A doença inflamatória intestinal (DII) e a esclerose sistêmica (ES) são doenças inflamatórias crônicas de difícil diagnóstico e tratamento. A etiologia da DII e da ES ainda não é completamente compreendida, mas sabe-se que fatores genéticos, imunológicos e ambientais estão envolvidos na sua patogênese. A DII possui dois principais subtipos clínicos: a doença de Crohn (DC) e a retocolite ulcerativa (RCU), caracterizados pela inflamação do intestino delgado e/ou cólon. Evidências sugerem que o aumento do estresse oxidativo desempenha um papel importante na fisiopatologia da DII. A ES é uma doença inflamatória autoimune rara, caracterizada pela fibrose progressiva da pele e de órgãos internos. A hipótese de que o aumento do dano oxidativo pode iniciar o dano vascular e desencadear os eventos patológicos observados na ES vem sendo investigada. Genes e enzimas envolvidos na metabolização (Fase I) e detoxificação (Fase II) de xenobióticos são utilizados como marcadores de susceptibilidade para o desenvolvimento de doenças que possuem fatores ambientais como fatores de risco. Em uma reação de Fase I, as enzimas do Citocromo P450 (CYP) inserem um átomo de oxigênio em um substrato deixando-o eletrofílico e reativo, criando um sítio para posterior conjugação pelas enzimas de Fase II. As enzimas Glutationa S-tranferases (GST) de Fase II catalisam a conjugação da glutationa com uma grande variedade de compostos eletrofílicos, detoxificando substâncias endógenas e exógenas. A atividade catalítica aumentada das enzimas CYP, bem como a falha na detoxificação de metabólitos pelas GST pode contribuir para o aumento do estresse oxidativo. O objetivo deste estudo foi investigar o papel de polimorfismos nos genes que codificam enzimas de metabolização (CYP1A*2C e CYP2E1*5B) e detoxificação (GSTT1 nulo, GSTM1 nulo e GSTP1 Ile105Val) na susceptibilidade a estas doenças. O grupo de pacientes com DII era constituído por 235 indivíduos e o grupo controle por 241 indivíduos, todos eurodescendentes. Na ES, 122 pacientes (99 eurodescendentes e 23 afrodescendentes) e 329 controles (241 eurodescendentes e 87 afrodescendentes) foram analisados. Os polimorfismos CYP foram genotipados por PCR-RFLP, enquanto que os polimorfismos em GSTT1 e GSTM1 foram genotipados por PCR multiplex e PCR-RFLP para GSTP1. As frequências alélicas e genotípicas foram comparadas entre pacientes e controles usando o teste de Qui-Quadrado. A respeito dos resultados das análises em DII, as frequências alélicas e genotípicas dos polimorfismos CYP1A1*2C, CYP2E1*5B e GSTP1 Ile105Val, bem como as frequências genotípicas do polimorfismo de presença/ausência de GSTM1, foram similares nos três grupos de pacientes (DII, DC e RCU) quando comparados ao grupo controle (P>0,05). Observouse uma frequência significativamente aumentada do genótipo nulo de GSTT1 no grupo de pacientes com DII quando comparado ao grupo controle [0,28 vs 0,18; χ² com Yates P=0,02; OR=1,71 (IC 95% 1,09 –2,71)]. Quando separamos o grupo de pacientes em DC ou RCU, esta frequência permaneceu significativamente aumentada somente no grupo de pacientes com RCU comparado ao grupo controle [0,29 vs 0,18; χ² com Yates P=0,035; OR=1,84 (IC 95% 1,03 –3,24)]. Com relação aos resultados das análises na ES, uma frequência significativamente aumentada do genótipo *1A/*1A (P=0,03; 0,74 vs. 0,61) e do alelo *1A (P=0,013; 0,86 vs 0,78; OR=0,57, IC 95% 0,36–0,90) do polimorfismo CYP1A1*2C foi observada entre os indivíduos controles eurodescendentes. Em contrapartida, a frequência do alelo *2C estava significativamente aumentada entre os pacientes de mesma etnia (P=0,013; 0,22 vs 0,14; OR=1,75, IC 95% 1,11–2,74). Com relação às frequências alélicas e genotípicas dos polimorfismos CYP2E1*5B e GSTP1 Ile105Val, e as frequências genotípicas do polimorfismo de presença/ausência de GSTM1, nenhuma diferença significativa foi observada quando os grupos de pacientes de ambas as etnias foram comparados aos grupos controle (P>0,05). Uma frequência significativamente aumentada do genótipo nulo de GSTT1 [0,29 vs 0,18; χ² com Yates P=0,035; OR=1,85 (IC 95% 1,03–3,29)], bem como uma alta frequência da dupla deleção de GSTT1/GSTM1 [0,19 vs 0,08; χ² com Yates P=0,007; OR=2,62 (IC 95% 1,25 –5,46)], foi observada no grupo de pacientes comparado aos controles (eurodescendentes). Estas associações não se repetiram entre indivíduos afrodescendentes. Concluindo, nossos resultados sugerem que o genótipo nulo de GSTT1 está associado à susceptibilidade a DII e pode influenciar na definição do curso da doença para a RCU. Além disso, o genótipo nulo de GSTT1 sozinho ou em combinação com o genótipo nulo de GSTM1 é um fator genético de susceptibilidade para a ES, enquanto que o genótipo *1A/*1A ou a presença do alelo *1A do polimorfismo CYP1A1*2C pode exercer um papel protetor contra o desenvolvimento da ES em indivíduos eurodescendentes. / Inflammatory bowel disease (IBD) and systemic sclerosis (SSc) are chronic inflammatory diseases of difficult diagnosis and treatment. The etiology of IBD and SSc is not completely understood but it is known that genetic, immunologic and environmental factors are involved in its pathogenesis. Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis (UC) are the two major subtypes of IBD, characterized by inflammation of the small intestine and/or colon. Evidences suggest that the increase of oxidative stress plays an important role in the pathophysiology of IBD. SSc is a rare autoimmune inflammatory disease of the connective tissue characterized by progressive fibrosis of the skin and internal organs. The hypothesis that the increase of oxidative stress can initiate vascular damage and triggers the pathological events in SSc has been investigated. Genes and enzymes involved in metabolism (Phase I) and detoxification (Phase II) of xenobiotics are used as markers of susceptibility to the development of diseases that have environmental factors as risk factors. In a Phase I reactions, the Cytochrome P450 (CYP) enzymes insert an oxygen atom in a substrate that making it more electrophilic and reactive, and creating a site for subsequent conjugation by Phase II enzymes. Phase II Glutathione S-transferases (GSTs) enzymes catalyze the conjugation of glutathione with a variety of electrophilic compounds, detoxifying endogenous and exogenous substances. A higher catalytic activity of CYP enzymes, as well as the failure in detoxifying of metabolites by GST enzymes may to contribute for the increase of oxidative stress. The aim of this study was investigated the role of polymorphisms in genes coding Phase I enzymes (CYP1A*2C and CYP2E1*5B) and Phase II (GSTT1 null, GSTM1 null and GSTP1 Ile105Val) in susceptibility to these diseases. IBD group was constituted by 235 patients and the control group by 241 individuals, all European-derived. In SSc group, 122 patients (99 European-derived and 23 African-derived) and 329 controls (241 European-derived and 87 African-derived) were analyzed. The CYP polymorphisms were genotyped by PCR-RFLP, whereas polymorphisms in GSTM1 and GSTT1 were genotyped by multiplex PCR and PCRRFLP for GSTP1. Allelic and genotypic frequencies were compared between patients and controls using the Chi-square test. Concerning IBD, allelic and genotypic frequencies of CYP1A1*2C, CYP2E1*5B and GSTP1 Ile105Val polymorphisms, as well as genotypic frequencies of GSTM1 presence/absence polymorphism were similar in all groups patients (IBD, CD, and UC) and controls (P>0.05). We observed a significantly increased frequency of GSTT1 null genotype in IBD group as compared to controls [0.28 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0.02, OR=1.71 (95% CI 1.09 – 2.71)]. When patients were classified in CD or UC group, this frequency remained significantly increased only among UC patients [0.29 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0,035, OR=1.84 (95% CI 1.03 – 3.24)] as compared to controls. Regarding results in SSc, a frequency significantly increased of *1A/*1A genotype (P=0.03; 0.74 vs. 0.61) and *1A allele (P=0.013; 0.86 vs 0.78; OR=0.57, 95% CI 0.36–0.90) from CYP1A1*2C polymorphism was observed among European-derived controls. On the other hand, the frequency of *2C allele was significantly increased among patients of same ethnic group (P=0.013; 0.22 vs 0.14; OR=1.75, 95% CI 1.11–2.74). The allelic and genotypic frequencies of CYP2E1*5B and GSTP1 Ile105Val polymorphisms, as well as genotypic frequencies of GSTM1 presence/absence polymorphism were similar between SSc patients and controls of both ethnic groups (P>0.05). We observed a significantly increased frequency of GSTT1 null genotype [0.29 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0.035, OR=1.85 (95% CI 1.03–3.29)], as well as an increased frequency of GSTT1/GSTM1 double-null in SSc patients as compared to controls [0.19 vs. 0.08; χ ² with Yates P=0.007, OR=2.62 (95% CI 1.25 – 5.46)]. These associations were exclusive to European-derived individuals. In conclusion, our results suggest that the GSTT1 null genotype is associated with susceptibility to IBD and may influence in defining the course of the disease for RCU. Furthermore, the GSTT1 null genotype alone or combined with GSTM1 null genotype is a susceptibility genetic factor to SSc, while the *1A/*1A genotype or the presence of *1A allele from CYP1A1*2C polymorphism may plays a protector role in SSc development in Brazilian Europeanderived individuals.

Florações de cianobactérias representam grave problema para a qualidade da água de lagos e reservatórios, pela produção de toxinas que podem causar danos a organismos aquáticos e seres humanos. Como implicação, o processo de formação de colônias ou agregados de cianobactérias impede a predação pelo zooplâncton, mas, por outro lado, aumenta a vulnerabilidade das cianobactérias à pressão de herbivoria por peixes filtradores. Estudos experimentais têm quantificado as taxas de ingestão de algas e cianobactérias por Oreochromis (tilápia) em laboratório, porém, pouco se sabe sobre interações de espécies de peixes nativos, como do gênero Geophagus (cará) com cianobactérias. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram (1) investigar, experimentalmente, medidas de controle natural de cianobactérias através da utilização de peixes filtradores nativos e exóticos; (2) identificar estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes e (3) avaliar mecanismos de dano-reparo enzimático em peixes que tem sua dieta baseada na ingestão de cianobactérias tóxicas, através da relação de enzimas antioxidantes e a ocorrência de estresse oxidativo devido à possibilidade de produção de cianotoxinas. Experimentos foram realizados avaliando as taxas de consumo das cianobactérias Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii por Oreochromis sp. (espécie exótica) e Geophagus brasiliensis (espécie nativa). Os tratamentos, em triplicata, incluíram peixes de duas classes de tamanho (Tratamento1: peixes de 5-10 cm; Tratamento 2: peixes de 10-15 cm); três concentrações de cianobactérias (10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L) e controles contendo somente inóculo algáceo nas concentrações 10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA). Análises morfológicas nas brânquias de exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para verificar a existência de estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes. Por fim, para avaliar os efeitos das cianotoxinas nos exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas análises bioquímicas de lipoperoxidação (LPO) avaliando o dano oxidativo e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e glutationa-s-transferase (GST) no fígado e nas brânquias dos exemplares. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA one-way). Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, em todas as concentrações foram observadas diferenças significativas (p<0,05). Nos organismos-teste do tratamento 1 ocorreu decréscimo nas concentrações de cianobactérias, já nos organismos-teste do tratamento 2 ocorreu aumento das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de C. raciborskii, diferenças significativas (p<0,05) foram observadas principalmente nas concentrações 10μg/L e 20μg/L quanto à redução das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. No experimento utilizando G. brasiliensis frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, não ocorreram diferenças significativas (p>0,05) nas concentrações 10μg/L e 40μg/L, entretanto ocorreu uma diminuição nas concentrações de cianobactérias. Contudo, no experimento avaliando as taxas de ingestão/filtração de C. raciborskii por G. brasiliensis ocorreu redução na concentração de cianobactérias nas concentrações 10μg/L e 20μg/L em ambos os tratamentos (p<0,05). Resultados das análises morfológicas através de microscópio eletrônico de varredura evidenciaram a existência de micro-espinhos branquiais, tanto em Oreochromis sp. quanto em G. brasiliensis, validando a possibilidade de G. brasiliensis poder ser utilizado como controle natural de cianobactérias. Análises do balanço oxidativo revelaram como padrão geral para ambas as espécies de ciclídeos avaliados, a ocorrência de alterações bioquímicas nas condições testadas. Porém nestas condições-teste (espécies de peixes e de cianobactérias, concentrações das cianobactérias avaliadas e tempo de experimento) estes danos foram reparados pela ação das enzimas antioxidantes. Os resultados obtidos neste estudo representam importantes conhecimentos para o manejo e restauração de ecossistemas aquáticos eutrofizados baseado em interações de espécies. / Cyanobacteria blooms represent a serious problem for the quality of water from lakes and reservoirs, the production of toxins to aquatic organisms and humans. As implication, the process of formation of colonies or aggregates of cyanobacteria preventing predation by zooplankton, but on the other hand, increases the vulnerability of the cyanobacteria to filtrating pressure by herbivorous fish. Experimental studies have quantified the ingestion rates of algae and cyanobacteria by Oreochromis (tilapia) in the laboratory, however, little is known about interactions of species of native fish such as the genus Geophagus (cará) with cyanobacteria. In this sense, the objectives of this study were (1) to investigate experimentally measured natural control of cyanobacteria by using filter-native and exotic fishes, (2) identified structures related to the filtration efficiency in these fishes (3) evaluating mechanisms of damage-repair enzyme in fish that have diet based on their ingestion of toxic cyanobacteria, through the relation antioxidant enzymes activity and the occurrence of oxidative stress. Experiments were conducted to evaluate the consumption rates of cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii by Oreochromis sp. (exotic species) and Geophagus brasiliensis (native species). Were determined treatments in triplicate consisting of fish of two size classes (Treatment 1: fish 5-10 cm; Treatment 2: fish 10-15 cm); three cyanobacterial concentrations (10μg/L, 20μg/L and 40μg/L) and controls containing only algal inoculums concentrations 10μg/L, 20μg/L and 40μg/L. In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Morphological analysis in the gills of specimens used in the experiments were carried out using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of the structures related to filtration efficiency in these fishes. To assess the effects of cyanotoxins on the specimens used in the experiments biochemical analyzes were performed in the liver and gill measuring lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-s-transferase (GST). In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Designed to evaluate whether the concentrations and the treatments were effective was an analysis of variance ANOVA two-way and in order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance ANOVA. Morphological analysis in the gills of samples used in the experiments were performed using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of related structures to the filtration efficiency in these fish. To assess the effects of cyanotoxins in the animals used in the experiments were performed biochemical analyzes in the liver and gills of lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and the activity of antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-S-transferase (GST). In order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance (one-way ANOVA). For Oreochromis sp. the intake/filtration of M. aeruginosa in all concentrations were significant differences (p<0.05) in test organisms in T1 were decreasing concentrations of the cyanobacteria and the test organisms in T2 was increased concentrations of cyanobacteria over time. In the experiment using G. brasiliensis the intake/filtration of M. aeruginosa, no significant difference in the concentration 10g/L and 40g/L (p>0.05), however there was a decrease in cyanobacteria concentrations. For Oreochromis sp. the intake/filtration of C. raciborskii, significant differences were observed mainly in the concentration 10g/L and 20g/L and the reduction of cyanobacteria concentrations over time (p<0.05). However, in the experiment evaluating the intake/filtration rates of C. raciborskii by G. brasiliensis occurred reduction in the concentration of cyanobacteria at 10g/L and 20g/L concentrations in both groups (p<0.05). Results of morphological analysis using a scanning electron microscope revealed the existence of gill microspine, both in Oreochromis sp. as for G. brasiliensis validating the possibility of G. brasiliensis can be used as natural control of cyanobacteria. The analyzes realized in the oxidative balance of the test organisms based diet ingestion of toxic cyanobacteria revealed, as a general standard for both cichlid species evaluated, the occurrence of biochemical changes in the conditions used, but considering these test conditions (fish species, cyanobacteria species, concentrations of cyanobacteria and time trial) such damages were repaired by the action of antioxidant enzymes. These results are important for knowledge management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems based on species interactions.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-05-24T20:13:38Z No. of bitstreams: 1 CLEBIA PEREIRA DE FRANÇA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2010..pdf: 11033989 bytes, checksum: 458970c54e3574daebe9028166c5ddeb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T20:13:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLEBIA PEREIRA DE FRANÇA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2010..pdf: 11033989 bytes, checksum: 458970c54e3574daebe9028166c5ddeb (MD5) Previous issue date: 2010-02 / Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar o potencial da espectrometria NIR e da quimiometria, para classificação de torta e farelo de mamona, submetida a diferentes tratamentos de detoxificação. Utilizaram-se os tratamentos químico com NaCl e Ca(OH)2 e térmico (40, 60, 80 e 100°C) para três cultivares de mamona a partir da torta e do farelo. A torta foi obtida em prensa mecânica das sementes e o farelo através de extração com solvente em Soxhlet. As medidas espectrais na região de 400 a 2500 nm e análise multivariada (PCA e SIMCA) foram empregadas para a identificação de padrões de agrupamento quanto ao processo de detoxificação. As medidas experimentais foram realizadas em duas etapas, em que na primeira foram utilizadas 180 amostras de torta e farelo de mamona da variedade BRS Paraguaçu, para otimização dos modelos quimiométricos. Cada classe foi constituída de 10 amostras representativas, tratadas com NaCl e Ca(OH)2 a 4% (m/m) e nas temperaturas de 40, 60, 80 e 100°, na segunda etapa, 605 amostras foram usadas com 15 unidades para cada classe de tratamento com Ca(OH)2 e NaCl a 1, 2 e 4% (m/m). Os espectros foram registrados em triplicatas autênticas para os tratamentos com 10 repetições para cada amostra. A partir dos espectros obtidos empregaram-se as técnicas multivariadas de PCA e SIMCA. Na PCA, observou-se no gráfico dos escores a formação de classes distintas com separação dos tratamentos com Ca(OH)2 e NaCl, além da sua combinação com incrementos de temperatura de 40, 60, 80 e 100°C. O agrupamento formado com duas componentes principais resultou em uma variância explicada superior a 95%. Com as informações da PCA desenvolveu-se um modelo SIMCA, para o qual foram previstos 100% de acerto para a classe da torta e farelo de mamona detoxificados da variedade Paraguaçu, referentes a primeira etapa, a PCA para as amostras tratadas com Ca( OH)2 e NaCl a 1, 2 e 4% (m/m) permitiu a identificação das amostras consideradasdetoxificadas para as variedades BRS Energia, BRS Paraguaçu e BRS 149 Nordestina. O tratamento a 4% (m/m) se destacou no gráfico dos escores por ser considerado 100% detoxificado, também ocorreu separação entre as classes BRS Paraguaçu e BRS 149 Nordestina em relação à BRS Energia. Com essas observações, a espectrometria NIR e a análise multivariada permitiram a identificação da torta e do farelo de mamona, considerados detoxificados de forma direta, não destrutiva, económica, rápida (30 s), sem o uso de reagentes caros e de geração resíduos químicos. / This work was carried out to study the potential of NIR spectroscopy and chemometrics for the classification of cake and castor meai under different treatments of detoxifícation. We used chemical treatments with NaCl and Ca (OH)2 and heat (40, 60, 80 and 100 °C) for three cultivars from the castor bean cake and meai. The cake was obtained from mechanical pressing of the seeds and bran by solvent extraction in Soxhlet. The spectral measurements in the region from 400 to 2500 nm and multivariate analysis (PCA and SIMCA) were used to identify patterns of grouping as the process of detoxifícation. The experimental measurements were performed in two stages: first stage was used 180 samples of cake and castor oil for the BRS Paraguaçu chemometric optimization. Each class was comprised of 10 representative samples treated with NaCl and Ca (OH)2 to 4% (w / w) and temperatures of 40, 60, 80 and 100 °C. In the second stage, 630 samples were used with 42 units for each class of treatment with Ca (OH)2 and NaCl at 1, 2 and 4% (w / w). The spectra were recorded in triplicate true for treatments with 10 repetitions for each sample. From the spectra obtained were employed multivariate techniques of PCA and SIMCA. In PCA, the graph of the scores observed the formation of separate classes with separate treatments with Ca(OH)2 and NaCl, and combinations of these with temperature increments of 40, 60, 80 and 100 °C. The group formed with two principal components explained variance resulted in a greater than 95%. With the information from the PCA was developed SIMCA model for which predicted 100% correct for the class of the pie and detoxified castor meai variety Paraguaçu on the first step. The PCA for the samples treated with Ca(OH)2 and NaCl at 1, 2 and 4% (w/ w) allowed the identifícation of samples considered detoxified for varieties Energy BRS, BRS 149 and BRS Paraguaçu Northeast. Treatment 4% (w/ w) stood out in the graph of the scores to be considered 100% detoxified. Also there was a separation between the classes Paraguaçu BRS and BRS 149 BRS for Northeast Energy. Given these observations, NIR spectrometry and multivariate analysis allowed the identifícation of the pie and detoxified castor meai considered a direct, non-destructive, inexpensive, rapid (30 s) without the use of expensive reagents and chemical waste generation.

A doença inflamatória intestinal (DII) e a esclerose sistêmica (ES) são doenças inflamatórias crônicas de difícil diagnóstico e tratamento. A etiologia da DII e da ES ainda não é completamente compreendida, mas sabe-se que fatores genéticos, imunológicos e ambientais estão envolvidos na sua patogênese. A DII possui dois principais subtipos clínicos: a doença de Crohn (DC) e a retocolite ulcerativa (RCU), caracterizados pela inflamação do intestino delgado e/ou cólon. Evidências sugerem que o aumento do estresse oxidativo desempenha um papel importante na fisiopatologia da DII. A ES é uma doença inflamatória autoimune rara, caracterizada pela fibrose progressiva da pele e de órgãos internos. A hipótese de que o aumento do dano oxidativo pode iniciar o dano vascular e desencadear os eventos patológicos observados na ES vem sendo investigada. Genes e enzimas envolvidos na metabolização (Fase I) e detoxificação (Fase II) de xenobióticos são utilizados como marcadores de susceptibilidade para o desenvolvimento de doenças que possuem fatores ambientais como fatores de risco. Em uma reação de Fase I, as enzimas do Citocromo P450 (CYP) inserem um átomo de oxigênio em um substrato deixando-o eletrofílico e reativo, criando um sítio para posterior conjugação pelas enzimas de Fase II. As enzimas Glutationa S-tranferases (GST) de Fase II catalisam a conjugação da glutationa com uma grande variedade de compostos eletrofílicos, detoxificando substâncias endógenas e exógenas. A atividade catalítica aumentada das enzimas CYP, bem como a falha na detoxificação de metabólitos pelas GST pode contribuir para o aumento do estresse oxidativo. O objetivo deste estudo foi investigar o papel de polimorfismos nos genes que codificam enzimas de metabolização (CYP1A*2C e CYP2E1*5B) e detoxificação (GSTT1 nulo, GSTM1 nulo e GSTP1 Ile105Val) na susceptibilidade a estas doenças. O grupo de pacientes com DII era constituído por 235 indivíduos e o grupo controle por 241 indivíduos, todos eurodescendentes. Na ES, 122 pacientes (99 eurodescendentes e 23 afrodescendentes) e 329 controles (241 eurodescendentes e 87 afrodescendentes) foram analisados. Os polimorfismos CYP foram genotipados por PCR-RFLP, enquanto que os polimorfismos em GSTT1 e GSTM1 foram genotipados por PCR multiplex e PCR-RFLP para GSTP1. As frequências alélicas e genotípicas foram comparadas entre pacientes e controles usando o teste de Qui-Quadrado. A respeito dos resultados das análises em DII, as frequências alélicas e genotípicas dos polimorfismos CYP1A1*2C, CYP2E1*5B e GSTP1 Ile105Val, bem como as frequências genotípicas do polimorfismo de presença/ausência de GSTM1, foram similares nos três grupos de pacientes (DII, DC e RCU) quando comparados ao grupo controle (P>0,05). Observouse uma frequência significativamente aumentada do genótipo nulo de GSTT1 no grupo de pacientes com DII quando comparado ao grupo controle [0,28 vs 0,18; χ² com Yates P=0,02; OR=1,71 (IC 95% 1,09 –2,71)]. Quando separamos o grupo de pacientes em DC ou RCU, esta frequência permaneceu significativamente aumentada somente no grupo de pacientes com RCU comparado ao grupo controle [0,29 vs 0,18; χ² com Yates P=0,035; OR=1,84 (IC 95% 1,03 –3,24)]. Com relação aos resultados das análises na ES, uma frequência significativamente aumentada do genótipo *1A/*1A (P=0,03; 0,74 vs. 0,61) e do alelo *1A (P=0,013; 0,86 vs 0,78; OR=0,57, IC 95% 0,36–0,90) do polimorfismo CYP1A1*2C foi observada entre os indivíduos controles eurodescendentes. Em contrapartida, a frequência do alelo *2C estava significativamente aumentada entre os pacientes de mesma etnia (P=0,013; 0,22 vs 0,14; OR=1,75, IC 95% 1,11–2,74). Com relação às frequências alélicas e genotípicas dos polimorfismos CYP2E1*5B e GSTP1 Ile105Val, e as frequências genotípicas do polimorfismo de presença/ausência de GSTM1, nenhuma diferença significativa foi observada quando os grupos de pacientes de ambas as etnias foram comparados aos grupos controle (P>0,05). Uma frequência significativamente aumentada do genótipo nulo de GSTT1 [0,29 vs 0,18; χ² com Yates P=0,035; OR=1,85 (IC 95% 1,03–3,29)], bem como uma alta frequência da dupla deleção de GSTT1/GSTM1 [0,19 vs 0,08; χ² com Yates P=0,007; OR=2,62 (IC 95% 1,25 –5,46)], foi observada no grupo de pacientes comparado aos controles (eurodescendentes). Estas associações não se repetiram entre indivíduos afrodescendentes. Concluindo, nossos resultados sugerem que o genótipo nulo de GSTT1 está associado à susceptibilidade a DII e pode influenciar na definição do curso da doença para a RCU. Além disso, o genótipo nulo de GSTT1 sozinho ou em combinação com o genótipo nulo de GSTM1 é um fator genético de susceptibilidade para a ES, enquanto que o genótipo *1A/*1A ou a presença do alelo *1A do polimorfismo CYP1A1*2C pode exercer um papel protetor contra o desenvolvimento da ES em indivíduos eurodescendentes. / Inflammatory bowel disease (IBD) and systemic sclerosis (SSc) are chronic inflammatory diseases of difficult diagnosis and treatment. The etiology of IBD and SSc is not completely understood but it is known that genetic, immunologic and environmental factors are involved in its pathogenesis. Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis (UC) are the two major subtypes of IBD, characterized by inflammation of the small intestine and/or colon. Evidences suggest that the increase of oxidative stress plays an important role in the pathophysiology of IBD. SSc is a rare autoimmune inflammatory disease of the connective tissue characterized by progressive fibrosis of the skin and internal organs. The hypothesis that the increase of oxidative stress can initiate vascular damage and triggers the pathological events in SSc has been investigated. Genes and enzymes involved in metabolism (Phase I) and detoxification (Phase II) of xenobiotics are used as markers of susceptibility to the development of diseases that have environmental factors as risk factors. In a Phase I reactions, the Cytochrome P450 (CYP) enzymes insert an oxygen atom in a substrate that making it more electrophilic and reactive, and creating a site for subsequent conjugation by Phase II enzymes. Phase II Glutathione S-transferases (GSTs) enzymes catalyze the conjugation of glutathione with a variety of electrophilic compounds, detoxifying endogenous and exogenous substances. A higher catalytic activity of CYP enzymes, as well as the failure in detoxifying of metabolites by GST enzymes may to contribute for the increase of oxidative stress. The aim of this study was investigated the role of polymorphisms in genes coding Phase I enzymes (CYP1A*2C and CYP2E1*5B) and Phase II (GSTT1 null, GSTM1 null and GSTP1 Ile105Val) in susceptibility to these diseases. IBD group was constituted by 235 patients and the control group by 241 individuals, all European-derived. In SSc group, 122 patients (99 European-derived and 23 African-derived) and 329 controls (241 European-derived and 87 African-derived) were analyzed. The CYP polymorphisms were genotyped by PCR-RFLP, whereas polymorphisms in GSTM1 and GSTT1 were genotyped by multiplex PCR and PCRRFLP for GSTP1. Allelic and genotypic frequencies were compared between patients and controls using the Chi-square test. Concerning IBD, allelic and genotypic frequencies of CYP1A1*2C, CYP2E1*5B and GSTP1 Ile105Val polymorphisms, as well as genotypic frequencies of GSTM1 presence/absence polymorphism were similar in all groups patients (IBD, CD, and UC) and controls (P>0.05). We observed a significantly increased frequency of GSTT1 null genotype in IBD group as compared to controls [0.28 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0.02, OR=1.71 (95% CI 1.09 – 2.71)]. When patients were classified in CD or UC group, this frequency remained significantly increased only among UC patients [0.29 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0,035, OR=1.84 (95% CI 1.03 – 3.24)] as compared to controls. Regarding results in SSc, a frequency significantly increased of *1A/*1A genotype (P=0.03; 0.74 vs. 0.61) and *1A allele (P=0.013; 0.86 vs 0.78; OR=0.57, 95% CI 0.36–0.90) from CYP1A1*2C polymorphism was observed among European-derived controls. On the other hand, the frequency of *2C allele was significantly increased among patients of same ethnic group (P=0.013; 0.22 vs 0.14; OR=1.75, 95% CI 1.11–2.74). The allelic and genotypic frequencies of CYP2E1*5B and GSTP1 Ile105Val polymorphisms, as well as genotypic frequencies of GSTM1 presence/absence polymorphism were similar between SSc patients and controls of both ethnic groups (P>0.05). We observed a significantly increased frequency of GSTT1 null genotype [0.29 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0.035, OR=1.85 (95% CI 1.03–3.29)], as well as an increased frequency of GSTT1/GSTM1 double-null in SSc patients as compared to controls [0.19 vs. 0.08; χ ² with Yates P=0.007, OR=2.62 (95% CI 1.25 – 5.46)]. These associations were exclusive to European-derived individuals. In conclusion, our results suggest that the GSTT1 null genotype is associated with susceptibility to IBD and may influence in defining the course of the disease for RCU. Furthermore, the GSTT1 null genotype alone or combined with GSTM1 null genotype is a susceptibility genetic factor to SSc, while the *1A/*1A genotype or the presence of *1A allele from CYP1A1*2C polymorphism may plays a protector role in SSc development in Brazilian Europeanderived individuals.

Florações de cianobactérias representam grave problema para a qualidade da água de lagos e reservatórios, pela produção de toxinas que podem causar danos a organismos aquáticos e seres humanos. Como implicação, o processo de formação de colônias ou agregados de cianobactérias impede a predação pelo zooplâncton, mas, por outro lado, aumenta a vulnerabilidade das cianobactérias à pressão de herbivoria por peixes filtradores. Estudos experimentais têm quantificado as taxas de ingestão de algas e cianobactérias por Oreochromis (tilápia) em laboratório, porém, pouco se sabe sobre interações de espécies de peixes nativos, como do gênero Geophagus (cará) com cianobactérias. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram (1) investigar, experimentalmente, medidas de controle natural de cianobactérias através da utilização de peixes filtradores nativos e exóticos; (2) identificar estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes e (3) avaliar mecanismos de dano-reparo enzimático em peixes que tem sua dieta baseada na ingestão de cianobactérias tóxicas, através da relação de enzimas antioxidantes e a ocorrência de estresse oxidativo devido à possibilidade de produção de cianotoxinas. Experimentos foram realizados avaliando as taxas de consumo das cianobactérias Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii por Oreochromis sp. (espécie exótica) e Geophagus brasiliensis (espécie nativa). Os tratamentos, em triplicata, incluíram peixes de duas classes de tamanho (Tratamento1: peixes de 5-10 cm; Tratamento 2: peixes de 10-15 cm); três concentrações de cianobactérias (10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L) e controles contendo somente inóculo algáceo nas concentrações 10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA). Análises morfológicas nas brânquias de exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para verificar a existência de estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes. Por fim, para avaliar os efeitos das cianotoxinas nos exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas análises bioquímicas de lipoperoxidação (LPO) avaliando o dano oxidativo e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e glutationa-s-transferase (GST) no fígado e nas brânquias dos exemplares. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA one-way). Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, em todas as concentrações foram observadas diferenças significativas (p<0,05). Nos organismos-teste do tratamento 1 ocorreu decréscimo nas concentrações de cianobactérias, já nos organismos-teste do tratamento 2 ocorreu aumento das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de C. raciborskii, diferenças significativas (p<0,05) foram observadas principalmente nas concentrações 10μg/L e 20μg/L quanto à redução das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. No experimento utilizando G. brasiliensis frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, não ocorreram diferenças significativas (p>0,05) nas concentrações 10μg/L e 40μg/L, entretanto ocorreu uma diminuição nas concentrações de cianobactérias. Contudo, no experimento avaliando as taxas de ingestão/filtração de C. raciborskii por G. brasiliensis ocorreu redução na concentração de cianobactérias nas concentrações 10μg/L e 20μg/L em ambos os tratamentos (p<0,05). Resultados das análises morfológicas através de microscópio eletrônico de varredura evidenciaram a existência de micro-espinhos branquiais, tanto em Oreochromis sp. quanto em G. brasiliensis, validando a possibilidade de G. brasiliensis poder ser utilizado como controle natural de cianobactérias. Análises do balanço oxidativo revelaram como padrão geral para ambas as espécies de ciclídeos avaliados, a ocorrência de alterações bioquímicas nas condições testadas. Porém nestas condições-teste (espécies de peixes e de cianobactérias, concentrações das cianobactérias avaliadas e tempo de experimento) estes danos foram reparados pela ação das enzimas antioxidantes. Os resultados obtidos neste estudo representam importantes conhecimentos para o manejo e restauração de ecossistemas aquáticos eutrofizados baseado em interações de espécies. / Cyanobacteria blooms represent a serious problem for the quality of water from lakes and reservoirs, the production of toxins to aquatic organisms and humans. As implication, the process of formation of colonies or aggregates of cyanobacteria preventing predation by zooplankton, but on the other hand, increases the vulnerability of the cyanobacteria to filtrating pressure by herbivorous fish. Experimental studies have quantified the ingestion rates of algae and cyanobacteria by Oreochromis (tilapia) in the laboratory, however, little is known about interactions of species of native fish such as the genus Geophagus (cará) with cyanobacteria. In this sense, the objectives of this study were (1) to investigate experimentally measured natural control of cyanobacteria by using filter-native and exotic fishes, (2) identified structures related to the filtration efficiency in these fishes (3) evaluating mechanisms of damage-repair enzyme in fish that have diet based on their ingestion of toxic cyanobacteria, through the relation antioxidant enzymes activity and the occurrence of oxidative stress. Experiments were conducted to evaluate the consumption rates of cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii by Oreochromis sp. (exotic species) and Geophagus brasiliensis (native species). Were determined treatments in triplicate consisting of fish of two size classes (Treatment 1: fish 5-10 cm; Treatment 2: fish 10-15 cm); three cyanobacterial concentrations (10μg/L, 20μg/L and 40μg/L) and controls containing only algal inoculums concentrations 10μg/L, 20μg/L and 40μg/L. In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Morphological analysis in the gills of specimens used in the experiments were carried out using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of the structures related to filtration efficiency in these fishes. To assess the effects of cyanotoxins on the specimens used in the experiments biochemical analyzes were performed in the liver and gill measuring lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-s-transferase (GST). In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Designed to evaluate whether the concentrations and the treatments were effective was an analysis of variance ANOVA two-way and in order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance ANOVA. Morphological analysis in the gills of samples used in the experiments were performed using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of related structures to the filtration efficiency in these fish. To assess the effects of cyanotoxins in the animals used in the experiments were performed biochemical analyzes in the liver and gills of lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and the activity of antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-S-transferase (GST). In order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance (one-way ANOVA). For Oreochromis sp. the intake/filtration of M. aeruginosa in all concentrations were significant differences (p<0.05) in test organisms in T1 were decreasing concentrations of the cyanobacteria and the test organisms in T2 was increased concentrations of cyanobacteria over time. In the experiment using G. brasiliensis the intake/filtration of M. aeruginosa, no significant difference in the concentration 10g/L and 40g/L (p>0.05), however there was a decrease in cyanobacteria concentrations. For Oreochromis sp. the intake/filtration of C. raciborskii, significant differences were observed mainly in the concentration 10g/L and 20g/L and the reduction of cyanobacteria concentrations over time (p<0.05). However, in the experiment evaluating the intake/filtration rates of C. raciborskii by G. brasiliensis occurred reduction in the concentration of cyanobacteria at 10g/L and 20g/L concentrations in both groups (p<0.05). Results of morphological analysis using a scanning electron microscope revealed the existence of gill microspine, both in Oreochromis sp. as for G. brasiliensis validating the possibility of G. brasiliensis can be used as natural control of cyanobacteria. The analyzes realized in the oxidative balance of the test organisms based diet ingestion of toxic cyanobacteria revealed, as a general standard for both cichlid species evaluated, the occurrence of biochemical changes in the conditions used, but considering these test conditions (fish species, cyanobacteria species, concentrations of cyanobacteria and time trial) such damages were repaired by the action of antioxidant enzymes. These results are important for knowledge management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems based on species interactions.

Florações de cianobactérias representam grave problema para a qualidade da água de lagos e reservatórios, pela produção de toxinas que podem causar danos a organismos aquáticos e seres humanos. Como implicação, o processo de formação de colônias ou agregados de cianobactérias impede a predação pelo zooplâncton, mas, por outro lado, aumenta a vulnerabilidade das cianobactérias à pressão de herbivoria por peixes filtradores. Estudos experimentais têm quantificado as taxas de ingestão de algas e cianobactérias por Oreochromis (tilápia) em laboratório, porém, pouco se sabe sobre interações de espécies de peixes nativos, como do gênero Geophagus (cará) com cianobactérias. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram (1) investigar, experimentalmente, medidas de controle natural de cianobactérias através da utilização de peixes filtradores nativos e exóticos; (2) identificar estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes e (3) avaliar mecanismos de dano-reparo enzimático em peixes que tem sua dieta baseada na ingestão de cianobactérias tóxicas, através da relação de enzimas antioxidantes e a ocorrência de estresse oxidativo devido à possibilidade de produção de cianotoxinas. Experimentos foram realizados avaliando as taxas de consumo das cianobactérias Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii por Oreochromis sp. (espécie exótica) e Geophagus brasiliensis (espécie nativa). Os tratamentos, em triplicata, incluíram peixes de duas classes de tamanho (Tratamento1: peixes de 5-10 cm; Tratamento 2: peixes de 10-15 cm); três concentrações de cianobactérias (10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L) e controles contendo somente inóculo algáceo nas concentrações 10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA). Análises morfológicas nas brânquias de exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para verificar a existência de estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes. Por fim, para avaliar os efeitos das cianotoxinas nos exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas análises bioquímicas de lipoperoxidação (LPO) avaliando o dano oxidativo e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e glutationa-s-transferase (GST) no fígado e nas brânquias dos exemplares. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA one-way). Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, em todas as concentrações foram observadas diferenças significativas (p<0,05). Nos organismos-teste do tratamento 1 ocorreu decréscimo nas concentrações de cianobactérias, já nos organismos-teste do tratamento 2 ocorreu aumento das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de C. raciborskii, diferenças significativas (p<0,05) foram observadas principalmente nas concentrações 10μg/L e 20μg/L quanto à redução das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. No experimento utilizando G. brasiliensis frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, não ocorreram diferenças significativas (p>0,05) nas concentrações 10μg/L e 40μg/L, entretanto ocorreu uma diminuição nas concentrações de cianobactérias. Contudo, no experimento avaliando as taxas de ingestão/filtração de C. raciborskii por G. brasiliensis ocorreu redução na concentração de cianobactérias nas concentrações 10μg/L e 20μg/L em ambos os tratamentos (p<0,05). Resultados das análises morfológicas através de microscópio eletrônico de varredura evidenciaram a existência de micro-espinhos branquiais, tanto em Oreochromis sp. quanto em G. brasiliensis, validando a possibilidade de G. brasiliensis poder ser utilizado como controle natural de cianobactérias. Análises do balanço oxidativo revelaram como padrão geral para ambas as espécies de ciclídeos avaliados, a ocorrência de alterações bioquímicas nas condições testadas. Porém nestas condições-teste (espécies de peixes e de cianobactérias, concentrações das cianobactérias avaliadas e tempo de experimento) estes danos foram reparados pela ação das enzimas antioxidantes. Os resultados obtidos neste estudo representam importantes conhecimentos para o manejo e restauração de ecossistemas aquáticos eutrofizados baseado em interações de espécies. / Cyanobacteria blooms represent a serious problem for the quality of water from lakes and reservoirs, the production of toxins to aquatic organisms and humans. As implication, the process of formation of colonies or aggregates of cyanobacteria preventing predation by zooplankton, but on the other hand, increases the vulnerability of the cyanobacteria to filtrating pressure by herbivorous fish. Experimental studies have quantified the ingestion rates of algae and cyanobacteria by Oreochromis (tilapia) in the laboratory, however, little is known about interactions of species of native fish such as the genus Geophagus (cará) with cyanobacteria. In this sense, the objectives of this study were (1) to investigate experimentally measured natural control of cyanobacteria by using filter-native and exotic fishes, (2) identified structures related to the filtration efficiency in these fishes (3) evaluating mechanisms of damage-repair enzyme in fish that have diet based on their ingestion of toxic cyanobacteria, through the relation antioxidant enzymes activity and the occurrence of oxidative stress. Experiments were conducted to evaluate the consumption rates of cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii by Oreochromis sp. (exotic species) and Geophagus brasiliensis (native species). Were determined treatments in triplicate consisting of fish of two size classes (Treatment 1: fish 5-10 cm; Treatment 2: fish 10-15 cm); three cyanobacterial concentrations (10μg/L, 20μg/L and 40μg/L) and controls containing only algal inoculums concentrations 10μg/L, 20μg/L and 40μg/L. In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Morphological analysis in the gills of specimens used in the experiments were carried out using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of the structures related to filtration efficiency in these fishes. To assess the effects of cyanotoxins on the specimens used in the experiments biochemical analyzes were performed in the liver and gill measuring lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-s-transferase (GST). In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Designed to evaluate whether the concentrations and the treatments were effective was an analysis of variance ANOVA two-way and in order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance ANOVA. Morphological analysis in the gills of samples used in the experiments were performed using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of related structures to the filtration efficiency in these fish. To assess the effects of cyanotoxins in the animals used in the experiments were performed biochemical analyzes in the liver and gills of lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and the activity of antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-S-transferase (GST). In order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance (one-way ANOVA). For Oreochromis sp. the intake/filtration of M. aeruginosa in all concentrations were significant differences (p<0.05) in test organisms in T1 were decreasing concentrations of the cyanobacteria and the test organisms in T2 was increased concentrations of cyanobacteria over time. In the experiment using G. brasiliensis the intake/filtration of M. aeruginosa, no significant difference in the concentration 10g/L and 40g/L (p>0.05), however there was a decrease in cyanobacteria concentrations. For Oreochromis sp. the intake/filtration of C. raciborskii, significant differences were observed mainly in the concentration 10g/L and 20g/L and the reduction of cyanobacteria concentrations over time (p<0.05). However, in the experiment evaluating the intake/filtration rates of C. raciborskii by G. brasiliensis occurred reduction in the concentration of cyanobacteria at 10g/L and 20g/L concentrations in both groups (p<0.05). Results of morphological analysis using a scanning electron microscope revealed the existence of gill microspine, both in Oreochromis sp. as for G. brasiliensis validating the possibility of G. brasiliensis can be used as natural control of cyanobacteria. The analyzes realized in the oxidative balance of the test organisms based diet ingestion of toxic cyanobacteria revealed, as a general standard for both cichlid species evaluated, the occurrence of biochemical changes in the conditions used, but considering these test conditions (fish species, cyanobacteria species, concentrations of cyanobacteria and time trial) such damages were repaired by the action of antioxidant enzymes. These results are important for knowledge management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems based on species interactions.

As bases genéticas e moleculares da resistência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) a lufenuron foram exploradas no presente estudo. Inicialmente, uma linhagem de S. frugiperda resistente a lufenuron foi selecionada a partir de uma população coletada na cultura do milho na região de Montevidiu-GO com intenso uso desse inseticida. As curvas de concentração-resposta a lufenuron para as linhagens de S. frugiperda suscetível (SUS) e resistente (LUF-R) a lufenuron foram caracterizadas pelo método de bioensaio com tratamento superficial da dieta artificial. As CL50 (I.C. 95%) estimadas para as linhagens SUS e LUF-R foram de 0,23 (0,18 - 0,28) e 210,6 (175,90 - 258,10) ?g de lufenuron.mL-1 respectivamente, com razão de resistência de ? 915 vezes. A partir dos resultados de cruzamentos recíprocos entre as linhagens SUS e LUF-R, concluiu-se que a herança da resistência de S. frugiperda a lufenuron é autossômica e incompletamente recessiva. Os testes de retrocruzamentos da progênie F1 de cruzamentos recíprocos com o parental LUF-R demonstraram um efeito poligênico para a resistência, com a estimativa do número mínimo de segregações independentes entre 1,54 e 1,71, indicando que o número de loci associado à resistência é baixo. Para conhecer o perfil de transcritos de lagartas de S. frugiperda e avaliar o padrão de expressão gênica diferencial entre lagartas da linhagem LUF-R em comparação ao de lagartas da linhagem SUS, buscando identificar o(s) mecanismo(s) de resistência a lufenuron, foram utilizadas novas tecnologias de sequenciamento em larga escala. Para isso, foram utilizados sequenciamentos de quatro bibliotecas de cDNA (plataforma HiScan 1000, Illumina©) obtidas de lagartas de 4º ínstar de S. frugiperda das linhagens LUF-R e SUS, induzidas ou não com lufenuron. O transcritoma foi construído utilizando aproximadamente 19,6 milhões de leituras single-end, o que gerou 18.506 transcritos, com N50 de 996 pb. A pesquisa contra o banco de dados nr (NCBI) proporcionou anotação funcional de 51,1% (9.457) dos transcritos obtidos, grande parte dos alinhamentos apresentaram homologia a insetos, com o maior número deles (45%) se assemelhando aos de Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae), enquanto 10% se assemelharam a sequências de diversas espécies do gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), sendo 3% dos alinhamentos obtidos contra sequências de Spodoptera frugiperda. A análise comparativa da expressão gênica entre lagartas de S. frugiperda resistente e suscetível a lufenuron identificou 1.224 transcritos expressos diferencialmente (p <= 0,05, teste t; expressão relativa > 2). Sete destes transcritos foram associados ao metabolismo da cutícula, sendo cinco deles superexpressos na linhagem LUFR. O metabolismo de detoxificação apresentou 48 transcritos expressos diferencialmente, dos quais foram identificados 40 transcritos associados às monooxigenases P450, cinco a glutationa-S-transferase, dois às carboxilesterases e um a esterase. Foi observado que 39 dos 48 transcritos associados ao metabolismo de detoxificação foram superexpressos na linhagem resistente. Este padrão foi confirmado a partir da expressão relativa utilizando \"PCR quantitativa em Tempo Real - qPCR\". Estes resultados representam um importante passo para o entendimento dos mecanismos moleculares da resistência de S. frugiperda a lufenuron, proporcionando, ainda, uma visão mais ampla do perfil de expressão gênica de insetos a inseticidas. / The genetic and molecular basis of resistance to lufenuron in Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) were exploited in this study. The resistant population of S. frugiperda was selected from a population collected in Montevidiu, Goiás. Initially, a luferunon-resistant strain of S. frugiperda was selected from a population collected in cornfields located in Montevidiu, Goiás State, Brazil, with intense use of this insecticide. The diet surface treatment bioassay was used to characterize the concentration-response to lufenuron in the susceptible (SUS) and resistant (LUF-R) strains of S. frugiperda. The estimated LC50s (95% C.I.) for the SUS and LUF-R strains were 0.23 (0.18 - 0.28) and 210.6 (175.90 - 258.10) ?g of lufenuron.mL-1 respectively, with resistance ratio of ? 915-fold. Based on reciprocal crosses between SUS and LUF-R strains, the inheritance of S. frugiperda resistance to lufenuron was incomplete autosomal recessive. Backcrosses between F1 of the reciprocal crosses and the parental LUF-R revealed a polygenic resistance, with an estimation of the minimum number of resistance genes from 1.54 to 1.71, indicating that the number of loci associated to resistance is low. Then, a new high-throughput cDNA sequencing technologies was explored to characterize the transcriptional profile of larvae of Spodoptera frugiperda, and to compare the differential gene expression between resistant and susceptible strains of S. frugiperda to lufenuron in order to identify the resistance mechanism(s) involved. Four cDNA libraries obtained from fourth instars of the resistant (LUF-R) and the susceptible (SUS) S. frugiperda strains, exposed or not to lufenuron, were sequenced in a HiScan1000® platform (Illumina©). The transcriptome was de novo assembled using nearly 19.6 million single-end reads, leading to 18,506 transcripts with a N50 of 996 bp in length. A Blast search against the non-redundant database available in NCBI allowed the functional annotation of 51.1% (9,457) of the obtained transcripts. Most of these transcripts aligned with insect sequences, and a majority of them (45%) with Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae). Nearly 10% of the transcripts aligned with species belonging to Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), with 3% of the alignments matching sequences from Spodoptera frugiperda. Differential gene expression analysis between the resistant and the susceptible strains identified 1,224 differentially expressed transcripts (p <= 0.05, t-test; fold change > 2). Seven of them were associated with the cuticle metabolism, and five out seven were up-regulated in the resistant strain (LUF-R). A large set of transcripts (48) associated with the detoxification metabolism was differentially expressed; 40 P450 monooxygenases, five glutathione-Stransferases, two carboxylesterase and one esterase were identified. Thirty-nine out of these 48 transcripts were up-regulated in the resistant strain. Gene expression data obtained by RNA-Seq analysis was validated by quantitative real time PCR (qPCR) of several selected target transcripts. These results represent an important step toward the understanding of the molecular mechanisms of resistance of S. frugiperda to lufenuron, and provide a broader view on the gene expression profile of insects to insecticides.

Este trabalho objetivou o estudo de rotas de formação de metabólitos secundários utilizando precursores isotopicamente marcados com 13C. Os experimentos de crescimento com adição de [1-13C]acetato, [1,2-13C2]acetato e [U-13C315N1]-L-cisteína para o fungo do ambiente marinho Penicillium sp. DRF2 mostrou que as ciclotiocurvularinas são provenientes da rota de formação de policetídeos e pela incorporação de L-cisteína, depois da transformação desta em 3-mercaptopiruvato. Os resultados sugerem que a formação das ciclotiocurvularinas provém de um processo de detoxificação da &alpha;,&beta;-desidrocurvularina. O estudo do metabolismo secundário de Aspergillus sp. DLM3-8, também do ambiente marinho, mostrou que o seu perfil metabólico produzido em experimentos de crescimento sob diferentes condições é constante. Os experimentos de incorporação de precursores isotopicamente marcados com 13C na naftoquinonaimina, produzida por Aspergillus sp. DLM3-8 foram inconclusivos, indicando que outras abordagens experimentais devem ser realizadas para se investigar a biossíntese deste metabólito. / This investigation aimed investigated the formation routes of secondary metabolites using 13C-labelled precursors. Feeding experiments with [1-13C]acetate, [1,2-13C2]acetate and [U-13C315N1]-L-cysteine within the growth medium of the marine-derived fungi Penicillium sp. DRF2 showed that cyclothiocurvularins are derived from polyketides and from the incorporation of a L-cysteine residue, after its transformation into 3-mercaptopyruvate. The results suggest that the formation of cyclothiocurvularins is derived from a detoxification process of&alpha;,&beta;-dehydrocurvularin. Investigation of the secondary metabolism of a marine-derived Aspergillus sp. DLM3-8 indicated a stable metabolic profile under a variety of growth conditions. Feeding experiments with 13C-labelled precursors for the biosynthesis investigation of naphthoquinoneimine were inconclusive, indicating that other methodologies should be envisaged in order to investigate the biosynthesis of this metabolite.

A doença inflamatória intestinal (DII) e a esclerose sistêmica (ES) são doenças inflamatórias crônicas de difícil diagnóstico e tratamento. A etiologia da DII e da ES ainda não é completamente compreendida, mas sabe-se que fatores genéticos, imunológicos e ambientais estão envolvidos na sua patogênese. A DII possui dois principais subtipos clínicos: a doença de Crohn (DC) e a retocolite ulcerativa (RCU), caracterizados pela inflamação do intestino delgado e/ou cólon. Evidências sugerem que o aumento do estresse oxidativo desempenha um papel importante na fisiopatologia da DII. A ES é uma doença inflamatória autoimune rara, caracterizada pela fibrose progressiva da pele e de órgãos internos. A hipótese de que o aumento do dano oxidativo pode iniciar o dano vascular e desencadear os eventos patológicos observados na ES vem sendo investigada. Genes e enzimas envolvidos na metabolização (Fase I) e detoxificação (Fase II) de xenobióticos são utilizados como marcadores de susceptibilidade para o desenvolvimento de doenças que possuem fatores ambientais como fatores de risco. Em uma reação de Fase I, as enzimas do Citocromo P450 (CYP) inserem um átomo de oxigênio em um substrato deixando-o eletrofílico e reativo, criando um sítio para posterior conjugação pelas enzimas de Fase II. As enzimas Glutationa S-tranferases (GST) de Fase II catalisam a conjugação da glutationa com uma grande variedade de compostos eletrofílicos, detoxificando substâncias endógenas e exógenas. A atividade catalítica aumentada das enzimas CYP, bem como a falha na detoxificação de metabólitos pelas GST pode contribuir para o aumento do estresse oxidativo. O objetivo deste estudo foi investigar o papel de polimorfismos nos genes que codificam enzimas de metabolização (CYP1A*2C e CYP2E1*5B) e detoxificação (GSTT1 nulo, GSTM1 nulo e GSTP1 Ile105Val) na susceptibilidade a estas doenças. O grupo de pacientes com DII era constituído por 235 indivíduos e o grupo controle por 241 indivíduos, todos eurodescendentes. Na ES, 122 pacientes (99 eurodescendentes e 23 afrodescendentes) e 329 controles (241 eurodescendentes e 87 afrodescendentes) foram analisados. Os polimorfismos CYP foram genotipados por PCR-RFLP, enquanto que os polimorfismos em GSTT1 e GSTM1 foram genotipados por PCR multiplex e PCR-RFLP para GSTP1. As frequências alélicas e genotípicas foram comparadas entre pacientes e controles usando o teste de Qui-Quadrado. A respeito dos resultados das análises em DII, as frequências alélicas e genotípicas dos polimorfismos CYP1A1*2C, CYP2E1*5B e GSTP1 Ile105Val, bem como as frequências genotípicas do polimorfismo de presença/ausência de GSTM1, foram similares nos três grupos de pacientes (DII, DC e RCU) quando comparados ao grupo controle (P>0,05). Observouse uma frequência significativamente aumentada do genótipo nulo de GSTT1 no grupo de pacientes com DII quando comparado ao grupo controle [0,28 vs 0,18; χ² com Yates P=0,02; OR=1,71 (IC 95% 1,09 –2,71)]. Quando separamos o grupo de pacientes em DC ou RCU, esta frequência permaneceu significativamente aumentada somente no grupo de pacientes com RCU comparado ao grupo controle [0,29 vs 0,18; χ² com Yates P=0,035; OR=1,84 (IC 95% 1,03 –3,24)]. Com relação aos resultados das análises na ES, uma frequência significativamente aumentada do genótipo *1A/*1A (P=0,03; 0,74 vs. 0,61) e do alelo *1A (P=0,013; 0,86 vs 0,78; OR=0,57, IC 95% 0,36–0,90) do polimorfismo CYP1A1*2C foi observada entre os indivíduos controles eurodescendentes. Em contrapartida, a frequência do alelo *2C estava significativamente aumentada entre os pacientes de mesma etnia (P=0,013; 0,22 vs 0,14; OR=1,75, IC 95% 1,11–2,74). Com relação às frequências alélicas e genotípicas dos polimorfismos CYP2E1*5B e GSTP1 Ile105Val, e as frequências genotípicas do polimorfismo de presença/ausência de GSTM1, nenhuma diferença significativa foi observada quando os grupos de pacientes de ambas as etnias foram comparados aos grupos controle (P>0,05). Uma frequência significativamente aumentada do genótipo nulo de GSTT1 [0,29 vs 0,18; χ² com Yates P=0,035; OR=1,85 (IC 95% 1,03–3,29)], bem como uma alta frequência da dupla deleção de GSTT1/GSTM1 [0,19 vs 0,08; χ² com Yates P=0,007; OR=2,62 (IC 95% 1,25 –5,46)], foi observada no grupo de pacientes comparado aos controles (eurodescendentes). Estas associações não se repetiram entre indivíduos afrodescendentes. Concluindo, nossos resultados sugerem que o genótipo nulo de GSTT1 está associado à susceptibilidade a DII e pode influenciar na definição do curso da doença para a RCU. Além disso, o genótipo nulo de GSTT1 sozinho ou em combinação com o genótipo nulo de GSTM1 é um fator genético de susceptibilidade para a ES, enquanto que o genótipo *1A/*1A ou a presença do alelo *1A do polimorfismo CYP1A1*2C pode exercer um papel protetor contra o desenvolvimento da ES em indivíduos eurodescendentes. / Inflammatory bowel disease (IBD) and systemic sclerosis (SSc) are chronic inflammatory diseases of difficult diagnosis and treatment. The etiology of IBD and SSc is not completely understood but it is known that genetic, immunologic and environmental factors are involved in its pathogenesis. Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis (UC) are the two major subtypes of IBD, characterized by inflammation of the small intestine and/or colon. Evidences suggest that the increase of oxidative stress plays an important role in the pathophysiology of IBD. SSc is a rare autoimmune inflammatory disease of the connective tissue characterized by progressive fibrosis of the skin and internal organs. The hypothesis that the increase of oxidative stress can initiate vascular damage and triggers the pathological events in SSc has been investigated. Genes and enzymes involved in metabolism (Phase I) and detoxification (Phase II) of xenobiotics are used as markers of susceptibility to the development of diseases that have environmental factors as risk factors. In a Phase I reactions, the Cytochrome P450 (CYP) enzymes insert an oxygen atom in a substrate that making it more electrophilic and reactive, and creating a site for subsequent conjugation by Phase II enzymes. Phase II Glutathione S-transferases (GSTs) enzymes catalyze the conjugation of glutathione with a variety of electrophilic compounds, detoxifying endogenous and exogenous substances. A higher catalytic activity of CYP enzymes, as well as the failure in detoxifying of metabolites by GST enzymes may to contribute for the increase of oxidative stress. The aim of this study was investigated the role of polymorphisms in genes coding Phase I enzymes (CYP1A*2C and CYP2E1*5B) and Phase II (GSTT1 null, GSTM1 null and GSTP1 Ile105Val) in susceptibility to these diseases. IBD group was constituted by 235 patients and the control group by 241 individuals, all European-derived. In SSc group, 122 patients (99 European-derived and 23 African-derived) and 329 controls (241 European-derived and 87 African-derived) were analyzed. The CYP polymorphisms were genotyped by PCR-RFLP, whereas polymorphisms in GSTM1 and GSTT1 were genotyped by multiplex PCR and PCRRFLP for GSTP1. Allelic and genotypic frequencies were compared between patients and controls using the Chi-square test. Concerning IBD, allelic and genotypic frequencies of CYP1A1*2C, CYP2E1*5B and GSTP1 Ile105Val polymorphisms, as well as genotypic frequencies of GSTM1 presence/absence polymorphism were similar in all groups patients (IBD, CD, and UC) and controls (P>0.05). We observed a significantly increased frequency of GSTT1 null genotype in IBD group as compared to controls [0.28 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0.02, OR=1.71 (95% CI 1.09 – 2.71)]. When patients were classified in CD or UC group, this frequency remained significantly increased only among UC patients [0.29 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0,035, OR=1.84 (95% CI 1.03 – 3.24)] as compared to controls. Regarding results in SSc, a frequency significantly increased of *1A/*1A genotype (P=0.03; 0.74 vs. 0.61) and *1A allele (P=0.013; 0.86 vs 0.78; OR=0.57, 95% CI 0.36–0.90) from CYP1A1*2C polymorphism was observed among European-derived controls. On the other hand, the frequency of *2C allele was significantly increased among patients of same ethnic group (P=0.013; 0.22 vs 0.14; OR=1.75, 95% CI 1.11–2.74). The allelic and genotypic frequencies of CYP2E1*5B and GSTP1 Ile105Val polymorphisms, as well as genotypic frequencies of GSTM1 presence/absence polymorphism were similar between SSc patients and controls of both ethnic groups (P>0.05). We observed a significantly increased frequency of GSTT1 null genotype [0.29 vs. 0.18, χ ² with Yates P=0.035, OR=1.85 (95% CI 1.03–3.29)], as well as an increased frequency of GSTT1/GSTM1 double-null in SSc patients as compared to controls [0.19 vs. 0.08; χ ² with Yates P=0.007, OR=2.62 (95% CI 1.25 – 5.46)]. These associations were exclusive to European-derived individuals. In conclusion, our results suggest that the GSTT1 null genotype is associated with susceptibility to IBD and may influence in defining the course of the disease for RCU. Furthermore, the GSTT1 null genotype alone or combined with GSTM1 null genotype is a susceptibility genetic factor to SSc, while the *1A/*1A genotype or the presence of *1A allele from CYP1A1*2C polymorphism may plays a protector role in SSc development in Brazilian Europeanderived individuals.

Os processos de separação por membrana (PSM) vêm ganhando destaque em aplicações industriais por conta de suas vantagens, principalmente o baixo custo de implementação e o baixo consumo de energia para sua operação. A utilização de subprodutos agrícolas na obtenção de materiais é uma tendência crescente, sendo os seus maiores atrativos a grande disponibilidade desses subprodutos e por serem uma matéria-prima barata. O presente trabalho teve como principais objetivos a produção de membranas sua utilização na detoxificação do hidrolisado hemicelulósico originado do tratamento ácido do bagaço de cana-de-açúcar. Para tanto foram produzidos dois tipos de membranas a partir de três polímeros diferentes, o acetato de celulose obtido a partir do bagaço de cana, o acetato de celulose comercial e a poliamida 66. Na produção de acetato a partir do bagaço foi realizado um estudo exploratório para extrair a celulose, matéria-prima do acetato, de uma maneira que se obtivesse um material com alto grau de pureza e que as perdas de celulose durante o processo fossem minimizadas. Para a produção das membranas foi utilizada a técnica de inversão de fases. No caso das membranas de acetato de celulose, foi realizada uma variação dos parâmetros utilizados no processo de confecção das membranas (tempo de evaporação do solvente, temperatura do banho de coagulação e tratamento térmico), com o intuito de se estabelecer as melhores variáveis do processo, enquanto que para a poliamida 66, foram utilizadas condições previamente determinadas por outros estudos. Depois de prontas, as membranas foram caracterizadas fisicamente e pelas suas propriedades de fluxo de água pura, fluxo de vapor de água, rejeição de sais, rejeição de açúcares e rejeição de compostos tóxicos. Finalmente, as membranas foram aplicadas no processo de detoxificação do hidrolisado hemicelulósico para testar sua capacidade de remoção de furfural, hidroximetilfurfural (HMF), ácido acético e compostos fenólicos. No estudo de extração da celulose do bagaço, as melhores condições produziram uma celulose com pureza de 84,01%. O acetato produzido apresentou um grau de substituição de 2,52, podendo ser classificado como um triacetato de celulose. Em comparação, o acetato comercial apresentou um grau de substituição de 2,85. Fisicamente, todas as membranas apresentaram uma morfologia que intercalava a presença de poros com regiões nodulares. As membranas de bagaço de cana apresentaram uma considerável fragilidade, por isso nos testes de permeação sob pressão, elas foram suportadas por uma membrana de polissulfona comercial. Todas as membranas de acetato de bagaço e membrana de poliamida apresentaram fluxo de água pura, enquanto que apenas algumas membranas de acetato comercial conseguiram permear água pura. As membranas apresentaram diferentes resultados nos experimentos de rejeição de compostos, resultado das diferenças estruturais entre elas. No ensaio de detoxificação, a membrana que alcançou o melhor desempenho foi a membrana obtida a partir do acetato comercial. Essa membrana conseguiu remover 89,92% de HMF, 91,99% de furfural, 51,52% de ácido acético e 8,35% de compostos fenólicos. As membranas produzidas a partir do bagaço de cana alcançaram uma remoção de 71,66 de HMF, 60,87% de furfural, 91,79% de ácido acético e 10,86% de fenólicos. / Membrane separation processes (MSP) have been highlighted at industrial processes because of their advantages, mainly the low cost of implementation and the low energy consumption during their operation. The utilization of agriculture co-products for the obtainment of material is a increasing trend, wherein the main attractive are the high availability and the low cost of these co-products. The aims of this work were to produce membranes and to investigate their utilization in the detoxification of the hemicellulosic hydrolisate originated from the acid treatment of sugarcane bagasse. For that, two types of membranes were produced from three different types of polymers, cellulose acetate obtained from sugarcane bagasse, commercial cellulose acetate and polyamide 66. For the production of the sugarcane bagasse cellulose acetate it was conducted an exploratory study in order to extract cellulose, raw-material of the acetate, in a manner that the final material possessed high purity degree and the losses of cellulose during the process were minimized. The technique of phase inversion was utilized to produce the membranes. In the case of cellulose acetate membranes, the variation of the membrane production parameters (time of solvent evaporation, temperature of coagulation bath and thermical treatment) was performed for the purpose of establishing the best process parameters, whereas it was utilized previously established conditions found in the literature for the polyamide membrane production. The membranes were characterized physically and for their properties of pure water flux, vapor water flux, salt rejection, sugar rejection and toxic compound rejection. Finally, the membranes were applied in the process of hemicellulosic hydrolysate detoxification for testing their capacity of furfural, hydroxymethylfurfural (HMF), acetic acid and phenolic compound removal. The best conditions of cellulose extraction from sugarcane bagasse were able to produce cellulose with 84.01% of purity. The sugarcane cellulose acetate presented a substitution degree of 2.52, being classified as cellulose triacetate. In comparison, commercial cellulose acetate presented a substitution degree of 2,85. Physically, all membranes possessed a morphology that interspersed the presence of porous and nodular regions. Due to their fragility, sugarcane bagasse membranes were supported by a polysulfone commercial membrane in the tests of permeation under pressure. All sugarcane bagasse membranes and polyamide membrane achieved pure water flux. Nevertheless, just some commercial cellulose acetate membranes could permeate pure water. In the assays of compound rejection, the membranes reached different results, on behalf of their structural differences. The membrane that obtained the best performance in the detoxification process was the membrane produced form commercial cellulose acetate. This membrane was able to remove 89.92% of HMF, 91.99% of furfural, 51.52% of acetic acid and 8.35% of phenolic compounds. The membranes produced from sugarcane bagasse reached a removal of 71.66 of HMF, 60.87% of furfural, 91.79% of acetic acid and 10,86% of phenolics.