A enzima estudada no presente trabalho é delta-aminulevulinato dehidratase (δ-ALA D), uma enzima sufidrílica, cuja atividade pode ser inibida por uma variedade de agentes bloqueadores de grupos tiólicos . A reação catalisada pela δ-ALA D (formação do composto monopirrólico porfobilinogênio) faz parte da rota de síntese de compostos tetrapirrólicos como o grupamento heme, consequentemente a inibição desta enzima implica em alterações patológicas decorrentes da inibição da rota de biossíntese do heme e ainda resultar no acúmulo do substrato ALA, o qual pode ter atividade pró oxidante por estar envolvido na produção de espécies ativas de oxigênio. Avaliou-se a susceptibilidade da δ-ALA D de fígado de peixe e rato frente a inibição por selênio orgânico e inorgânico. Os resultados demostraram claramente que a enzima δ-ALA D de peixes e mamíferos é susceptível a inibição “in vitro” por compostos orgânicos e inorgânicos de selênio. A análise comparativa demostrou que a enzima δ-ALA D de peixes é mais resistente a inibição por selênio em relação a de mamíferos. Todavia não foi possível esclarecer as causas deste diferente comportamento. Os resultados demostraram que o sistema de hidroxilação previamente descrito em ratos que acelera cataliticamente a oxidação de DTT na presença de disselenetos também ocorre em tecidos de peixe. Neste sistema estão envolvidos fatores enzimaticos, uma vez que este efeito foi anulado pela desnaturação térmica do sobrenadante. O presente trabalho mostra que a enzima δ-ALA D de peixes e ratos é sensível a inibição; in vitro, por composto de selênio orgânico e inorgânico. A manutenção dos grupos SH do sítio ativo da enzima no estado reduzido é essencial para a ação catalítica da δ-ALA D. A inibição da δ-ALA D causada por selênio orgânico ( (PhSe2) e (BuSe2)) e selênio inorgânico (selenito de sódio) é prevenida por DTT. Estes resultados indicam que o selenio orgânico e inorgânico inibe a δ-ALA D por oxidação de grupos tióis essenciais da enzima. A inibição desta enzima e conseqüentes alterações na rota de síntese de tetrapirróis podem ser responsáveis pelos efeitos tóxicos de selenetos orgânicos e inorgânicos em peixes e outros animais. Em peixes os efeitos toxicos mais relatados referem-se a deficiências reprodutivas, principalmente na redução da sobrevivência larval. Coincidentemente os ovários são o local de maior acumulação de selênio nos tecido de peixe e o desenvolvimento larval exige intensa atividade da enzima δ-ALA D.

A enzima estudada no presente trabalho é delta-aminulevulinato dehidratase (δ-ALA D), uma enzima sufidrílica, cuja atividade pode ser inibida por uma variedade de agentes bloqueadores de grupos tiólicos . A reação catalisada pela δ-ALA D (formação do composto monopirrólico porfobilinogênio) faz parte da rota de síntese de compostos tetrapirrólicos como o grupamento heme, consequentemente a inibição desta enzima implica em alterações patológicas decorrentes da inibição da rota de biossíntese do heme e ainda resultar no acúmulo do substrato ALA, o qual pode ter atividade pró oxidante por estar envolvido na produção de espécies ativas de oxigênio. Avaliou-se a susceptibilidade da δ-ALA D de fígado de peixe e rato frente a inibição por selênio orgânico e inorgânico. Os resultados demostraram claramente que a enzima δ-ALA D de peixes e mamíferos é susceptível a inibição “in vitro” por compostos orgânicos e inorgânicos de selênio. A análise comparativa demostrou que a enzima δ-ALA D de peixes é mais resistente a inibição por selênio em relação a de mamíferos. Todavia não foi possível esclarecer as causas deste diferente comportamento. Os resultados demostraram que o sistema de hidroxilação previamente descrito em ratos que acelera cataliticamente a oxidação de DTT na presença de disselenetos também ocorre em tecidos de peixe. Neste sistema estão envolvidos fatores enzimaticos, uma vez que este efeito foi anulado pela desnaturação térmica do sobrenadante. O presente trabalho mostra que a enzima δ-ALA D de peixes e ratos é sensível a inibição; in vitro, por composto de selênio orgânico e inorgânico. A manutenção dos grupos SH do sítio ativo da enzima no estado reduzido é essencial para a ação catalítica da δ-ALA D. A inibição da δ-ALA D causada por selênio orgânico ( (PhSe2) e (BuSe2)) e selênio inorgânico (selenito de sódio) é prevenida por DTT. Estes resultados indicam que o selenio orgânico e inorgânico inibe a δ-ALA D por oxidação de grupos tióis essenciais da enzima. A inibição desta enzima e conseqüentes alterações na rota de síntese de tetrapirróis podem ser responsáveis pelos efeitos tóxicos de selenetos orgânicos e inorgânicos em peixes e outros animais. Em peixes os efeitos toxicos mais relatados referem-se a deficiências reprodutivas, principalmente na redução da sobrevivência larval. Coincidentemente os ovários são o local de maior acumulação de selênio nos tecido de peixe e o desenvolvimento larval exige intensa atividade da enzima δ-ALA D.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Heme pathway enzyme δ-aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) is a good marker for oxidative stress and metal intoxication. This sulfhydrylic enzyme is inhibited in several oxidative pathologies like lead, mercury and aluminum intoxication, selenium organic species exposition and diabetes. Oxidative stress is one of cause of diabetes complications. This occurs due non-enzymatic glucose-mediated reaction, which can change structure of proteins and impair enzymes function. In our study, influences of high glucose, fructose and ribose concentrations on δ-ALA-D activity were evaluated in vitro. The possible mechanism, which underlies δ-ALA-D inhibition, was investigated using lysine, DTT, and t-butylamine. Reducing sugars (glucose, fructose and ribose) inhibit δ-ALA-D and inhibition order was fructose>ribose=glucose. Enzyme inhibition did not involve oxidation of its critical sulfhydryl groups because DTT and sodium borohydride did not modify enzyme inhibition. Furthermore, medium TBARS were not modified by exposition to monosaccharide. Authors diverge to mechanism inhibition of δ-ALA-D by glucose. Either glycosilation or oxidative stress are implicated in model of enzyme impairment. We concluded that δ-ALA-D inhibition caused by high concentrations of reducing sugar is mediated by enzyme glycosilation that lead to conformational changes, which can impair enzyme catalytic function. / A metaloenzima δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) participa da rota biossintética dos compostos tetrapirrólicos como o heme. Ela é considerada um bom marcador de estresse oxidativo e de intoxicação por metais. Essa enzima sulfidrílica encontra-se inibida em várias patologias como a intoxicação por chumbo, mercúrio e alumínio, a exposição a alguns compostos orgânicos de selênio e no diabetes. O estresse oxidativo é apontado como um dos causadores das chamadas complicações crônicas ou tardias da síndrome diabética. Segundo a literatura, uma das causas centrais responsáveis pelo desenvolvimento do estresse oxidativo no diabetes é o aumento dos níveis sangüíneos de glicose. Esse monossacarídeo sofre reações não-enzimáticas, as quais provocam produção de radicais livres, modificação da estrutura de proteínas e prejuízos ao funcionamento de algumas enzimas. Neste estudo, a enzima δ-ALA-D de eritrócitos humanos foi exposta a altas concentrações de glicose, frutose e ribose in vitro para avaliar o papel desses açúcares redutores na inibição da enzima. Esses monossacarídeos inibiram a δ-ALA-D e a ordem de inibição foi frutose > ribose = glicose. A inibição não foi modificada pelo uso de compostos com grupamentos aminas tais como lisina e t-butilamina. Além disso, a inibição não foi revertida com uso de zinco e ditiotreitol (DTT) nem tão pouco ocorreu um aumento significativo dos níveis de espécies reativas de oxigênio (TBARS). De acordo com a literatura, de maneira geral existem dois mecanismos para a inibição da enzima δ-ALA-D por concentrações anormais de glicose. O primeiro baseia-se na existência de estresse oxidativo e oxidação dos grupamentos tiólicos da enzima enquanto que o segundo é devido à glicosilação dos resíduos de lisina do sitio ativo da enzima. Nós concluímos então que a inibição da δ-aminolevulinato desidratase não é mediada pela oxidação dos grupamentos tiólicos do sitio ativo da enzima, pois o emprego de zinco e DTT no meio reacional não preveniu a inibição. Além disso, no curto período de pré-incubação e incubação, não houve aumento de espécies reativas de oxigênio. O mecanismo da inibição envolve, provavelmente, glicosilação do sítio ativo da enzima, o que causa uma modificação conformacional deletéria impedindo a sua ação catalítica.

A enzima estudada no presente trabalho é delta-aminulevulinato dehidratase (δ-ALA D), uma enzima sufidrílica, cuja atividade pode ser inibida por uma variedade de agentes bloqueadores de grupos tiólicos . A reação catalisada pela δ-ALA D (formação do composto monopirrólico porfobilinogênio) faz parte da rota de síntese de compostos tetrapirrólicos como o grupamento heme, consequentemente a inibição desta enzima implica em alterações patológicas decorrentes da inibição da rota de biossíntese do heme e ainda resultar no acúmulo do substrato ALA, o qual pode ter atividade pró oxidante por estar envolvido na produção de espécies ativas de oxigênio. Avaliou-se a susceptibilidade da δ-ALA D de fígado de peixe e rato frente a inibição por selênio orgânico e inorgânico. Os resultados demostraram claramente que a enzima δ-ALA D de peixes e mamíferos é susceptível a inibição “in vitro” por compostos orgânicos e inorgânicos de selênio. A análise comparativa demostrou que a enzima δ-ALA D de peixes é mais resistente a inibição por selênio em relação a de mamíferos. Todavia não foi possível esclarecer as causas deste diferente comportamento. Os resultados demostraram que o sistema de hidroxilação previamente descrito em ratos que acelera cataliticamente a oxidação de DTT na presença de disselenetos também ocorre em tecidos de peixe. Neste sistema estão envolvidos fatores enzimaticos, uma vez que este efeito foi anulado pela desnaturação térmica do sobrenadante. O presente trabalho mostra que a enzima δ-ALA D de peixes e ratos é sensível a inibição; in vitro, por composto de selênio orgânico e inorgânico. A manutenção dos grupos SH do sítio ativo da enzima no estado reduzido é essencial para a ação catalítica da δ-ALA D. A inibição da δ-ALA D causada por selênio orgânico ( (PhSe2) e (BuSe2)) e selênio inorgânico (selenito de sódio) é prevenida por DTT. Estes resultados indicam que o selenio orgânico e inorgânico inibe a δ-ALA D por oxidação de grupos tióis essenciais da enzima. A inibição desta enzima e conseqüentes alterações na rota de síntese de tetrapirróis podem ser responsáveis pelos efeitos tóxicos de selenetos orgânicos e inorgânicos em peixes e outros animais. Em peixes os efeitos toxicos mais relatados referem-se a deficiências reprodutivas, principalmente na redução da sobrevivência larval. Coincidentemente os ovários são o local de maior acumulação de selênio nos tecido de peixe e o desenvolvimento larval exige intensa atividade da enzima δ-ALA D.

O chumbo (Pb) é um metal altamente tóxico no qual os sinais de intoxicação variam bastante ao considerar as diferenças interindividuais. Um dos principais mecanismos de toxicidade do Pb ocorre pela inibição da enzima ácido delta aminolevulínico desidratase (ALAD) no sistema hematopoiético. O Pb também desempenha um importante papel no desbalanço do estado redox, pois sabe-se que ele tem o potencial de aumentar a concentração de espécies reativas de oxigênio (EROS) e inibir enzimas antioxidantes, como por exemplo a glutationa peroxidase (GPx). No entanto, poucos estudos avaliaram estes parâmetros em população ocupacionalmente exposta brasileira. Assim, o presente estudo, objetiva estudar a correlação entre as concentrações de Pb no sangue (Pb-S) de trabalhadores de fábricas de bateria e as atividades das enzimas ALAD e GPx associados com os polimorfismos genéticos da ALAD e GPx. Para tal, foram utilizadas 278 amostras de sangue de trabalhadores expostos ao Pb. As determinações de Pb foram realizadas por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ELAN DRCII Perkin- Elmer). As genotipagens dos polimorfismos genéticos da ALAD e da GPx foram realizadas pela Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) em tempo real e as atividades das enzimas ALAD e GPx foram determinadas no sangue por espectrofotometria de UV/VIS. A média da concentração de Pb-S foi de 22,8 ± 14,7 ?g/dL. Foram observadas correlações negativas entre Pb-S e atividade da ALAD (rs -0,24 p<0,01) e Pb-S e atividade de GPx (rs -0,27 p<0,05). Também foi verificada correlação negativa entre a porcentagem de inibição da ALAD e a atividade de GPx (rs -0,21 p<0,01). Em relação aos polimorfismos genéticos, não observamos associação entre os genótipos do ALAD (? -0,19 P>0,05) e GPx (genótipo CT: ? -1,37 P>0,05; genótipo TT: ? -8,37 P>0,05) e a concentração de Pb-S. Não foram observadas associações entre o polimorfismo rs1800668 e a atividade de GPx (genótipo CT: ? -0,016 P>0,05; genótipo TT: ? -0,004 P>0,05). No entanto, foi constatada uma associação entre o genótipo ALAD 1-1 do polimorfismo rs1800435 e a atividade da enzima ALAD (? 3,5 P<0,05). Neste sentido, os resultados deste estudo mostram que o genótipo ALAD 1-1 do polimorfismo rs1800435 do gene ALAD está associado a uma maior atividade da enzima ALAD nos indivíduos expostos ao Pb. Além disso, o polimorfismo rs1800668, localizado no gene que codifica a enzima GPx, não modula a atividade desta enzima nos indivíduos expostos ao metal. Ambos os polimorfismos dos genes ALAD e GPx parecem não influenciar nas concentrações de Pb-S na população estudada. / Lead (Pb) is a highly toxic metal which signs of intoxication vary greatly when considering the interindividual differences. One of the main mechanism of toxicity of Pb is due to inhibition of the enzyme acid delta aminolevulinic dehydratase (ALAD) in the hematopoietic system. Pb also plays an important role in the redox state of unbalance, since it is known that it has the potential of increasing the concentrations of reactive oxygen species (ROS) and inhibit antioxidant enzymes such as glutathione peroxidase (GPx). However, few studies have evaluated these parameters in Brazilian population occupationally exposed. Thus, the present study aims to study the correlation between the concentrations of Pb in the blood (B-Pb) of workers of battery factories and the activities of ALAD and GPx enzymes associated with genetic polymorphisms in ALAD and GPx. Then, blood samples of 278 workers exposed to Pb were collected. Pb was measured by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (Perkin-Elmer ELAN DRCII). The genotyping of genetic polymorphisms of ALAD and GPx was performed by Real-Time Polymerase Chain Reaction (PCR) and activity of ALAD and GPx enzymes in the blood was determined by spectrophotometry UV / VIS. The mean concentration of B-Pb was 22.81 ± 14.73 mg / dL. Negative correlation was found between B-Pb and ALAD activity (rs -0.24 p < 0.01) and B-Pb and GPx activity (rs -0.27 p < 0.05). There was also a negative correlation between the percentage of inhibition of ALAD and GPx activity (rs -0.21 p < 0.01). Considering the genetic polymorphisms, no association between ALAD genotypes (? -0.19 P < 0.05) and GPx (CT genotype: ? -1.37 P > 0.05, TT genotype : ? -8.37 P > 0.05 ) and the concentration of B-Pb. No association between rs1800668 polymorphism and GPx activity (CT genotype: ? -0.016 P > 0.05, TT genotype : ? -0.004 P > 0.05). However an association was found between ALAD 1-1 rs1800435 genotype and ALAD enzyme activity (? 3.5 P < 0.05). Accordingly, the results of this study show that the ALAD 1-1 genotype of rs1800435 polymorphism in ALAD gene is associated with increased activity of ALAD enzyme in individuals exposed to Pb. Furthermore the rs1800668 polymorphism located in a gene encoding the enzyme GPx does not modulate the activity of this enzyme in individuals exposed to the metal. Both polymorphisms of ALAD and GPx genes seem to have no influence in the concentrations of B-Pb in the population studied.

É bem conhecido que muitos efeitos tóxicos do cádmio (Cd) resultem da ação da interação com metais essenciais, incluindo zinco (Zn). Sendo um poluente ambiental, a exposição à Cd conduz a distúrbios no conteúdo e atividade de Zn no organismo, representando importante via para o desenvolvimento de sua toxicidade. Evidências suportam que Zn pode reduzir os efeitos do Cd, prevendo ou reduzindo a ação tóxica deste metal, enquanto que a deficiência de Zn pode intensificar a toxicidade de Cd. Com base nisto, este trabalho buscou investigar (1) o efeito da interação Zn-Cd sobre o tecido hepático de ratos adultos, por representar um importante alvo biológico à ação dos metais e (2) se estes efeitos são estendidos ao SNC mesmo protegido pela barreira hemato-encefálica. Através da avaliação de parâmetros bioquímicos, como [delta]-aminolevulinato-desidratase e metalotioneína, os resultados encontrados suportam a sobreposição do efeito tóxico de Cd sobre as funções essenciais de Zn, entretanto existe diferença entre os tecidos quanto ao mecanismo protetivo exercido sobre a toxicidade de Cd. Além disso, obtemos dados sobre os níveis de MT que contrapõem suas funções benéficas previamente descritas. Em resumo, essa dissertação reforça a ação tóxica de Cd por vias biológicas comuns ao Zn e expõe diferenças entre o tecido hepático e o SNC quanto ao mecanismo interativo. / It is well known that many toxic effects of cadmium (Cd) results from the action of the interaction with essential metals, for example zinc (Zn). Cd is an environmental pollutant, which exposure leads to disturbance in the content and atividade of Zn in the body. Evidences indicate that Zn can reduce the effects of Cd for provide or reduce the toxic action of this metal, whereas Zn deficiency can intensify the toxicity of Cd. On account of this, our study aimed investigate (1) the effect of Zn-Cd interaction on the liver tissue of adult rats, which represents important biological target for action of the metals and (2) if these effects are extended to the CNS even protected by the blood-brain barrier. Through the evaluation of biochemical parameters, as [delta]-aminolevulinate-dehydratase ([delta]-ALA-D) and metallothionein (MT), the results support the overlap of the toxic effect of Cd on the essential functions of Zn; however there is difference between the tissues on the protective mechanism exerted on the toxicity of Cd. Furthermore, we obtain data on the levels of MT that contrast to their beneficial functions previously described. In summary, this work reinforces the toxic effect of Cd by biological pathways common to the Zn and explains differences between the liver tissue and CNS in relation to the interactive mechanism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Chronic intake of diets containing high proportion of glucose, sucrose or fat promotes the development of insulin resistance and type 2 Diabetes mellitus. Furthermore, high levels of glucose can produce permanent chemical alterations in proteins and lipid peroxidation. δ-Aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D), which is the second enzyme in the heme pathway, is a sulfhydryl-containing enzyme highly sensitive to the presence of pro-oxidants elements and has been found inhibited in diabetics. Thus, the present study was designed to evaluate the effects of hyperglycidic and hyperlipidic diets on the lipid peroxidation and δ-ALA-D activity in different tissues of mice. High-glucose consumption, during 25 weeks, caused a significant increase in plasma glucose and triglyceride levels, TBARS content in kidney and liver, and a decrease in hepatic δ-ALA-D activity in relation to high-starch diet-fed animals. Blood HbA1c level and TBARS concentrations (liver, kidney, and brain) were significantly higher in mice fed the high-fat diet compared with those fed the high-starch diet, after 16 weeks. δ-ALA-D activity (liver, kidney, and brain) of mice fed the high-fat diet was significantly lower than those of mice fed the high-starch diet. Furthermore, positive correlations were found between the HbA1c and TBARS levels and negative correlations were found between the HbA1c levels and δ-ALA-D activity in all the studied tissues. The effects of short-term high-sucrose consumption (4 weeks) on sub-acute cadmium treatment also were analyzed. There was a significant increase in TBARS levels (spleen and liver) in cadmium and high-sucrose plus cadmium-treated mice. Testicular δ-ALA-D activity of cadmium and sucrose plus cadmium-treated animals was significantly inhibited, whereas the enzyme activity increased in blood and spleen. Also, Na+/K+-ATPase activity was significantly decreased in brain and kidney of sucrose plus cadmium-treated animals. High-glucose or high-sucrose consumption, during 30 weeks, caused an important increase in body weight, abdominal fat index, and plasma glucose levels; and, a positive correlation was observed between the abdominal fat index and blood glucose levels. TBARS levels were significantly increased in brain and kidney of both high-glucose and high-sucrose fed mice. There was a significant inhibition of the δ- ALA-D activity in blood, brain, kidney, and spleen of both high-glucose and highsucrose- fed mice. The aged animals had reduced enzyme activity (kidney and spleen) and increased TBARS levels (kidney, liver) in relation to young mice. DTTreactivation of δ-ALA-D of high-glucose and high-sucrose groups was significantly elevated in relation to control, indicating a more oxidative status of this enzyme. This fact also was observed as control, high-glucose, and high-sucrose groups were compared to young mice. In general, the results of this study indicate that consumption of high-glucose, high-glucose, and high-fat diet promotes oxidative stress related to hyperglycemia, which in turn can stimulate glycation and oxidation of proteins leading to δ-ALA-D inhibition in mice. Furthermore, high-sucrose consumption and sub-acute cadmium treatment have interactive effects on cerebral and renal Na+/K+-ATPase, showing that a short-term intake of high quantity of sucrose can aggravate the toxicity of Cd2+. Importantly, δ-ALA-D activity alterations found in this work stated this enzyme as a potential target for screening the physiologic or pathologic protein glications and oxidations caused by both Diabetes mellitus and aging. / A ingestão crônica de dietas com alto teor de glicose, sacarose e lipídios promove o desenvolvimento de resistência à insulina e DM tipo 2. Além disso, altos níveis de glicose podem produzir alterações químicas permanentes em proteínas e peroxidação lipídica. A enzima sulfidrílica δ-ALA-D, a segunda enzima da rota de síntese do heme, é altamente sensível a elementos pró-oxidantes e sua atividade pode estar inibida em diabéticos. Desta forma, este estudo foi designado para avaliar os efeitos de dietas hiperglicídicas e hiperlipídicas sobre os níveis de peroxidação lipídica e a atividade da enzima δ-ALA-D em diferentes tecidos de camundongos. O consumo de uma dieta rica em glicose, durante 25 semanas, causou um aumento significativo nos níveis plasmáticos de glicose e triglicerídios, na quantidade de TBARS no rim e no fígado, e um decréscimo na atividade da δ-ALA-D hepática quando comparado ao consumo de uma dieta rica em amido. O nível sanguíneo de HbA1c e as concentrações hepática, renal, e cerebral de TBARS foram mais altos em camundongos alimentados com uma dieta rica em gordura do que naqueles alimentados com uma dieta rica em amido, após 16 semanas de tratamento. As atividades hepática, renal e cerebral da δ-ALA-D também foram menores nos camundongos alimentados com a dieta rica em gordura. Além disso, foi encontrada uma correlação positiva entre os níveis de HbA1c e a concentração de TBARS e uma correlação negativa entre os níveis de HbA1c e a atividade da δ-ALA-D em todos os tecidos analisados. Os efeitos do alto consumo de sacarose (durante 4 semanas) sobre um tratamento sub-agudo com cádmio também foram analisados. Houve um aumento nos níveis de TBARS no baço e no fígado dos grupos tratados com cádmio ou sacarose + cádmio. A atividade da δ-ALA-D testicular dos animais tratados com cádmio ou sacarose + cádmio foi inibida, enquanto houve um aumento na atividade desta enzima no sangue e no baço dos animais. Além disso, a atividade da Na+/K+- ATPase diminuiu no cérebro e no rim dos animais tratados com sacarose + cádmio. O consumo de dietas ricas em glicose e sacarose, durante 30 semanas, aumentou o peso corporal, o índice de gordura abdominal e a glicemia; e, uma correlação positiva foi observada entre o índice de gordura abdominal e os níveis sanguíneos de glicose. Os níveis de TBARS também foram elevados no cérebro e no rim e houve uma inibição na atividade da δ-ALA-D no sangue, no cérebro, no rim e no baço de ambos os grupos. Além disso, os grupos tratados tiveram redução na atividade da δ-ALA-D e níveis elevados de TBARS em relação a animais jovens. O DTT, o qual reduz pontes dissulfeto, aboliu o efeito inibitório das dietas sobre a atividade da δ-ALA-D; e, a reativação da δ-ALA-D pelo DTT nos grupos tratados com glicose e sacarose foi elevada em relação ao controle, indicando um status mais oxidativo desta enzima. Isto também foi observado quando os grupos tratados foram comparados com camundongos jovens. De uma forma geral, os resultados deste estudo indicam que o consumo de dietas ricas em glicose, sacarose e gordura promove um estresse oxidativo relacionado à hiperglicemia, o que poderia estimular a glicação e a oxidação de proteínas e inibir a δ-ALA-D em camundongos. Nossos dados também indicam que o alto consumo de sacarose, mesmo por um curto período, pode agravar a toxicidade do cádmio sobre camundongos. Especificamente, as alterações na atividade da δ- ALA-D encontradas nesse trabalho colocam esta enzima como um alvo em potencial para acompanhar as oxidações fisiológicas ou patológicas causadas tanto pelo DM quanto pelo envelhecimento.

É bem conhecido que muitos efeitos tóxicos do cádmio (Cd) resultem da ação da interação com metais essenciais, incluindo zinco (Zn). Sendo um poluente ambiental, a exposição à Cd conduz a distúrbios no conteúdo e atividade de Zn no organismo, representando importante via para o desenvolvimento de sua toxicidade. Evidências suportam que Zn pode reduzir os efeitos do Cd, prevendo ou reduzindo a ação tóxica deste metal, enquanto que a deficiência de Zn pode intensificar a toxicidade de Cd. Com base nisto, este trabalho buscou investigar (1) o efeito da interação Zn-Cd sobre o tecido hepático de ratos adultos, por representar um importante alvo biológico à ação dos metais e (2) se estes efeitos são estendidos ao SNC mesmo protegido pela barreira hemato-encefálica. Através da avaliação de parâmetros bioquímicos, como [delta]-aminolevulinato-desidratase e metalotioneína, os resultados encontrados suportam a sobreposição do efeito tóxico de Cd sobre as funções essenciais de Zn, entretanto existe diferença entre os tecidos quanto ao mecanismo protetivo exercido sobre a toxicidade de Cd. Além disso, obtemos dados sobre os níveis de MT que contrapõem suas funções benéficas previamente descritas. Em resumo, essa dissertação reforça a ação tóxica de Cd por vias biológicas comuns ao Zn e expõe diferenças entre o tecido hepático e o SNC quanto ao mecanismo interativo. / It is well known that many toxic effects of cadmium (Cd) results from the action of the interaction with essential metals, for example zinc (Zn). Cd is an environmental pollutant, which exposure leads to disturbance in the content and atividade of Zn in the body. Evidences indicate that Zn can reduce the effects of Cd for provide or reduce the toxic action of this metal, whereas Zn deficiency can intensify the toxicity of Cd. On account of this, our study aimed investigate (1) the effect of Zn-Cd interaction on the liver tissue of adult rats, which represents important biological target for action of the metals and (2) if these effects are extended to the CNS even protected by the blood-brain barrier. Through the evaluation of biochemical parameters, as [delta]-aminolevulinate-dehydratase ([delta]-ALA-D) and metallothionein (MT), the results support the overlap of the toxic effect of Cd on the essential functions of Zn; however there is difference between the tissues on the protective mechanism exerted on the toxicity of Cd. Furthermore, we obtain data on the levels of MT that contrast to their beneficial functions previously described. In summary, this work reinforces the toxic effect of Cd by biological pathways common to the Zn and explains differences between the liver tissue and CNS in relation to the interactive mechanism.

É bem conhecido que muitos efeitos tóxicos do cádmio (Cd) resultem da ação da interação com metais essenciais, incluindo zinco (Zn). Sendo um poluente ambiental, a exposição à Cd conduz a distúrbios no conteúdo e atividade de Zn no organismo, representando importante via para o desenvolvimento de sua toxicidade. Evidências suportam que Zn pode reduzir os efeitos do Cd, prevendo ou reduzindo a ação tóxica deste metal, enquanto que a deficiência de Zn pode intensificar a toxicidade de Cd. Com base nisto, este trabalho buscou investigar (1) o efeito da interação Zn-Cd sobre o tecido hepático de ratos adultos, por representar um importante alvo biológico à ação dos metais e (2) se estes efeitos são estendidos ao SNC mesmo protegido pela barreira hemato-encefálica. Através da avaliação de parâmetros bioquímicos, como [delta]-aminolevulinato-desidratase e metalotioneína, os resultados encontrados suportam a sobreposição do efeito tóxico de Cd sobre as funções essenciais de Zn, entretanto existe diferença entre os tecidos quanto ao mecanismo protetivo exercido sobre a toxicidade de Cd. Além disso, obtemos dados sobre os níveis de MT que contrapõem suas funções benéficas previamente descritas. Em resumo, essa dissertação reforça a ação tóxica de Cd por vias biológicas comuns ao Zn e expõe diferenças entre o tecido hepático e o SNC quanto ao mecanismo interativo. / It is well known that many toxic effects of cadmium (Cd) results from the action of the interaction with essential metals, for example zinc (Zn). Cd is an environmental pollutant, which exposure leads to disturbance in the content and atividade of Zn in the body. Evidences indicate that Zn can reduce the effects of Cd for provide or reduce the toxic action of this metal, whereas Zn deficiency can intensify the toxicity of Cd. On account of this, our study aimed investigate (1) the effect of Zn-Cd interaction on the liver tissue of adult rats, which represents important biological target for action of the metals and (2) if these effects are extended to the CNS even protected by the blood-brain barrier. Through the evaluation of biochemical parameters, as [delta]-aminolevulinate-dehydratase ([delta]-ALA-D) and metallothionein (MT), the results support the overlap of the toxic effect of Cd on the essential functions of Zn; however there is difference between the tissues on the protective mechanism exerted on the toxicity of Cd. Furthermore, we obtain data on the levels of MT that contrast to their beneficial functions previously described. In summary, this work reinforces the toxic effect of Cd by biological pathways common to the Zn and explains differences between the liver tissue and CNS in relation to the interactive mechanism.

O chumbo (Pb) é um metal altamente tóxico no qual os sinais de intoxicação variam bastante ao considerar as diferenças interindividuais. Um dos principais mecanismos de toxicidade do Pb ocorre pela inibição da enzima ácido delta aminolevulínico desidratase (ALAD) no sistema hematopoiético. O Pb também desempenha um importante papel no desbalanço do estado redox, pois sabe-se que ele tem o potencial de aumentar a concentração de espécies reativas de oxigênio (EROS) e inibir enzimas antioxidantes, como por exemplo a glutationa peroxidase (GPx). No entanto, poucos estudos avaliaram estes parâmetros em população ocupacionalmente exposta brasileira. Assim, o presente estudo, objetiva estudar a correlação entre as concentrações de Pb no sangue (Pb-S) de trabalhadores de fábricas de bateria e as atividades das enzimas ALAD e GPx associados com os polimorfismos genéticos da ALAD e GPx. Para tal, foram utilizadas 278 amostras de sangue de trabalhadores expostos ao Pb. As determinações de Pb foram realizadas por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ELAN DRCII Perkin- Elmer). As genotipagens dos polimorfismos genéticos da ALAD e da GPx foram realizadas pela Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) em tempo real e as atividades das enzimas ALAD e GPx foram determinadas no sangue por espectrofotometria de UV/VIS. A média da concentração de Pb-S foi de 22,8 ± 14,7 ?g/dL. Foram observadas correlações negativas entre Pb-S e atividade da ALAD (rs -0,24 p<0,01) e Pb-S e atividade de GPx (rs -0,27 p<0,05). Também foi verificada correlação negativa entre a porcentagem de inibição da ALAD e a atividade de GPx (rs -0,21 p<0,01). Em relação aos polimorfismos genéticos, não observamos associação entre os genótipos do ALAD (? -0,19 P>0,05) e GPx (genótipo CT: ? -1,37 P>0,05; genótipo TT: ? -8,37 P>0,05) e a concentração de Pb-S. Não foram observadas associações entre o polimorfismo rs1800668 e a atividade de GPx (genótipo CT: ? -0,016 P>0,05; genótipo TT: ? -0,004 P>0,05). No entanto, foi constatada uma associação entre o genótipo ALAD 1-1 do polimorfismo rs1800435 e a atividade da enzima ALAD (? 3,5 P<0,05). Neste sentido, os resultados deste estudo mostram que o genótipo ALAD 1-1 do polimorfismo rs1800435 do gene ALAD está associado a uma maior atividade da enzima ALAD nos indivíduos expostos ao Pb. Além disso, o polimorfismo rs1800668, localizado no gene que codifica a enzima GPx, não modula a atividade desta enzima nos indivíduos expostos ao metal. Ambos os polimorfismos dos genes ALAD e GPx parecem não influenciar nas concentrações de Pb-S na população estudada. / Lead (Pb) is a highly toxic metal which signs of intoxication vary greatly when considering the interindividual differences. One of the main mechanism of toxicity of Pb is due to inhibition of the enzyme acid delta aminolevulinic dehydratase (ALAD) in the hematopoietic system. Pb also plays an important role in the redox state of unbalance, since it is known that it has the potential of increasing the concentrations of reactive oxygen species (ROS) and inhibit antioxidant enzymes such as glutathione peroxidase (GPx). However, few studies have evaluated these parameters in Brazilian population occupationally exposed. Thus, the present study aims to study the correlation between the concentrations of Pb in the blood (B-Pb) of workers of battery factories and the activities of ALAD and GPx enzymes associated with genetic polymorphisms in ALAD and GPx. Then, blood samples of 278 workers exposed to Pb were collected. Pb was measured by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (Perkin-Elmer ELAN DRCII). The genotyping of genetic polymorphisms of ALAD and GPx was performed by Real-Time Polymerase Chain Reaction (PCR) and activity of ALAD and GPx enzymes in the blood was determined by spectrophotometry UV / VIS. The mean concentration of B-Pb was 22.81 ± 14.73 mg / dL. Negative correlation was found between B-Pb and ALAD activity (rs -0.24 p < 0.01) and B-Pb and GPx activity (rs -0.27 p < 0.05). There was also a negative correlation between the percentage of inhibition of ALAD and GPx activity (rs -0.21 p < 0.01). Considering the genetic polymorphisms, no association between ALAD genotypes (? -0.19 P < 0.05) and GPx (CT genotype: ? -1.37 P > 0.05, TT genotype : ? -8.37 P > 0.05 ) and the concentration of B-Pb. No association between rs1800668 polymorphism and GPx activity (CT genotype: ? -0.016 P > 0.05, TT genotype : ? -0.004 P > 0.05). However an association was found between ALAD 1-1 rs1800435 genotype and ALAD enzyme activity (? 3.5 P < 0.05). Accordingly, the results of this study show that the ALAD 1-1 genotype of rs1800435 polymorphism in ALAD gene is associated with increased activity of ALAD enzyme in individuals exposed to Pb. Furthermore the rs1800668 polymorphism located in a gene encoding the enzyme GPx does not modulate the activity of this enzyme in individuals exposed to the metal. Both polymorphisms of ALAD and GPx genes seem to have no influence in the concentrations of B-Pb in the population studied.