressão gênica sugerem que pacientes DM2 regulam diferencialmente genes envolvidos com os processos de defesa, sinalização e reparo do DNA em resposta ao estresse oxidativo, o que pode estar relacionado com os níveis de dano observados em cada grupo analisado. Os mecanismos envolvidos na regulação desses processos são complexos e ainda necessitam ser elucidados, mas os dados do presente trabalho mostram informações relevantes que podem contribuir na compreensão desses mecanismos. / Diabetes is one of major causes of death in worldwide, resulting actually in approximately 150 million death per year, and it is becoming increasingly prevalent mostly due to obesity and overweight , that is associated related to Diabetes Mellitus type 2 (DM2). However, the development of DM2 is related to genetic and environmental risk factors which are not completely clarified. One of the most important aspects observed in DM2 patients is the presence of high oxidative stress in consequence of hyperglycemia and depletion of antioxidant defense. The present study aimed to evaluate DNA damage by the comet assay, as well as to compare expression levels of genes related to oxidative damage defense, signaling and DNA repair in response to oxidative stress (ATM, ATR, SOD1, OGG1, XRCC1, APEX1 and FEN1) in three different groups: hyperglycemic DM2 patients (PAH) and non hyperglycemic DM2 patients (PANH); DM2 patients prior (PI) and after (PPI) seven days of admission at the hospital, for the recovering of glycemic levels closely to normal levels. Analysis of DNA damage by the comet assay revealed significantly (p<0,05) higher levels of DNA damage in PAH group compared to PANH group, and the last group of non hyperglycemic patients exhibited damage levels similar to the control group, demonstrating that hyperglycemia is the most important factor that results in oxidative stress in DM2 patients. Considering the group of patients treated for 7 days, the PPI group exhibited lower levels of DNA damage when compared to PI group, although these levels remained higher than those observed for the control group. Gene expression analysis by the qRT-PCR showed different expression levels between groups of patients and controls, although the differences were not found significant by statistical analysis. Interestingly, DNA repair genes (ATM, ATR, OGG1, XRCC1, FEN1 and APEX1) were found repressed in those groups (PAH and PI) that exhibited high levels of DNA damage. These results may represent a relevant biological significance, since in light of literature data, it has been reported a down-regulation of ATM and ATR expression, either at transcription and protein levels. The present results demonstrated an influence of hyperglycemia in DNA damage induction in DM2 patients. In addition, the data regarding gene expression levels suggested that DM2 patients differentially regulate genes involved in antioxidant defense, signaling and DNA repair in response to oxidative stress. The mechanisms involved in the regulation of these pathways in DM2 patients are still poorly clarified. The present data constitute relevant information towards the understanding of these mechanisms.

A fosfatase de especifidade dual 12 (DUSP12) é membro da família das proteínatirosina fosfatases DUSPs atípicas. Ela pode desfosforilar resíduos de serina/treonina além de tirosina. Além de seu domínio catalítico, possui um domínio de dedo-de-zinco, um motivo comum nas proteínas, base para interação com outras biomoléculas. A DUSP12 tem expressão alta na maioria dos tecidos humanos, e localização predominantemente nuclear, participando de diversos processos já descritos, como o ciclo celular, a resposta ao estresse, a diferenciação celular, a maturação ribossômica e há indícios de que seja importante para o desenvolvimento embrionário humano. Porém, pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares subjacentes. Neste projeto, buscamos identificar alvos nucleares da DUSP12,expondo as células tumorais de pulmão, A549, e de mama, MCF-7, a diferentes estímulos genotóxicos, a fim de observar mudanças no padrão de interação dos alvos capturados. Lançando mão de ensaios de co-precipitação e identificação por espectrometria de massas, identificamos uma lista de alvos potenciais da fosfatase. A partir de análises computacionais, destacamos na lista diversas proteínas e processos centrais às redes de interação já descritas na literatura. Encontramos proteínas ribonucleoproteínas envolvidas na maturação ribossômica e nos grânulos de estresse, e outras cuja relação seria menos óbvia, como proteínas da coesina e da regulação da estrutura da cromatina. Adicionalmente, identificamos processos cuja relação não havia sido proposta ou investigada, como a dinâmica do citoesqueleto e o splicing de mRNA. Comprovamos a presença de DUSP12 em regiões de heterocromatina, onde pode exercer influência regulatória. Estabelecemos a interação e colocalização com partículas ribonucleoproteicas que contêm a NOP56, proteína central das nossas análises. Enfim, também observamos sugestão de interação com NAT10, indicando possível influência nos processos de dinâmica de microtúbulos, relevantes para a separação cromossômica, e das histonas, relevante para a expressão gênica e ciclo celular. / Dual Specificity Phosphatase 12 (DUSP12) is a member of the atypical DUSP protein-tyrosine phosphatases. It can dephosphorylate serine/threonine residues, besides tyrosine. In addition to its catalytic domain, it has a zinc finger domain, a common domain for proteins, and a starting point for the interaction with other biomolecules. DUSP12 displays high expression in most human tissues, and mostly nuclear localization, taking part in several known processes, such as cell cycle, stress response, differentiation, ribosomal maturation, and there are signs that it might be important for human embryonic development. However, little is known about the subjacent molecular mechanisms. In this project, we sought to identify nuclear targets of DUSP12, exposing lung (A549) and breast (MCF-7) tumoral cells to different genotoxic stimuli, aiming to identify shifts in the pattern of identified targets. Using co-precipitation followed by mass spectrometry, we identified a list of potential targets of this phosphatase. From computational analyses, we highlighted several proteins and processes which are central to the interaction networks that were already described in the literature. We found ribonucleoproteins involved in the ribosomal maturation and stress granules, and others whose relationship would be less obvious, such as cohesin proteins and regulators of chromatin structure. Additionally, we identified processes whose relation to DUSP12 had not been proposed or identified, such as the cytoskeleton dynamics and mRNA splicing. With biochemical validations, we showed the presence of DUSP12 in regions of heterochromatin, where it can exert regulatory influence. We established the interaction and colocalization with ribonucleoprotein particles that contain NOP56, central to our analyses. Lastly, we also observed a suggestion of interaction with NAT10, indicating a possible influence in the processes of microtubule dynamics, relevant to chromosomal segregation, and histone dynamics, relevant for gene expression and cell cycle.

O Ensaio Cometa (Eletroforese em Gel de Célula Única) foi aplicado ao estudo do potencial genotóxico da &#946;-naftoflavona (BNF) em exposição in vivo a eritrócitos de robalos, Centropomus parallelus. Condições específicas para o ensaio cometa de células de sangue de robalos foram estabelecidas com base em informações obtidas em literatura; e através de experimentos com exposição in vitro a diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio, e com desenrolamento e eletroforese em diferentes alcalinidades e voltagens. Para avaliar o potencial genotóxico da BNF, os peixes foram expostos a 1ppm e 5ppm de BNF por 24, 48 e 72 horas. Controles foram mantidos em água do mar e em água do mar com DMSO, utilizado com solvente. Células de sangue foram coletadas, submetidas a ensaio cometa em versão alcalina de pH>13 e coradas por prata. Os cometas foram analisados por métodos visuais, incluindo Índice de Danos, Porcentagem de Danos e Freqüência de Danos, e através do sistema de análise de imagem ScionImage. Exposições in vitro de eritrócitos a H2O2 resultaram em relação dose-resposta em pH 12,6 e pH>13, indicando aplicabilidade do ensaio a células de sangue de robalos. Exposições in vivo a BNF indicaram tendência a maior Índice de Danos em grupos expostos comparados a controles, porém não ocorreu diferença significativa estatisticamente. A grande amplitude de variação dos dados, em controles e nos demais grupos experimentais, dificultou sua análise e interpretação. / Single Cell Gel Electrophoresis or Comet Assay was applied to study the genotoxic potential of exposure in vivo to &#946;-naphthoflavone (BNF) on erythrocytes of fat snook, Centropomus parallelus. Specific conditions for the comet assay on fat snook blood cells were established based on information obtained from literature together with results of experiments in which slides were exposed in vitro to different concentrations of hydrogen peroxide, submitted to unwinding and electrophoresis at different alkalinity and different voltages. To assess the genotoxic potential of BNF, fish were exposed in vivo to 1ppm and 5ppm of BNF for 24, 48 and 72 hours. Controls were exposed to sea water only and sea water plus DMSO, used as carrier. Blood cells were collected, submitted to alkaline version of comet assay at pH>13 and silver stained. Comets were analyzed by visual methods including Damage Index, Percentage of Damage and Frequency of Damage, and by ScionImage image analysis system. In vitro expositions of erythrocytes to H2O2 resulted in dose-response relationship, at pH 12,6 and pH>13, indicating applicability of the assay to blood cells of fat snook. In vivo exposure to BNF showed a slight tendency towards a higher Damage Index, though not statistically significant, in exposed groups as compared to controls. Wide amplitude of variations of data, in the controls as well as in other experimental groups, made their analysis and interpretation difficult.

O objetivo deste estudo é descrever o dano de DNA através das variáveis Tail Moment e Tail Intensity e investigar a associação entre o dano do DNA, padrão alimentar e concentrações plasmáticas de vitaminas em crianças e adolescentes em Ribeirão Preto (São Paulo, Brasil). Estudantes de 9 a 13 anos foram selecionados de três escolas de Ribeirão Preto (São Paulo, Brasil), totalizando uma amostra de 120 indivíduos. A coleta de dados incluiu antropometria, composição corporal, avaliação da ingestão utilizando um questionário de frequência alimentar (QFA) e o Índice de Qualidade da Dieta Revisado (IQD-R) e coleta de sangue para a dosagem de vitaminas e determinação do dano do DNA pelo método de eletroforese em gel de célula única - comet assay. Os indivíduos foram divididos em dois grupos opostos de dano do DNA usando duas técnicas distintas: análise de k-cluster e classificação por escala de dano. Padrões de ingestão de nutrientes também foram gerados, utilizando robust sparse k-means cluster, e associados com o dano de DNA. Para análise utilizaram-se os testes T de Student, Mann-Whitney e ANCOVA. Na primeira análise, o cluster 1 (n = 73), com menor dano de DNA, apresentou maior consumo de vegetais verdes escuros e alaranjados (p = 0,047), vegetais totais (p = 0,041) e carnes, ovos e leguminosas (p = 0,022), através do IQD-R, e um escore de IQD total maior (p = 0,030), indicando melhor qualidade de dieta em comparação ao cluster 2 (n = 47), de maior dano de DNA. O cluster 2 apresentou maior consumo de laticínios, em comparação ao cluster 1 (p = 0,008). Em relação a vitaminas plasmáticas, o cluster 1 apresentou maior concentração de riboflavina (p = 0,004). No segundo método de divisão, o grupo 1 (n = 108), com menor dano de DNA, apresentou maior concentração de retinol (p = 0,010), beta-caroteno (p = 0,017) e riboflavina (p = 0,046), após teste de ANCOVA ajustado para o índice de massa corporal (IMC) em comparação ao grupo 2 (n = 12). Na divisão por padrão alimentar, o cluster 2 (n = 58), com menor consumo de aminoácidos e micronutrientes, apresentou maior consumo de energia (p = 0,001) e uma tendência de maior dano do DNA (p = 0,063) em relação ao cluster 1 (n = 27), com maior ingestão de nutrientes. Estes achados corroboram a literatura, afirmando o papel protetor de vitaminas e antioxidantes contra o dano do DNA. / The aim of this study is to describe the DNA damage using values of Tail Moment and Tail Intensity and investigate the association between DNA damage, dietary pattern and vitamin status in children and adolescents in Ribeirão Preto (São Paulo, Brazil). 9 to 13 year old students were selected from three schools in the city of Ribeirão Preto (São Paulo, Brazil), totalizing a sample of 120 subjects. Data collection included anthropometry, body composition, assessment of food intake using a food frequency questionnaire (FFQ), quality of diet through Revised Health Eating Index (HEI-R), and blood sampling for vitamins dosage and determination of DNA damage with single cell gel electrophoresis - comet assay. The subjects were divided into two opposing groups according to DNA damage using two different methods: k-cluster analysis and classification by scale of damage. Nutrients intake patterns were also generated through robust sparse k-means cluster and associated with DNA damage. The statistical analysis were performed using Student\'s T test, Mann-Whitney test and ANCOVA. In the first analysis, cluster 1 (n = 73), with less DNA damage presented higher intake of dark green and orange vegetables (p = 0,047), total vegetables (p = 0,041), meat, eggs and legumes (p = 0,022), assessed through HEI, as well as a higher total HEI-R level (p = 0,030), indicating higher quality of diet compared to cluster 2 (n = 47), with increased DNA damage. Cluster 2 presented a higher intake of milk and dairy products, compared to cluster 1 (p = 0,008). In relation to vitamins plasma levels, cluster 1 presented higher levels of riboflavin (p = 0,004). In the second method of division, group 1 (n = 108), with less DNA damage, presented higher levels of retinol (p = 0,010), beta-carotene (p = 0,017) and riboflavin (p = 0,046), after ANCOVA teste adjusted for body mass index (BMI) compared to group 2 (n = 12). In the division by dietary pattern, cluster 2 (n = 58) with a lower consumption of amino acids and micronutrients had higher energy intake (p = 0,001) and a tendency of higher DNA damage (p = 0,063) compared to cluster 1(n = 27), with higher intake of nutrients. These findings corroborate the literature, asserting protective role of vitamins and antioxidants against DNA damage.

Scientific research using nanotechnology is a relatively recent development with a variety of potential applications in many fields of science. Within this field of research, many new products, with improved performances, have been developed. Despite increased research on its toxicity to ecosystem, the knowledge about this area is still limited. To evaluate the toxicity and genotoxicity of different sizes silica nanoparticles (SiNP)to the environment, different species, on different trophic levels (Vibrio fisheri, Raphidocelissubcapitata, Daniorerio and Allium cepa) were exposed to TM40 (22 nm), HS30 (12 nm), SM30 (7 nm) with concentrations ranging from0.19 to 163.8 g/L (TM40) and 0.29 to 122.85 g/L (HS30 and SM30), and the following parameters were monitored during exposure: production of bioluminescence (V. fischeri), growth rate (R. subcapitata), embryonic development and DNA damage (D. rerio) and germination rate, growth and DNA damage (A. cepa). Within each test SiNPpresent a size dependent chronic toxicity. The bioluminescence test present a EC50 of 29.11, 32.34 and 4.58 g/L for TM40, HS30 and SM30, respectively. For the growth rate assay the EC50 was 9.32, 9.07 and 7.93 g/L for TM40, HS30 and SM30, respectively. And for the zebra fish embryonic development test for TM40, HS30 and SM30, the EC50 was 5.85, 1.13 and 2.68 g/L respectively. All particles also induce phytotoxicity in A.cepa, growth and germination reduce significatively when expose to SiNP. Futhermoregenotoxic effects were also induced by the particles for both A.cepaand D. rerio. Therefore, SiNP can cause toxicity to the environment and size can strongly influence this toxicity / Com uma variedade de aplicações potenciais, em diversos campos da ciência, as pesquisas científicas utilizando nanotecnologia são de desenvolvimento relativamente recente. Dentro deste campo de pesquisa, vários novos produtos, com desempenhos melhorados têm sido desenvolvidos. Apesar do aumento de pesquisas sobre a toxicidade dessas tecnologias à biota, o conhecimento sobre esta área ainda é limitado. Visando avaliar a toxicidade e genotoxicidade denanopartículasde sílica (SiNP) no meio ambiente diferentes espécies pertencentes a diversos níveis tróficos (Vibriofisheri, Raphidocelissubcapitata, DaniorerioandAllium cepa) foram expostos a Ludox TM40 (22 nm), Ludox HS30 (12 nm) e Ludox SM30 (7 nm). As espécies de teste foram expostas a concentrações de nanopartículas (NP) variando de 0.29 a 163.8 g/L (TM40) e 0.19 a 122.85 g/L (HS30 e SM30) e os seguintes parâmetros monitorizados durante a exposição: a produção de bioluminescência (V. fischeri), o crescimento taxa (R. subcapitata), inibição de alimentação (D. magna), desenvolvimento embrionário e dano ao DNA (D. rerio) e taxa de germinação, crescimento e danos ao DNA (A. cepa). Nos testes feitos com as SiNPfoi observado que a toxicidade é dependente do tamanho da partícula. O ensaio de bioluminescência apresentou um EC50 de 29.11, 32.34 e 4.58 g/L para TM40, HS30 e SM30, respectivamente. Para o ensaio de taxa de crescimento o EC50 foi 9.32, 9.07 e 7.93 g/Lpara TM40, HS30 e SM30, respectivamente. E para o teste de desenvolvimento embrionário com peixe zebra, para o TM40, HS30 e SM30 o EC50 foi de 5.85, 1.13 e 2.68g/L, respectivamente. Todas as partículas também induziram fitotoxicidade em A. cepa, crescimento e germinação reduziram significativamente quando o organismo foi exposto a SiNP. Efeitos genotóxicos também foram induzir pelas partículas, tanto para A. cepa quanto paraD. rerio. Portanto, as SiNP podem causar toxicidade ao ambiente e o tamanho pode influenciar fortemente a essa toxicidade

O objetivo deste estudo é descrever o dano de DNA através das variáveis Tail Moment e Tail Intensity e investigar a associação entre o dano do DNA, padrão alimentar e concentrações plasmáticas de vitaminas em crianças e adolescentes em Ribeirão Preto (São Paulo, Brasil). Estudantes de 9 a 13 anos foram selecionados de três escolas de Ribeirão Preto (São Paulo, Brasil), totalizando uma amostra de 120 indivíduos. A coleta de dados incluiu antropometria, composição corporal, avaliação da ingestão utilizando um questionário de frequência alimentar (QFA) e o Índice de Qualidade da Dieta Revisado (IQD-R) e coleta de sangue para a dosagem de vitaminas e determinação do dano do DNA pelo método de eletroforese em gel de célula única - comet assay. Os indivíduos foram divididos em dois grupos opostos de dano do DNA usando duas técnicas distintas: análise de k-cluster e classificação por escala de dano. Padrões de ingestão de nutrientes também foram gerados, utilizando robust sparse k-means cluster, e associados com o dano de DNA. Para análise utilizaram-se os testes T de Student, Mann-Whitney e ANCOVA. Na primeira análise, o cluster 1 (n = 73), com menor dano de DNA, apresentou maior consumo de vegetais verdes escuros e alaranjados (p = 0,047), vegetais totais (p = 0,041) e carnes, ovos e leguminosas (p = 0,022), através do IQD-R, e um escore de IQD total maior (p = 0,030), indicando melhor qualidade de dieta em comparação ao cluster 2 (n = 47), de maior dano de DNA. O cluster 2 apresentou maior consumo de laticínios, em comparação ao cluster 1 (p = 0,008). Em relação a vitaminas plasmáticas, o cluster 1 apresentou maior concentração de riboflavina (p = 0,004). No segundo método de divisão, o grupo 1 (n = 108), com menor dano de DNA, apresentou maior concentração de retinol (p = 0,010), beta-caroteno (p = 0,017) e riboflavina (p = 0,046), após teste de ANCOVA ajustado para o índice de massa corporal (IMC) em comparação ao grupo 2 (n = 12). Na divisão por padrão alimentar, o cluster 2 (n = 58), com menor consumo de aminoácidos e micronutrientes, apresentou maior consumo de energia (p = 0,001) e uma tendência de maior dano do DNA (p = 0,063) em relação ao cluster 1 (n = 27), com maior ingestão de nutrientes. Estes achados corroboram a literatura, afirmando o papel protetor de vitaminas e antioxidantes contra o dano do DNA. / The aim of this study is to describe the DNA damage using values of Tail Moment and Tail Intensity and investigate the association between DNA damage, dietary pattern and vitamin status in children and adolescents in Ribeirão Preto (São Paulo, Brazil). 9 to 13 year old students were selected from three schools in the city of Ribeirão Preto (São Paulo, Brazil), totalizing a sample of 120 subjects. Data collection included anthropometry, body composition, assessment of food intake using a food frequency questionnaire (FFQ), quality of diet through Revised Health Eating Index (HEI-R), and blood sampling for vitamins dosage and determination of DNA damage with single cell gel electrophoresis - comet assay. The subjects were divided into two opposing groups according to DNA damage using two different methods: k-cluster analysis and classification by scale of damage. Nutrients intake patterns were also generated through robust sparse k-means cluster and associated with DNA damage. The statistical analysis were performed using Student\'s T test, Mann-Whitney test and ANCOVA. In the first analysis, cluster 1 (n = 73), with less DNA damage presented higher intake of dark green and orange vegetables (p = 0,047), total vegetables (p = 0,041), meat, eggs and legumes (p = 0,022), assessed through HEI, as well as a higher total HEI-R level (p = 0,030), indicating higher quality of diet compared to cluster 2 (n = 47), with increased DNA damage. Cluster 2 presented a higher intake of milk and dairy products, compared to cluster 1 (p = 0,008). In relation to vitamins plasma levels, cluster 1 presented higher levels of riboflavin (p = 0,004). In the second method of division, group 1 (n = 108), with less DNA damage, presented higher levels of retinol (p = 0,010), beta-carotene (p = 0,017) and riboflavin (p = 0,046), after ANCOVA teste adjusted for body mass index (BMI) compared to group 2 (n = 12). In the division by dietary pattern, cluster 2 (n = 58) with a lower consumption of amino acids and micronutrients had higher energy intake (p = 0,001) and a tendency of higher DNA damage (p = 0,063) compared to cluster 1(n = 27), with higher intake of nutrients. These findings corroborate the literature, asserting protective role of vitamins and antioxidants against DNA damage.

A constante exposição dos diferentes organismos a agentes que danificam a estrutura da molécula do DNA fez com que a célula desenvolvesse mecanismos de reparo que se mostraram conservados durante a evolução. Em células de mamíferos, as vias de reparo ao dano ao DNA e a regulação dos pontos de checagem do ciclo celular atuam de forma coordenada no reparo do dano a fim de evitar uma progressão do ciclo celular antes do reparo e uma possível perpetuação do dano. Além disso, alguns dos componentes dessas vias metabólicas também atuam em outros processos, como replicação, transcrição, recombinação meiótica e silenciamento gênico. NER é um importante mecanismo no processo que reconhece e remove dímeros de ciclobutano e 6-4 pirimidina-pirimidona da estrutura do DNA. Em mamíferos foram identificados sete grupos de complementação para células deficientes de XP (XPA-G). Um desses grupos é XPE, conhecido por possuir forte afinidade ao dano ao DNA causado por luz UV, sendo formado por duas subunidades, DDB1 e DDB2. Uma busca no banco de dados de Aspergillus nidulans utilizando uma seqüência DDB1 de Homo sapiens, revelou uma única seqüência com similaridade relevante denominada como DdbA que não possui nenhuma similaridade com a proteína DDB2. Em Aspergillus nidulans, a proteína DdbA também está envolvida no reparo do dano ao DNA causado por luz UV e 4-NQO, no entanto, vimos aqui, que DdbA está interagindo com as proteínas UvsBATR, H2AX e CshBCSB no reparo ao dano ao DNA causado por MMS, Bleomicina, 4-NQO e luz UV. Além disso, uma análise na expressão do gene ddbA mostrou que ele é induzido por estas drogas, no estresse oxidativo e nos processos de desenvolvimento assexual e sexual de A. nidulans. Nós também vimos que a localização celular de DdbA não foi afetada durante a resposta ao dano ao DNA causado por luz UV e 4-NQO indicando que a proteína DdbA está presente no núcleo independentemente do dano. Em S. pombe, as proteínas serina-treonina quinases CHK1 e CHK2 foram identificadas como essenciais para o bloqueio do ciclo celular na fase S em resposta ao dano ao DNA ou em resposta ao estresse replicacional. Essas quinases são fosforiladas pelas quinases ATM e ATR e tem sido extensivamente caracterizadas em A. nidulans. Neste fungo, as proteínas ChkACHK1 e ChkBCHK2 estão envolvidas na reposta ao dano ao DNA e estão interagindo de forma epistática e sinergística com as proteínas quinases AtmAATM e UvsBATR. Nossos resultados também sugerem que as proteínas ChkA e ChkB podem estar envolvidas em meiose, e atuam em vias complementares durante o bloqueio da fase S do ciclo celular. Além disso, as proteínas AtmA, ChkA, ChkB e UvsB são redundantemente complementares na manutenção do crescimento polar das hifas em Aspergillus nidulans. / The constant exposure of different organisms to agents that damage the DNA structure, has provided the cells with repair mechanisms that are conserved during evolution. In mammal cells, the DNA damage repair pathways and the cell cycle checkpoint regulation act together to prevent cell cycle progression before the repair is performed avoiding mutation fixaxion. However these responses are complex and demand overlapping functions and the intersection of many metabolic pathways. NER is an important mechanism in the process that recognize and remove cyclobutane pyrimidine dimers and 6-4 pyrimidine-pyrimidone photoproduct from the DNA structure. In mammals seven complementation groups for XP deficient cells were identified. One of these groups is XPE, known for having strong affinity to the DNA damage caused by UV light and is formed by two subunits DDB1 and DDB2. A search on the Aspergilus nidulans database using a Homo sapiens DDB1 sequence, revealed a single ORF with relevant similarity. The A. nidulans homologue was deleted and named DdbA. ddbA does not have significant similarity to DDB2 protein. In A. nidulans the protein DdbA is involved on the DNA damage repair caused by UV light and 4NQO. Additionaly ddbA is genetically interacting with uvsBATR, histone H2AX and cshBCSB the damage repair caused by MMS , BLEO, 4NQO and UV light. Also, an analysis of the gene ddbA expression indicated that it is induced by MMS, BLEO, 4-NQO, oxidative stressing agents and by the assexual and sexual development processes of A. nidulans. We also verified that the sub-cellular localization of DdbA was not affected by the presence of UV light or 4-NQO indicating that the protein DdbA is constitutively present in the nucleus. In S. pombe, the serine treonine kinases CHK1 and CHK2 proteins were identified as essential to the Sphase blockage in response to the DNA damage or replicational stress. These kinases are phosphorilated by ATR and ATM kinases, respectively and have been extensively characterized in A. nidulans. In this fungus, the proteins ChkACHK1 and ChkBCHK2 are involved on the DNA damage response and are genetically interacting in an epistatic and/or synergistic manner with the AtmAATM and UvsBATR kinases. Our results also sugest that the proteins ChkA and ChkB may also be involved in meiosis and act in a complementary way during the S-phase block. Furthermore the AtmA, ChkA, ChkB e UvsB proteins are complementary redundant for the maintenance of the polar growth in A. nidulans.

As acidemias D-2-hidroxiglutárica e L-2-hidroxiglutárica são duas distintas desordens neurometabólicas bioquimicamente caracterizadas por níveis aumentados dos ácidos D-2-hidroxiglutárico e L-2-hidroxiglutárico em tecidos e fluidos biológicos, respectivamente. Pacientes acometidos pela acidemia D-2-hidroxiglutárica são classificados em duas variantes, a D-2-hidroxiglutárica do tipo I ou a D-2-hidroxiglutárica do tipo II. A acidemia D-2-hidroxiglutárica do tipo I é causada por uma mutação no gene da D-2-hidroxiglutarato desidrogenase enquanto que a acidemia D-2-hidroxiglutárica do tipo II é causada por uma mutação de ganho de função no gene da isocitrato desidrogenase II. A acidemia L-2-hidroxiglutárica é causada por uma mutação no gene da L-2-hidroxiglutarato desidrogenase. Considerando que a fisiopatologia destas doenças não está totalmente elucidada e que muitos estudos têm demonstrado o envolvimento do estresse oxidativo em erros inatos do metabolismo, este trabalho tem por objetivo principal investigar parâmetros de estresse oxidativo e nitrativo na urina de pacientes com acidemia L-2-hidroxiglutárica e o dano ao DNA in vitro causado pelos ácidos acumulados em ambas as patologias, as acidemias D-2-hidroxiglutárica e L-2-hidroxiglutárica, bem como o efeito protetor da L-carnitina sobre o dano. Dessa forma, verificou-se que as concentrações de 50 μM do ácido D-2-hidroxiglutárico e 30 μM do ácido L-2-hidroxiglutárico induzem dano ao DNA e que concentrações de 30 μM e 150 μM de L-carnitina reduzem significativamente in vitro o dano ao DNA, comparado aos controles. Além disso, foram analisadas amostras de urina dos pacientes com acidemia L-2-hidroxiglutárica. Observou-se aumento significativo de espécies de guanina oxidadas, um marcador bioquímico de dano oxidativo ao DNA, bem como um aumento significativo da excreção de di-tirosina, indicando que os pacientes tem dano a proteínas. Entretanto, não houve diferença significativa nos níveis de isoprostanos urinários e nos níveis de espécies reativas do nitrogênio. Esses resultados sugerem, pelo menos em parte, dano oxidativo a proteínas e ao DNA e ressaltam o potencial antioxidante da L-carnitina como um promissor adjuvante no tratamento de pacientes afetados pelas acidemias L-2-hidroxiglutárica ou D-2-hidroxiglutárica. / D-2-hydroxyglutaric and L-2-hydroxyglutaric acidurias are two distinct neurometabolic disorders biochemically characterized by increased levels of D-2-hydroxyglutaric and L-2-hydroxyglutaric acids in biological fluids and tissues, respectively. Patients affected by D-2-hydroxyglutaric aciduria are classified into two variants, D-2-hydroxyglutaric aciduria type I or D-2-hydroxyglutaric aciduria type II. D-2-hydroxyglutaric aciduria type I is caused by mutation of D-2-hydroxyglutarate dehydrogenase gene while D-2-hydroxyglutaric aciduria type II is caused by a gain of function mutation in isocitrate dehydrogenase 2 gene. L-2-hydroxyglutaric aciduria is caused by mutation in the L-2-hydroxyglutarate dehydrogenase gene. Considering that the pathophysiology of these diseases is not fully understood and that many studies have been shown the involvement of oxidative stress in inborn errors of metabolism, the main objective of this work was investigate oxidative and nitrative stress parameters in the urine of L-2-hydroxyglutaric aciduria patients and to investigate the in vitro DNA damage caused by the accumulated acids of D-2-hydroxyglutaric and L-2-hydroxyglutaric acidurias as well as the protective effect of L-carnitine on this damage. It has been found that concentrations of 50 μM of D-2-hydroxyglutaric acid and 30 μM of L-2-hydroxyglutaric acid induce DNA damage and concentrations of 30 μM and 150 μM of L-carnitine significantly reduced the in vitro DNA damage compared to controls. In addition, urine samples from L-2-hydroxyglutaric aciduria patients were analyzed. It was observed a significant increase of oxidized guanine species, an oxidative DNA damage biomarker as well as a significant increase of urinary di-tyrosine level, indicating protein oxidative damage in the patients. However, there was no significant difference in the levels of urinary isoprostanes and reactive nitrogen species. These results suggest, at least in part, proteins and DNA oxidative damage and highlight the L-carnitine antioxidant potential as a promising adjuvant in the treatment of patients affected by L-2-hydroxyglutaric or D-2-hydroxyglutaric aciduria.